西安市水旱灾害风险普查成果在城区排洪能力提升中的应用

梁文娟，吴景霞，胡风有，周红竹，李嘉琳

（1.西安市水利规划勘测设计院,陕西 西安 710000；2.西安市水务局,陕西 西安 710000）

第一次全国自然灾害综合风险普查是习近平总书记亲自出题、亲自部署的一项重大的国情国力调查[1]。水旱灾害作为自然灾害六大灾种之首,每年直接经济损失约占各类自然灾害直接经济总损失的70%[2],开展水旱灾害风险普查是提升水旱灾害防治能力的基础性工作,对于全面掌握我国水旱灾害风险隐患情况、客观认识重点区域抗灾能力、提升全社会抵御水旱灾害的综合防范能力具有重要意义。西安市水务局对此高度重视,专门成立西安市水旱灾害风险普查工作领导小组和水旱灾害风险普查工作办公室,参考国家水旱灾害风险普查工作安排,根据西安市水旱灾害特点,组织各区县、开发区认真开展水旱灾害风险普查工作。开展水旱灾害风险普查是落实习总书记新时代防灾减灾救灾的新定位、新理念、新要求的重要举措,是省级开展风险评估区划的重要依据,也是摸清各市县水旱灾害风险隐患“家底”的重要手段。与此同时,城市暴雨、特大暴雨等恶劣天气频发,因短时间降雨量过大造成的城市内涝问题更是层出不穷,如何充分利用普查成果支持城市防洪排涝决策,提高城区排涝能力,解决工作实际需要,最大限度发挥普查的使用价值和社会意义成为普查成果应用实践的重要课题之一。

1 西安市水旱灾害风险普查介绍

第一次全国自然灾害综合风险普查西安市水旱灾风险普查工作自2021年1 月启动,历时2年,开展前期准备、普查宣传、普查培训、基础资料收集、专项普查、数据审核、系统填报、报告编制、质量自审、成果验收等各阶段工作,完成了普查任务。

西安市水务局按照属地管理和“谁主管、谁负责”的普查原则,对市域内13 个行政区、7 个开发区、西咸新区及河流和水利工程开展普查,涉及历史洪水调查、干旱灾害致灾调查、洪水隐患调查、中小河流淹没图绘制4 个专项。所有成果经过质量自审、专家审查、系统核查后汇入数据库,最终形成了西安市水旱灾害风险普查成果体系。本次普查数据全面、覆盖面广、可信度高,做到了数据完整、规范、一致、合理,是水务部门目前掌握的较为全面的水旱灾害信息。

2 西安市城区现状排洪系统构成

西安市是中国西北部最大的中心城市,位于黄河流域中部关中平原腹地,北濒渭河,南依秦岭,地貌形态多样,气候冷暖干湿四季分明。受气象、地貌影响,城区洪涝灾害主要由暴雨及连阴雨引发,具有季节性强、频率高,区域性明显、易发性强,来势凶猛、成灾快等特点。西安城区地势南高北低,主要河（渠）道有渭河、灞河、浐河、沣河、潏河5 条河流,以及皂河、太平河、漕运河、幸福河4 条排洪渠道。除浐河汇入灞河,潏河汇入沣河,太平河汇入皂河外,其余河流（渠系）均北流汇入渭河,大致呈现两横七纵排水布局。

2.1 排洪河道

渭河是流经西安的最大河流,也是西安市排洪外河,渭河由西北部入境,于东北部出境,沿途接纳西安城区沣（潏）河和灞（浐）河洪水,形成东浐灞河、南潏河、西沣河、北渭河的城市排洪河道体系。城区现状排洪河道已建成堤防228.65 km,其中渭河堤防防洪标准为300年一遇洪水,灞河、浐河、沣河堤防防洪标准为100年一遇洪水,潏河堤防不连续,现有堤防防洪标准为10年~100年一遇洪水。

2.2 排洪渠道

西安市城区排洪渠幸福河、漕运河、皂河、太平河主要任务为接纳城市管网的雨洪水,是西安市主城区重要排水通道。现状排洪渠已建堤防132.53 km,设计暴雨重现期多为3年~5年一遇。

现状幸福河河长9.094 km,主要收集北郊中部及东半部排水,西起未央区西三村,沿草滩的东兴、柳林、王家棚、贾家滩修建,最终汇入渭河。

现状漕运河,起于汉城湖的截污暗涵终点,沿朱宏路西侧由南向北穿过北绕城高速后,偏东斜向穿过草滩生态产业园接入渭河,全长10.575 km,接纳城区、大明宫地区西片及北片区西半区域的雨水排放。

现状皂河发源于长安区水寨村,是南郊塬洪和市区南郊、西郊、西北郊雨水的主要出路,全长35.85 km,沿途流经长安韦曲、西安高新技术开发区、六村堡工业园区、终点从草滩生态园区西侧入渭河。

太平河是皂河的一个分支,位于西安市西郊,从高新区西侧及沣东新城中部穿过,在郑西客运铁路专线以北汇入皂河,全长25.33 km,主要收集高新区二次创业区、三期大部分区域及沣东新城太平河以东大部分区域的雨水。

3 西安市城区排洪系统存在问题

为减少超标准暴雨造成的城区内涝损失,提高排洪系统排洪能力十分必要。以第一次全国自然灾害综合风险普查西安市水旱灾害风险普查洪水隐患调查成果及中小河流洪水淹没图成果为基础,分析西安市城区排洪系统存在的问题。

1）河流防洪体系尚未完全建立。西安市城区渭河、灞河、浐河、沣河城区段均已建成封闭的高标准堤防防御体系,仅有潏河高新区入沣河口段堤防设防标准低于20年一遇,西沣路至西太路段堤防设防标准不足100年一遇,长安区大部分河道为无堤段,未形成整体的防洪体系,防洪效益难以充分发挥。遭遇超标准洪水,灞河、浐河、沣河部分桥梁、闸坝将会壅水或阻水,易形成防洪安全隐患点；潏河由于堤防不连续、部分河堤设防标准不高,超标准洪水下全段存在安全隐患。

2）城区排洪渠道泄洪能力偏低。西安市城市内涝防治标准为50年~100年一遇,主要排洪渠道现状暴雨重现期为3年~5年,低于最新市政排涝规划要求排水标准为5年一遇、内涝防治标准为50年一遇暴雨重现期,无法满足城市防洪安全需求,再者,西安城市化发展导致地表径流系数加大,同量级的降雨产汇流时间缩短,流量显著增加,洪峰形成加快,径流峰型趋于“尖瘦”化,使原本标准偏低的城市洪涝防御系统能力进一步降低,加剧城区洪涝灾害。按照市政规划50年一遇暴雨重现期复核,4 条排洪渠道大部分河段存在明渠漫溢、暗涵阻水、盖板涵垮塌等风险。

3）渭河支流河口设防标准偏低。西安市渭河设防标准为300年一遇,但沣河、浐河支流河口均为100年一遇防洪标准,皂河为10年一遇洪水,漕运河、幸福河均为3年暴雨重现期,支流入渭口河段设防标准偏低,渭河超标准洪水下,支流河口均存在不同程度渭河倒灌现象。支流河口倒灌不仅在河口桥、闸等处造成壅水,威胁涉河建筑物安全,还会导致河渠下泄不畅,进一步加剧城市排洪难度。

4）市政管道出口未充分考虑排洪河渠水位动态变化。部分市政管网出水口设置过低,特大暴雨情况下,城市排洪河（渠）道高水位运行,市政排水系统产生顶托甚至倒灌,导致城区径流不能及时排出造成严重积水且退水时间过长的现象；部分排洪河（渠）道无法接纳城区管网排涝系统排出水量,造成洪水出槽的现象,种种迹象表明需要加强河（渠）排洪系统与城区管网排涝的衔接。

5）信息化监控系统建设不完善。目前,西安城区仅有灞河、沣河建成了联合调度系统,其余河渠信息化设施缺失,未建设水位、流速等检测设施,缺乏视频监控设备,无法实现自动化监测和实时数据采集。当遭遇特大暴雨等极端天气,无法及时传输汛情、为水情调度及水灾害防御提供有效信息,保障河道管理及相关部门迅速反应和精准应对。

4 提升城区排洪能力措施及建议

提升城区防洪能力是做好水灾害防御工作的重要环节。任何防洪排涝体系都有设计标准,极端特大暴雨产生的超标准洪水灾害不可能避免,洪涝灾害不存在根治[3],提升城区排涝能力,要保证设计标准内洪水不成灾,超标准洪水减少人员伤亡及财产损失。结合以上存在问题分析,提出措施及建议如下。

4.1 提升措施

1）提高河道防洪排洪标准。按照50年一遇规划标准对潏河长安区无堤段进行全面治理,提升潏河低标准段堤防至100年一遇,使潏河城区段形成连续封闭的堤防防御体系；通过河道清淤、扩大行洪断面、改造阻水建筑物、增设防浪墙等措施提升各河流阻水壅水点的过洪能力。

2）加快渠道综合治理进度。近期,通过清淤、提前准备砂袋、抢险物料等措施,确保排洪渠碍洪卡口安全度汛。远期,按照排水标准5年一遇和内涝防治50年一遇暴雨重现期,采取拓宽渠道、改造断面、加高堤防等措施,对皂河、漕运河、太平河、幸福河全段进行提升改造。

3）提高支流入渭口防洪标准。适应地形高差,采取加高堤防、新建防浪墙等措施解决支流入渭口超标准洪水引发的倒灌壅水问题；修建梯形复式断面、拓宽河道断面,将河道两侧绿化带改造成渠道或箱涵加大上游泄量,提高支流入渭口过流能力。

4）加快防汛信息化建设。在皂河、漕运河、太平河、幸福河、浐河、潏河安装监测监控设施,特别是在河道桥梁处、人口聚集区等重点区域加装水位、流速等监测设备,架设视频监控设施,对河道行洪情况进行自动监测,提高信息化程度。将新建监测设施与灞河、沣河已有监测设施整合到防汛监测预警系统,利用监测设备传输实时动态数据信息,形成全市五大排洪系统信息库,实现全过程监控。

5）提高超标准洪水应对能力。当遭遇特大暴雨洪水时,应未雨绸缪,事前,按照《西安市城区特大暴雨内涝应急预案》要求,明确部门职责,准备充足的防汛物资、设备,预筹临时分洪区；事中,利用泵站强排等方式排洪,并分析预判特大暴雨洪水淹没范围和到达时间、水深、流速等,按照习总书记“人民至上、生命至上”的指示,做好附近居民转移撤离工作,尽量减少人员财产损失。

4.2 有关建议

1）强化部门协同治理能力。建议由气象部门结合先进预测预报手段准确预报降雨特征,提高特大暴雨预报准确性。由自然资源与规划局在城市规划中,统筹考虑雨水管渠过洪能力,规划新建城市排洪渠（管）道。由住建、城管部门结合地形条件,调整城区排水布局,新建排水管道至沣河、灞河,增加其雨洪分流能力；充分考虑排洪河渠水位动态变化,提升排水管网的排洪能力；合理规划城区蓄滞洪区,建立立体化雨水蓄排结合系统,构建数字孪生城市模型用于模拟城市内涝防治。

2）建立健全应急管理机制。建议应急部门建立“快速反应、协同应对”的洪涝灾害应急管理体系,将气象、水务等部门的“测、防、报”与应急管理等部门的“抗、救、援”有机衔接。事前,组织相关部门,联合制定预案,广泛宣传,开展撤离演练,加大宣传,增加市民避险意识；事中联合发布预警、联合指挥应急,事后联合实施灾后救援,提高应急管理水平和质量。

3）建立多措并举资金筹措机制。西安市政府可积极争取水利发展资金、城市建设资金、城市更新专项债等,建立多措并举的资金筹措机制,为洪涝灾害应急管理体系建设。

5 结语

城市排洪系统是一个城市基础建设的关键,城区排洪能力的提升关系到城区居民的生命财产安全,是提高西安市特大暴雨灾害防治能力和重大自然灾害事件应对能力的一项重要内容。本文利用第一次全国自然灾害综合风险普查西安市水旱灾害风险普查成果,分析西安市排洪系统遭遇标准内及超标准洪水时存在的隐患点及卡口问题,有针对性的提出城区排洪能力提升措施及建议,以期对西安市排洪系统排洪能力提升有所帮助。