湖南省城市防洪存在的问题及对策分析

2020-07-25赵伟明魏永强刘昌军

湖南水利水电 2020年3期

谭军，赵伟明，魏永强，刘昌军

（1. 湖南省水利水电科学研究院，湖南长沙 410007； 2. 中国水利水电科学研究院，北京 100038）

1 “6.22”超历史暴雨洪水概述

1.1 雨情

2017 年6 月，湖南连续多日降水，全省平均降水天数为20.5 天，较历年同期偏多5.5 天，降雨量超历史极值，位列1951 年有气象记录以来的历史同期第一，而在空间分布上，湘中、湘西、湘西南以及湘东北局地降雨较历年同期偏多1 倍以上，其中泸溪和辰溪两县降雨偏多2 倍以上。

全省6 月降雨总量为407.0 mm，是历年同期平均雨量的1.70 倍，较有记录以来的历年同期极值（1954年6 月）偏多23.0 mm，较1998 年6 月偏多70.0 mm。在6 月22 日至7 月2 日这段时间，全省的平均降雨量为270.0 mm。降雨分布特征值详见表1。

全省降雨量共23 县超过500 mm，59 县超过400 mm，83 县超过300mm。累计点最大降雨的前三个站点分别为浏阳市的大围山镇玉泉站824.0 mm 与古港镇寒婆坳站719.0mm，以及沅陵县的官庄镇三渡水站690.0mm。

通过调查“6.22”超历史暴雨洪水过程中12 个受淹较严重县城的降雨情况，发现邵阳降雨等级为暴雨，永州、怀化、湘西自治州为大暴雨，而岳阳为特大暴雨（表2）。

表1 降雨分布特征值统计表 mm

1.2 水情

受“6.22”强降雨影响，湘江、资水与沅水分别发生流域性特大洪水、大洪水，以上3 条河流洪水同时在洞庭湖遭遇，从而形成了洞庭湖区大洪水。水情分布特征值详见表3。

湘江下游的一级支流涟水、捞刀河、浏阳河和沩水，资水一级支流夫夷水与沅水一级支流莳竹水等多条一级支流发生超历史洪水。资水支流夫夷水新宁站超实测历史水位1.36 m，洪水重现期为50 年一遇。

表2 调查县城“6.22”降雨特征值统计表 mm

表3 水情分布特征值统计表 mm

所调查县城中，泸溪县武溪水位站最高洪水位超警戒水位12.5 m，超保证水位10.4 m，各县平均超警戒水位达5.54 m（表4）。

表4 调查县城受淹区“6·22”水情统计表 mm

1.3 灾情

截至2017 年7 月3 日，“6.22”超历史暴雨洪水共造成湖南省14 个市州139 个县（市、区）1 610 个乡镇787.45 万人受灾，紧急转移人口96.46 万人，农作物受灾面积562.25 千hm2，倒塌房屋1.611 万间，直接经济损失60.14 亿元。

所调查县城区域受淹面积70.12 km2，受淹范围占城区面积的41%，10 万户房屋受淹，紧急转移19.85 万人，受灾人口50.74 万人，直接经济损失26.42 亿元。

1.4 所调查县、区防洪工程建设情况

调查所涉县城均已有城市防洪工程规划设计，且部分纳入四水治理项目、城市防洪工程利用亚行贷款项目等。规划防洪标准除冷水滩区、临湘市为50 年一遇，岳阳楼区、岳阳经开区为100 年一遇外，其他受淹县城均为20 年一遇，规划防洪保护圈39 个、堤防长度165.17 km，已建成堤防长度74.99 km，仅占规划堤防长度的45.4%，防洪保护圈基本未闭合，且多数规划的堤防附属建筑物未建。

2 致灾机理

1）外河水位高，超出城市的防洪标准。因大范围强降雨，引发湘江、资水与沅水分别发生了流域性特大洪水、大洪水，三条河流洪水在洞庭湖遭遇，造成罕见的洞庭湖区大洪水。湘江、沅水干流全线与资水干流（除冷水江至新化河段外）及洞庭湖区约一半堤段都超保证水位。全省总共104 站次超警戒水位，其中29 站次超保证水位，13 站次超历史最高水位。

由于外河水位长期处于高水位，超过了城市的防洪标准，造成多个县（市、区）洪水围城。泸溪县武溪水位站最高洪水超警戒水位12.50m，超保证水位10.37 m。各县平均超警戒水位达5.54 m。

2）内、外河流洪水遭遇，加重内涝。全流域性的洪水，容易使有支流汇入的城区造成更大的内涝，邵阳县县城有夫夷水、赧水汇入资水，祁阳县有祁水河汇入湘江，平江县有曲池河汇入汨罗江等等，由于外河水位高、排水设施欠缺，导致城区低洼地区内涝。所调研县区在发生严重洪灾时，各地普降暴雨，受外河洪水顶托，城区内涝加剧。

3）城市防洪工程建设严重滞后[2]。所调查县城共规划防洪保护圈39 个、堤防长度165.17 km，已建成堤防长度74.99 km，仅占规划堤防长度的45.4%，且多数规划的堤防附属建筑物未完善，基本未形成防洪闭合圈。

多数已建成堤段，由于配套设施不健全，外河水位高时，洪水通过堤下涵管等涌入堤内，即便有排涝泵站，也无能为力。而没有建防洪工程的地区，完全处于不设防状态，洪水直接淹没城区低洼地区，淹没范围较大。

4）城市扩张，排水系统发展不适应[3]。所调查县城大都有排水系统建设滞后的问题，城市建设迅猛扩张的同时，排水系统的建设却跟不上发展。随着城市建设加快，建筑密布、道路硬化，大量绿地、池塘与湿地渐渐消失，90%的雨水依靠排水管网排出，而老城区的排水管道是根据设计时的地表径流系数来计算管径的，流量大幅增加时，雨水无法及时排出，容易造成内涝。部分排水管道未能合理布置，排水出口高程偏低，在外河水位高时，雨水、污水不能顺利排出也容易造成内涝。

3 启示

1）防洪工程措施作用巨大。所调查县城已建防洪工程在抵御2017 年“6.22”超历史暴雨洪水过程中发挥的防洪效益十分显著。相比之下，未建堤防段处于不设防状态，受灾严重。目前，各县城区防洪堤建设尚未完成，未形成闭合圈，不能全面发挥已建防洪工程的功能效益。

2）物资储备和人员配备需再强化。在“6.22”抗洪抢险过程中，部分低洼区域受淹后需用临时泵抽排时，存在设备储备明显不够的问题。所以，在目前工程情况下，城市受淹是常态，需充分做好抢险物资储备和人员配备。

3）预报准确、预警有效，使防汛工作准备充分。2017 年成功抵御“6.22”洪水的县市，很大程度上得益于气象、水文部门预报准确、预见期长。降雨时间对防汛部门而言，为首要考虑因素，因而，雨水情预见期的长短比预报精度的高低更具意义，若预报误差能控制在允许范围，那么，预见期越长，防汛部门的抗洪抢险工作可以准备得越充裕。

4）沿江地带土地利用存在问题。洪水淹没主要是在沿河两岸，部分居民建房在河边的低洼地带，一些商铺与部分居民楼的一、二层易受淹。若通过建堤来保护这些区域，除费用效益比低之外，还与“给洪水以空间”的理念不符。为减少此类低洼地带的洪水风险，宜拆掉区内建筑，并修建亲水平台、滨江公园等，如此，除能给人们提供休闲娱乐场地外，还能加大河道的行蓄洪能力。

4 城市洪涝灾害的防治措施和建议

通过调查，基本摸清了相应县市在2017 年“6.22”超历史暴雨洪水过程中的受灾情况，发现湖南省在城市防洪各环节中遇到的主要问题，在此基础上形成了一些有益的经验以及对今后工作的一些建议。

为了更好地提高城市防洪能力，减少洪水风险，须同时发挥工程措施与非工程措施的作用。在依靠领先的洪水预报系统等非工措施的同时，宜建设达标的城市防洪工程，通过区域内水利工程的联合调度，提高城市的实际防洪能力。

1）开展堤防工程建设。合理开展堤防工程建设，配套好附属建筑物，形成相应的防洪闭合圈。修建完善闭合圈内的排水沟、泵站、洪水调蓄设施等，并形成全方位的城市防洪排涝工程体系，以减少城市洪涝灾害风险。

2）保护城市天然水体。城市建设不要轻易损毁天然水体[1]，并通过立法禁止填湖（塘）造地等行为，违法者一律严惩。

3）降低地面硬化率。沥青和水泥地面是当今城市建成区的标志，而大量的这种不渗水地面的建成，会人为地阻断大自然水循环。从自然界的角度出发，为解决城市内涝，需解决这种因地面硬化带来的水渗透难的问题，因此，城市建设时，要多采用透水材料做地面，并多采用非硬化铺设[3]。

4）完善排水管网设施。结合城市防洪排涝工程体系、城市规划，重点加强排水管网的建设，完善城市雨污分流系统。主要措施如下：

①将城市各排水出口附近河道、沟渠进行改造，以保证排水有出路；

②加强排水干管的铺设，使其覆盖面积增加，加快城市新区管网连入已有排水体系的修建，使新区排水有保障；

③加快老城区的排水管网改造建设进度，以提升管道的完好率；

④针对区域内的雨水管道系统进行改造，改造与易涝点相关联的雨水管道，根除汛期出现内涝的难题。

5）重视气象预报。当前，短期天气预报已较为精准，而城市内涝又几乎由短历时暴雨引发，故气象部门宜尽量保证6 h、3 h，乃至1 h 的精准预报，还可将短期天气预报当成一项特别定制的服务内容，因地制宜，通过制作与发布精确的气象消息，传递给某个区域内可能遭受影响的民众，使他们能够预知避灾信息，并在一定程度上掌握防灾减灾的主动权。