孫鍵 范子訓

（北京市水利規(guī)劃設計研究院 北京 100048）

1 緒論

通州新城是北京市建設世界城市的重要組成部分，由于地處北京下游位置，區(qū)內多河富水，水脈豐富，通州區(qū)政府借此優(yōu)勢，在北運河、溫榆河等五河交匯處率先啟動新城核心區(qū)建設（圖1），但在大規(guī)模新城建設之前，需要將北運河、通惠河、溫榆河、小中河、運潮減河五河的防洪排水、管理范圍、水資源調配、污水處理、再生水利用、雨污分流、水務管理等方面先行規(guī)劃治理，以適應新城的基礎建設需求。

圖1 五河關系圖

因此，“水務綜合規(guī)劃”應運而生，這是北京市水務局隨著水務事業(yè)的發(fā)展而提出的一個嶄新思路，是一種適應新時期水務綜合治理的有效嘗試。作為涉及整個流域地區(qū)的水務綜合性指導規(guī)劃，規(guī)劃編制單位將不再拘泥于對一條或者幾條河流進行簡單的工程治理，而是更全面更深遠地考慮更實際的綜合規(guī)劃方向。

綜合規(guī)劃將整個流域內的所有主要河道的防洪排水、水資源調配、供水、污水處理、再生水利用、雨洪利用、節(jié)水規(guī)劃、水務管理等一攬子問題在一個總規(guī)劃方案全部解決。5

客觀地講，以現(xiàn)階段我們對流域治理的認識，任何涉及河道水事的問題都不該單獨拿出來解決，因為水是相通互制的，表面上看獨立的河道在某河段上與其他河道甚至距離較遠的市政建設管網(wǎng)毫無關系，實則內在都彼此緊密聯(lián)系，譬如 2012年北京“7·21暴雨”造成的地區(qū)水損和淹沒現(xiàn)象，就集中暴露了“河道與市政基礎建設、河道與河道之間協(xié)作、河道與區(qū)域管理”之間的矛盾，而綜合規(guī)劃就是在編制過程中統(tǒng)籌兼顧，上下銜接，左右調配，將流域內的每一條河流、水系、雨洪利用點、蓄滯洪區(qū)等規(guī)劃設計，都和整個流域的水務問題銜接，達到互相配合、互相利用的程度，從一個點的規(guī)劃設計，引發(fā)一個面的合理改造，甚至徹底解決地區(qū)水務問題。唯有如此，才能讓水行政主管部門的“水務話語權”更有力，管理手段也更為科學。

在規(guī)劃編制過程中，隨著對綜合水務規(guī)劃理解的深入，筆者在區(qū)域防洪排水、五河交匯處復雜的水面線推算、管理范圍確認、雨水收集措施、河道立體建設、水域經(jīng)濟對地方產業(yè)結構調整等方面也產生了一些的想法和思考。

2 蓄滯洪區(qū)的多種建設思路

本次通州新城的防洪標準由 50年一遇提高到100年一遇，但由于新城建設主打“親水”的指導思想，為考慮景觀效果，北運河和運潮減河等河道的堤防高程已經(jīng)不能再加高，但根據(jù)水利部海河委員會編制的《海河流域北三河防洪調度》方案，通州區(qū)防洪標準不變時，當北運河上游來100年一遇洪水時，運潮減河將分流1200m3/s流量洪水，北運河通州城區(qū)段下泄2030m3/s，相當于100年一遇洪峰流量，由于堤防超高不夠，兩岸將承受洪水漫溢風險。

北運河在不加高堤防、不拓展河道、不調整縱坡、不改變糙率的情況下又必須使新城防洪標準達標，必須采取其他有效措施。

當100年一遇洪水來臨時，上游滯留洪水的設想有很多種：（1）直接炸溫榆河左堤泄洪（因為溫榆河左堤防洪標準為 20年一遇洪水，原則上當超過20年洪水時可以漫溢）；（2）建設溫潮減河（呈河底倒坡狀態(tài)，且需要穿六環(huán)路等交通樞紐，建設難度過大）；（3）在通州西北部的宋莊地區(qū)建設蓄滯洪區(qū)（圖2）。

圖2 蓄滯洪區(qū)布置圖

經(jīng)過比選，采取用空間換時間的方式，在宋莊建設蓄滯洪區(qū)，在溫榆河范圍內截留超 50年一遇的洪水，在不改變北運河等河堤防的前提下使通州新城達到100年一遇的防洪標準，此舉不僅無需加高北運河現(xiàn)狀提防，有利新城建設，同時也符合《海河流域北三河防洪調度》的規(guī)劃要求，蓄滯洪區(qū)一旦建成，北運河無論是否發(fā)生100年一遇洪水，新北關閘下都將按照50年一遇洪水流量向下游排洪，減少下游地區(qū)的防洪壓力。

蓄滯洪區(qū)的地點也需科學規(guī)劃，根據(jù)宋莊地區(qū)的鎮(zhèn)域發(fā)展、地塊屬性等綜合分析，最終確定在宋莊鎮(zhèn)壁富路東側的三塊農業(yè)區(qū)作為規(guī)劃蓄滯洪區(qū)，這樣，當溫榆河發(fā)生100年一遇洪水時，先是溫榆河攔河閘控泄，從左堤分水閘將超標準洪水通過分洪道引入蓄滯洪區(qū)中，等洪峰過去，再通過蓄滯洪區(qū)靠近小中河的退水閘將積水排出。

在這次截留超標準洪水的方案比選中，筆者認為建設“蓄滯洪區(qū)”是科學可行的，但位置有待商榷，從圖 2中可看到，擬建蓄滯洪區(qū)的 A、B、C三個子區(qū)從位置上不算最佳方案：（1）三區(qū)分置，不利洪水調度；（2）洪水要穿越主干路壁富路才能到達蓄滯洪區(qū)，施工復雜；（3）目前三區(qū)內建設發(fā)展前景良好，且已存在大量開發(fā)建設項目，若開辟蓄滯洪區(qū)，則需要大規(guī)模拆毀新建建筑物，浪費現(xiàn)象嚴重。

而通州最西北部的管頭村處是作為蓄滯洪區(qū)的最佳選擇，雖然此處被某集團用作二級商業(yè)開發(fā)地塊，但這和蓄滯洪區(qū)的建設原則并不矛盾。此處緊鄰溫榆河，洪水調度方便；地域寬廣、地勢較低，滯納洪水的容積率大；因距離機場較近、噪音污染不利商業(yè)開發(fā)，只可做旅游投資項目；管頭村已經(jīng)整體搬遷完畢，在工程投資、拆遷占地、施工難度等方面上都比在壁富路西側的蓄滯洪區(qū)具有更大的優(yōu)勢。

但水務綜合規(guī)劃要以通州發(fā)展大局為重，尊重當?shù)亟ㄔO布局，根據(jù)業(yè)主要求盡可能的做出合理規(guī)劃，因此規(guī)劃設置在壁富路東側三區(qū)內。

3 北關分洪樞紐下移后通惠河控制水面線的確定

目前北關分洪樞紐從小中河和溫榆河河口處下移到通惠河下游和運潮減河入河口處，導致五河的防洪調度形式驟然復雜起來（圖3）。

圖3 新、老北關分洪樞紐位置圖

原老北關樞紐存在的時候，溫榆河和小中河的下泄洪水受到控制，可以和通惠河錯峰調洪，這樣按照原通州城區(qū) 50年防洪標準，通惠河不受北關閘回水影響，順暢下泄，通惠河通州段現(xiàn)狀堤頂高程滿足50年一遇洪水位加超高0.8m的防洪標準，而北運河和運潮減河也由于錯峰分洪，其現(xiàn)狀堤頂高程按照原規(guī)劃的50年一遇洪水位超高1.5m的設計也是合理的。

但由于新北關樞紐位置的下移，再加上新城防洪標準的提高，且溫榆河、小中河、通惠河的洪水受流域大小、雨量強度、近年來徑流面積改變等影響，三河洪水在新北關攔河閘前將組合出多種復雜工況，其中最不利的工況就是溫榆河 50年一遇洪水在新北關攔河閘前要根據(jù)《海河流域北三河防洪調度》的要求，憋水往運潮減河分洪900m3/s流量，但是洪水回溯又將倒灌通惠河，這時若再遇通惠河最大下泄洪水組合，將盡淹通惠河入河口附近地區(qū)，且小中河也會受到同樣影響。同時，如果按照這種組合工況進行水面線計算，通惠河全段水位抬高，將導致未來新建大橋遠高于地面高程，和當?shù)氐恼w布局無法協(xié)調。

規(guī)劃考慮實際情況，將通惠河入河口段堤防標準以溫榆河控制水面線來制定，而通惠河通州段堤防標準，則按照 50年一遇洪水水位控制。規(guī)劃根據(jù)主干、支流不同錯頻組合工況，將通惠河控制水面線進行多次試算比選分析，包括：（1）溫榆河50年一遇洪水與通惠河 20年一遇洪水組合；（2）溫榆河20年一遇洪水與通惠河50年一遇洪水組合；（3）溫榆河 50年一遇洪水與通惠河 50年一遇洪水組合。

計算起始水位也采取多個數(shù)據(jù)，記有新北關閘前溫榆河在通惠河入河口處的20年、50年水位以及50年水位向通惠河上游平拉組合等。

通惠河入溫榆河口段堤防設置標準：溫榆河上游蓄滯洪區(qū)的設置使溫榆河下泄 50年一遇洪水即為100年一遇洪水，新北關攔河閘前的水位也相應為100年一遇洪水位，而由于新北關閘的存在，通惠入河口段始終處于溫榆河洪水影響范圍內，用這個閘前100年一遇水位推導出來的通惠河控制水面線，可確定通惠河入河口段兩岸堤防設計標準，即達到通州新城100年一遇防洪標準。

因此，通惠河入河口段控制水面線由當溫榆河50年一遇洪水和通惠河50年一遇洪水疊加推導，起算起始水位為溫榆河 50年一遇洪水位。而通惠河（運河中心區(qū)范圍內）的雨水管道出口內頂高程，則按不低于通惠河 20年一遇洪峰流量與新北關攔河閘前 10年一遇控制洪水位組合推算出的水位設計，這是傳統(tǒng)意義上的主干支流錯頻組合計算得出，符合規(guī)范標準，且符合新城城市排澇標準。

通惠河入河口以上段的 50年一遇水面線，不僅關系到河道上諸如新建橋梁等水工建筑物的設計標高，還影響到上游水面線的推算，所以，這條水面線由通惠河 50年一遇洪峰流量與新北關攔河閘前 20年一遇洪水位組合推算得出，但河口段的橋梁設計還是要考慮北關閘前回水影響，應做適當提高。

這樣的一條組合而出的50年一遇洪水水面線，即符合通州新城地區(qū)100年一遇的洪水標準，還有效解決橋梁等水工建筑物的設計標高問題，使通惠河上游兩岸的堤防改造科學合理，其水面線的反復推敲論證對比，綜合考慮，是本次規(guī)劃中的一個亮點，也為將來再遇到如此復雜情況的水面線計算積累了相應的經(jīng)驗。

4 河道管理范圍的確認與新城建設用地之間的矛盾協(xié)調

根據(jù)《防洪法》、《水法》等相關法律法規(guī)，禁止在河道管理范圍內建設妨礙行洪的建筑物、構筑物。河道的管理范圍和保護范圍的確定應符合國家規(guī)范標準，且需要有相關水行政主管部門的審批結果作為依據(jù)（見圖4）。

圖4 河道管理范圍和保護范圍

在規(guī)劃中，我們參考了多種意見，有 1989年北京水利局發(fā)布的北運河等五條河道的保護和管理范圍（見表1）。

表1 1989標準

也有 2008年國務院批復的《海河流域防洪規(guī)劃》中的兩項范圍（見表2）。

表2 2008標準

原則上講，規(guī)劃應根據(jù) 2008年《海河流域防洪規(guī)劃》中的范圍確定，但這樣一來，北運河過寬的管理范圍與通州新城以水建城的規(guī)劃定位不符，在參考天津海河城區(qū)段、國外城市景觀河段、國內南方洪水頻發(fā)城市河道設計后，經(jīng)過和業(yè)主與專家反復溝通，最后確認新城內五河管理范圍和保護范圍（見表3）。這些范圍的確定，即能有效保護五河的堤防不受破壞，又與當?shù)亟ㄔO思想相協(xié)調，有利建筑親水，提升建筑價值，對河道經(jīng)濟發(fā)展起到良好的推動作用。

表3 規(guī)劃范圍表

河道管理范圍和保護范圍的確定需要規(guī)劃工作者嚴謹對待，但更要審時度勢靈活把握，隨著城市規(guī)模和階段的不斷發(fā)展，河流水力條件不斷改變，一條城市河道在重做規(guī)劃時已不能再生硬的照搬“若干年甚至幾十年前”的管理范圍和保護范圍劃定了，在具體河段上做具體的分析，結合近遠期洪水特征，根據(jù)城市開發(fā)狀況和特點，與業(yè)主、專家乃至設計組成員之間充分溝通，在信息對稱對等的情況下，確認河道兩個范圍的劃定。一旦范圍得到認可，可成為指導城市親水建筑物的剛性指標，不得有擅自更改，否則應做洪水影響評價，而且在管理范圍內的建筑物，應在地基開挖、建筑地面零點標高、地下室結構設計、房屋墻壁抗沖刷等設計中，由水利設計部門給出具體指導意見，然后再由建筑設計單位根據(jù)意見進行結構設計，這樣不僅對河道行洪安全起到最大限度的保護，同時也為親水建筑物安全負責。

5 對雨水利用與收集的思考

未來隨著人口的增加、城市規(guī)模的擴大，北京的水資源會更加緊張，然而城市發(fā)展導致地面硬化程度不斷增加，沒有土壤儲蓄，大量的雨水將直接從硬化地面排入河道或者雨水管線，直至流出北京，這是一種典型的水資源浪費，而且地面沖刷的雨水會夾雜大量垃圾，造成河道嚴重污染，同時也會堵塞雨水管線，給市政管網(wǎng)造成壓力。

通過本次規(guī)劃，筆者認為，應該以通州新城的建設為契機，參考國外發(fā)達國家的雨水收集系統(tǒng)，在建筑設計規(guī)范中加入剛性條文規(guī)范：要求新城中開發(fā)區(qū)域受暴雨后產生匯流流量不能超過開發(fā)前的水平，對臨河建筑單元收取雨水排放費，對采用雨水收集系統(tǒng)的建設單位免收此項費用。收集系統(tǒng)應包括沉淀池、儲水池、抽水泵、清淤泵等，且應立體布置建設可持續(xù)雨水系統(tǒng)，地下和屋頂尤其需要利用起來，雨水收集系統(tǒng)將雨水提前滯納，早日“預流”，用“滲、蓄、滯、排”的方式減少河道排洪壓力、減輕河道污染，同時儲存的雨水還可多用途利用，如綠化灌溉、中水回用，一舉數(shù)得、低碳節(jié)能?！妒彝馀潘O計規(guī)范》（GB50014-2006）在2011年進行了新的局部修訂，引入了新的雨水理念，符合“低沖擊開發(fā)模式（LTD）”，條文中“小區(qū)的高強度開發(fā)，不應由市政設施的一再擴建與之相適應”可做本章結束語。

6 結束語

編制流域水務綜合治理規(guī)劃時，規(guī)劃工作者獲得的已知條件和任務錯綜復雜，遇到的問題或者涉及的方面也繁復多樣，這就不僅需要規(guī)劃師具有扎實的水力學基本功、嚴謹科學的思維、寬闊深遠的視野，同時還要對水務綜合規(guī)劃有較深的認知和理解，以及獨立的判斷和思考能力，尤其要能結合當下的社會發(fā)展思路、城市建設定位、城市空間布局，在不同層面，不同角度上對水務綜合規(guī)劃有著科學且全面的思考。另外，筆者認為，一個流域的水務綜合規(guī)劃，不單要考慮水的問題，在其他注入市政排水管網(wǎng)建設、親水建筑物規(guī)劃上更要有水利工作者的發(fā)言和思路，水利規(guī)劃在整個地區(qū)規(guī)劃中，不該是互相制約的，而應該是相互協(xié)調，共同發(fā)展的。譬如河道與交通的合理結合、譬如雨水收集與防洪排水的結合、譬如根據(jù)流域特色、河道特點及當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展狀況及城市規(guī)劃，幫助業(yè)主調整河道兩側地區(qū)產業(yè)結構等。未來的水務綜合規(guī)劃，將通過一個流域的全面治理，統(tǒng)籌思考，交給業(yè)主一個“3分防洪達標、3分景觀改造、3分水資源利用、1分流域經(jīng)濟體協(xié)調發(fā)展”的10分結果出來。