深圳河流域2023年“9·7”极端特大暴雨分析及洪涝治理思考

卢 陈 胡晓张 吴 尧 高时友 吕文斌

（1.珠江水利委员会珠江水利科学研究院，广州 510610；2.水利部珠江河口治理与保护重点实验室，广州 510611）

0 引 言

受2311 号台风“海葵”残余环流、季风和弱冷空气共同影响，2023 年9 月7 日傍晚到8 日上午，深圳、香港两地普降极端特大暴雨（以下简称“9·7”极端特大暴雨），具有强度超强、持续时间超长、强降雨范围超广的特征。降雨打破了深圳市1952 年有气象记录以来的7 项历史极值，香港天文台最大1 h 降雨量达1884 年有记录以来的最高值。

深圳河流域处于本次暴雨中心，深圳河干流为深港界河，区位十分重要。流域面积312.5 km2，多年平均降雨量2 023 mm。深圳河流域现有水库12 座，总控制集雨面积80.93 km2，总库容0.55 亿m3，其中中型水库1 座（深圳水库）；蓄滞洪区3 个，总调蓄库容为337.5 万m3；已建小（1）型以上排涝泵站7 座，总抽排流量69.92 m3/s[1-2]。本次极端特大暴雨引发了城市洪涝灾害，给深圳河流域水安全敲响了警钟。本文通过分析总结本次暴雨洪涝情况，分析致灾成因并查摆问题，针对性地提出相应治理对策。

1“9·7”极端特大暴雨洪涝概况

1.1 雨情水情分析

（1）降雨强度大、范围广。9月7日17时起，深圳河流域开始遭受暴雨猛烈袭击，流域过程降雨总量为1.31 亿m3。从强度和时间上看，本次降雨流域内最大1 h、6 h、12 h、24 h、72 h 滑 动 降 雨 量 分 别 为116.8 mm、349.7 mm、465.5 mm、555.8 mm、612.0 mm，除1 h 外，其余降雨量均刷新了深圳市1952年有气象记录以来的历史极值，表明本次降雨强度大且持续时间长。从空间分布看，深圳河流域香港侧和深圳侧布吉河流域24 h 平均降雨量分别为439.1 mm和440.5 mm，深圳河上游各主要支流降雨基本同步，流域中部罗湖站附近雨势更强且雨峰较上游小梧桐站滞后约2 h，表明本次降雨具有分布范围广、降雨中心自上游向中下游移动的特点。

（2）产汇流时间短。深圳河流域深圳侧城市开发程度高、径流系数大，且受2309号台风“苏拉”影响，降雨导致土壤饱和度高，本次降雨汇流时间短。深圳河流域正坑水大望站附近雨峰和洪峰间隔仅25 min，布吉站雨峰与布吉河草埔断面洪峰间隔约1 h。“9·7”极端特大暴雨与2018 年8 月暴雨相比，产汇流时间较为接近，与2008年6月暴雨相比，产汇流时间缩短约1 h[3]。

（3）河道洪水量级大。“9·7”极端特大暴雨深圳河干流洪水位均超历史最大值，相比2018 年8 月暴雨，历史最大洪水位提高0.96～2.30 m，其中罗湖、鹿丹村、福田河口站最高水位分别达5.45 m、4.93 m、4.23 m，流域多处河段发生超警戒以上洪水。根据干流沿程实测洪水资料，发现福田河口附近水位有所壅高，流域主要支流集中汇入的鹿丹村附近河段防洪压力较大，鹿丹村断面最大流量为1 840 m3/s，达到50 年一遇设计洪峰流量，为历史最大洪水。支流布吉河笋岗水闸以下各断面河道均超历史最高水位约0.09～1.95 m。

1.2 工情险情分析

（1）工程调度发挥关键作用。受暴雨持续影响，深圳水库水位超历史最高水位，累计拦蓄洪水约1 100万m3，充分发挥了滞洪调蓄功能，减轻了下游防洪压力。布吉河笋岗蓄滞洪区滞洪量约170 万m3，削减了布吉河洪峰流量，有效减轻了布吉河洪水与深圳水库下泄洪水遭遇影响。流域内排涝泵站抽排总量约386 万m3，其中罗雨泵站群满负荷运行15 h抽排涝水约260万m3。

（2）河道堤防经受住了考验。“9·7”极端特大暴雨期间，尽管流域大范围洪水位超历史极值，但河道行洪总体平稳，深圳河干流全线未发生漫堤，流域防洪敏感区域鹿丹村附近干流河道水位超过岸顶约0.30 m，但未超防浪墙顶高程。布吉河下游3 处出现漫溢，局部超岸顶高程，漫过防浪墙，但总体未发生大面积水毁，堤防经受住了暴雨洪水考验。

（3）老城区水浸现象严重。流域中下游城区由于建设年代较早，且地势低洼，普遍发生严重内涝。暴雨造成罗湖区多个小区水浸现象严重，部分商业楼宇停水。城市早期建（构）筑物标准普遍不满足现行规范，如受淹较严重的罗湖地铁站，设计建成至今已近20年。

2 致灾成因分析

2.1 局部降雨强度超标准

超标准暴雨是造成本次深圳河流域洪涝主要原因。上游梧桐山周边和中游河段局部降雨超200 年一遇，而深圳市现状内涝防治能力为20 年一遇到50 年一遇，局部区域降雨强度远超现状防治能力。此外，上游各主要支流降雨基本同步，且流域降雨中心有从上游往中下游移动的趋势，流域上游洪水快速向中下游城区汇集时遭遇城区雨峰，上游山洪入城，中下游城市内涝，加剧受灾风险。

2.2 深圳河干流存在瓶颈，河道行洪阻力大

①干流存在瓶颈。根据防洪能力评估结果，河道干流福田河口至鹿丹村河段行洪能力仅为20 年一遇，低于上下游河段。流域最大的4 条支流（沙湾河、梧桐河、布吉河、莲塘河）在布吉河口上游1 km 的河段内汇合，且山区支流比降大（1‰～4‰）、干流比降缓（0.2‰～0.4‰），扇形流域特征进一步导致支流洪水快速向中下游干流河道汇集，是造成“9·7”极端特大暴雨鹿丹村断面附近及布吉河支流下游洪水位超过堤顶的重要原因。②涉水工程阻碍河道行洪。布吉河上广深铁路桥、解放路桥、深南东路桥等阻水桥涵建成时间较早，梁底高程较低，基本介于4.21～5.35 m，低于设计洪水位约1.00 m，本次降雨布吉河老街最高水位达6.62 m，部分桥梁形成严重阻水。③河道边滩植物阻力大。深圳河感潮河段存在大范围浅滩，河道边滩普遍生长挺水植物，其中福田河口附近边滩占据近60 m 河宽，显著增大河道断面综合糙率，或是导致本次洪水福田河口附近水位有所壅高的原因。④淤积导致河道行洪断面缩小。深圳河年平均径流量仅为15 m³/s，与中小洪水量级接近的造床流量较少，河道水动力难以维持泄洪断面，且在潮流主导作用下，深圳湾大面积浅滩泥沙上溯，进入深圳河后泥沙易进难出，河道干流持续缓慢淤积。⑤河口红树林侵占行洪通道。深圳河口红树林无序生长，深圳侧红树林侵占深圳河口泄洪断面超1/3，危及防洪安全。

2.3 城市排水防涝设施能力不足

①雨水滞蓄空间不足。城市规划建设初期缺乏对原有自然蓝绿空间的预留，高密度的建成区缺乏足够的雨水滞蓄空间。近40年来，流域内原有的大量农田、绿地等自然土地覆盖被房屋建筑物、混凝土和沥青道路等不透水面代替。②管网建设标准不高。本次降雨流域内受灾最严重的是罗湖区，全区近50%已建雨水管网排水能力小于5 年一遇设计标准。③暗渠过水能力有限。流域内目前广泛存在暗渠，布吉河中上游河段多为暗渠，河流暗渠化后过水断面有限，顶托河道水位加剧城市内涝风险。四是易涝区部分建（构）筑物未落实防御措施。经与同区域其他建筑物对比分析，部分区域未在易受淹的出入口及地下空间入口设置防水闸门、挡板等装置，未预置充足的抽排设备[4]。

2.4 流域调蓄能力不足

①深圳水库防洪库容有待提高。深圳河流域主要调蓄工程为深圳水库，其库容4 496万m3，本次暴雨洪水期间蓄拦洪水1 100万m3，防洪库容尚有挖潜提升的空间。②香港侧流域尚未开发。香港侧面积占流域面积近一半，而香港侧目前仍以自然泄洪为主，调蓄措施有待进一步开发完善。③蓄滞洪区空间有限。流域主要包括笋岗蓄滞洪区、福田河蓄滞洪区、深圳河四期工程蓄滞洪区3处蓄滞洪区，总滞洪库容337.5万m3，蓄滞空间有限且不断减小。以笋岗蓄滞洪区为例，本次暴雨滞洪量约170万m3，对100年一遇洪水的消减能力为158 m3/s，受现状彩虹桥下大面积淤积影响，现状库容较设计防洪库容减少近80万m3。

3 洪涝治理对策

目前深圳河流域已基本形成由水库、蓄滞洪区、河道组成的“上蓄、中滞、下排”防洪排涝体系，但局部仍存在一定短板[1]。针对本次暴雨洪涝灾害暴露出的具体问题，从提高河道泄洪能力、增大流域洪水调蓄能力、加强城市排水防涝能力建设、强化超标准暴雨应急管理能力等方面提出治理对策。

3.1 打通瓶颈，提高河道泄洪能力

（1）实施河道清淤清障。按照《深圳河清淤策略复核研究》提出的维护性清淤策略，实施河道清淤，避免河道持续缓慢淤积导致防洪能力降低，增大河道行洪断面；开展高滩清障，消除边滩挺水植物的不利影响，减少洪水期河道行洪阻力。按照堤防平台与主槽之间的高滩区作为清淤清障范围，总面积共约10 万m2，清淤厚度约1 m，清淤清障后可降低福田河口至布吉河口段设计洪水位约0.28 m，布吉河口至罗湖口岸段降低0.17 m。

（2）加强河口红树林管控。结合河口滩槽治理划定泄洪控制线和红树林生长范围管控线，合理规划红树林生长范围，避免红树林无序生长侵占河道行洪断面，增大河口泄洪阻力。

（3）实施暗渠复明拓宽。对布吉河支流笔架山河暗渠进行复明拓宽，涉及长度4.86 km；对皇岗河进行暗涵清淤，涉及长度1.78 km。

（4）补齐局部堤防欠高。结合碧道建设，因地制宜对福田河口至鹿丹村防洪瓶颈河段堤防适度加高，新建罗湖至沙湾河口段防浪墙。针对支流汇入干流的干支流衔接河段，如布吉河口，按照干流标准，结合流域调蓄工程建设，适当加高受干流洪水影响的支流汇入段防洪墙。

3.2 增大流域洪水调蓄能力

（1）新建流域洪水调蓄工程。针对本次降雨暴露出来布吉河下游防洪能力不足、局部漫堤问题，可改扩建现有布吉河笋岗蓄滞洪区，新建地下蓄水池。初步按照增加240 万m3调蓄能力设计，采用自排和抽排相结合排泄积蓄洪涝水，并考虑雨洪水资源化和车辆停放等综合利用；进一步对现状蓄滞洪区彩虹桥下大面积泥沙淤积实施清淤，恢复现状笋岗蓄滞洪区设计能力。由于福田至鹿丹村段是河道干流防洪薄弱环节和流域洪水汇聚的中心，本次降雨鹿丹村断面最大洪水超堤顶0.30 m。建议结合香港北部都会区建设规划，在福田至鹿丹村一带防洪薄弱环节处预留部分生态鱼塘作为蓄滞洪区，用以应对流域大洪水，兼顾分洪区域的日常生产和洪水期的减灾效益，充分发挥香港侧鱼塘湿地的综合功能。

（2）挖潜现有工程调蓄能力。作为深圳河流域最大调蓄工程，深圳水库在本次暴雨洪水中发挥了重要的滞洪错峰功能。目前调度规则中深圳水库起调水位为27.20 m，在确保深圳水库对香港供水最低取水位24.80 m 的基础上，考虑降低起调水位至25.00 m，防洪库容增加790 万m3。此外，沙湾河上游正在建设沙湾截排隧洞，并新建雨洪调蓄湖4座，总调蓄容量330万m3，建议进一步优化完善沙湾雨洪调蓄湖和深圳水库的联合调度规则。

3.3 加强城市排水防涝能力建设

（1）提升城市排水防涝设施能力。针对城市内涝积水点、重点区域和保护对象，着力实施一批泵站和排水管网提标改造工程，包括扩建福田排涝泵站、桂园路排涝泵站、罗雨排涝泵站，新建滨河雨水泵站、罗芳雨水泵站等，提升片区排涝能力。结合现有城市平面布局，因地制宜规划建设一批平急两用设施，对低洼地区和汇流通道，灾时可用于涝水调蓄，平时可作为休闲运动场所，提升城市涝水蓄滞能力[5-6]。

（2）补齐城市重大基础设施洪涝防御短板。提高深圳河流域内重要基础设施（如罗湖火车站、地铁站）等重要基础设施的防御能力，其设防标准不低于城市洪涝设防标准，并制定独立的应急预案[7]。督促易涝区建（构）筑物补齐防御措施，易淹地下空间入口设置防水闸门、挡板等装置，构建自身防涝设施封闭圈，配备应急抽排设备并组织开展常态化防汛应急演练。

3.4 强化超标准暴雨应急管理能力

超标准暴雨引起洪涝灾害是不可避免的，政府及社会应急管理能力是超标准极端暴雨条件下减少人员伤亡和经济损失的关键要素[7]。

（1）强化精细预报和实时预警。建立深圳市暴雨洪涝全过程预报模型，探索有物理机制的水利专业模型和深度学习模型的融合互补，平衡“算得准”与“算得快”之间的关系，运用城市洪涝快速模拟技术，实时滚动预测水淹位置、范围，动态评估桥隧、地铁口、交通道路、地下空间、居民区、重要企业等水淹风险，靶向发布预警信息，合理指导人员转移、抢险布防、交通管制，为实际应急调度提供决策支持[8]。

（2）加强城市应急设施建设。加强易受灾区域的人员避险场所和应急设施建设，分区落实应急保障设施、应急物资仓储用地，优化应急避险场所、物资配置及转移路径，确保重要洪涝风险点均有相应的应急避难场所及转移引导标识。

（3）加强洪涝防御科普宣传。通过向社会公布洪涝风险图、线上线下普及洪涝风险源及避险常识、科普基地教育等措施，加强对公众的洪涝灾害应急避险培训，提高群众的防灾减灾意识，增强危险状态下的自救、互助和理智行为能力，营造洪涝防御共建共治共享的良好氛围。

4 启示和思考

本次暴雨洪涝灾害对深港高质量发展背景下的城市水安全保障敲响警钟，暴露出了深圳河流域洪涝治理还存在一些短板问题。按照总体国家安全观和新时期治水思路，以及粤港澳大湾区发展规划、“双区示范”等国家和区域重大战略对城市水安全保障和深圳河流域洪涝治理提出的新要求，系统化解深圳河流域暴雨洪涝难题需要尽快提上日程。

4.1 规划引领，落实国土空间规划管控

将深圳市防洪（潮）及内涝防治规划、水务基础设施空间规划等纳入国土空间总体规划，加强空间分配和竖向衔接推动洪涝治理工作，城市用地应按照有利于城市河流水系流通、雨水径流排放、雨水管渠系统布设的原则，科学划分排水分区，明确各类防洪排涝设施、调蓄空间等用地边界，强化城市竖向规划和管控，构建高低有序的城市竖向格局，提升自然蓄水排水能力，从源头上降低城市洪涝风险。道路交通、园林绿地、地下空间、城镇竖向、市政综合等规划要优先满足防洪（潮）排涝规划需要。

4.2 源头管控，把洪涝安全作为城市开发建设的刚性约束

丰富“以水定城”的内涵，在水资源刚性约束的基础上，强化洪涝管理法规建设，杜绝城市开发进程中时常出现的挤占现有河道和水务设施空间的现象。从区域开发控制详细规划阶段加强源头管控，最大程度减轻城市洪涝灾害影响。

2021年以来，广州市已探索出城市开发建设项目洪涝安全评估制度，取得可借鉴的成功经验。如南岗河南片地势低洼易涝地区，在片区改造前期，将包括堤防达标、源头调蓄、竖向高程控制等洪涝共治系统措施的洪涝安全评估专项成果纳入控制规划中，作为建设用地配套条件，要求地块开发过程严格落实防洪排涝建设要求，近年来该片区水浸现象逐步改善。可借鉴广州市成功经验，在深圳市推广实施城市重要基础设施洪涝安全评估。按照源头治理的理念，从重要基础设施项目策划阶段开始落实城市洪涝治理要求，最大限度减轻城市洪涝灾害影响，提高城市防洪避涝能力和重大基础设施防御能力[9]。

4.3 河湾一体，统筹流域及河口湾系统治理

针对深圳市山城融合、陆海交互的特点，从深圳河流域治理出发，统筹流域和河口湾系统，充分考虑暴雨洪涝和风暴潮共同作用的不利局面。在工程调度时，进一步考虑潮水顶托和错潮排洪，优化流域防洪排涝工程调度规则；实施深圳湾滩槽综合治理，减少泥沙上溯深圳河，从根源上化解河道持续淤积、泄洪断面持续降低的问题；统筹考虑防洪（潮）安全、生态效益和城市景观，规范深圳湾红树林生长范围，充分发挥红树林对风暴潮的韧性防御作用。统筹河道两岸，结合香港北部都会区建设，因地制宜规划流域洪水调蓄工程，系统保障滨海发达城市洪潮涝安全。