孫文佳，張 琨，鄭艷娜，張明慧

（大連海洋大學(xué) 海洋與土木工程學(xué)院，遼寧 大連 116024）

我國(guó)城市防洪現(xiàn)狀研究

孫文佳，張 琨，鄭艷娜*，張明慧

（大連海洋大學(xué) 海洋與土木工程學(xué)院，遼寧 大連 116024）

我國(guó)是洪澇多發(fā)地區(qū)，很多城市都飽受洪澇災(zāi)害之苦。本文從城市的防洪標(biāo)準(zhǔn)、防洪區(qū)域、防洪質(zhì)量以及防洪排水等角度分析了我國(guó)城市防洪過(guò)程中存在的問(wèn)題。利用防洪工程措施和防洪非工程措施兩種方法解決我國(guó)防洪現(xiàn)存的問(wèn)題，并且在此基礎(chǔ)上分析了防洪措施對(duì)環(huán)境的影響，并提出一些環(huán)境保護(hù)措施，為我國(guó)城市防洪規(guī)劃提供參考。

城市；防洪；工程措施；環(huán)境影響

0 引言

城市的建設(shè)在社會(huì)發(fā)展中起到關(guān)鍵作用，我國(guó)有97%的城市具有防洪任務(wù)，而美國(guó)最嚴(yán)重的自然災(zāi)害就是洪澇災(zāi)害[1]。一方面，隨著城市人口的增加，使得城市暴雨頻發(fā)，雨水徑流量增加，洪峰值增大，導(dǎo)致城市防洪排水壓力增大。另一方面，城市人口密集，不透水建筑物和不透水道路集中較多，過(guò)多的硬化路面導(dǎo)致洪峰出現(xiàn)的時(shí)間提前[2]，所以城市的洪水問(wèn)題比較復(fù)雜，而且城市作為經(jīng)濟(jì)、文化、生活的中心遭遇洪水后損失更為嚴(yán)重。合理深入的分析我國(guó)城市防洪現(xiàn)狀，將有利于從根本上解決我國(guó)城市的洪澇災(zāi)害問(wèn)題。

1 城市防洪問(wèn)題

我國(guó)城市洪水分布范圍極廣，大約2/3的城市存在著不同危害程度的洪水災(zāi)害。我國(guó)城市防洪存在的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面。

1.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國(guó)家防洪標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)城市等級(jí)及防洪標(biāo)準(zhǔn)，一等城市即特別重要城市，其非農(nóng)業(yè)人口數(shù)大于等于150萬(wàn)人的防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為200年，例如南京屬特別重要的一等城市，其城市防洪標(biāo)準(zhǔn)主城需達(dá)到200年一遇，其他城區(qū)為100年一遇[3]，而目前南京的城市防洪規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇~100年一遇。二等城市即重要城市，非農(nóng)業(yè)人口數(shù)為150~50萬(wàn)之間的城市防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為200~100年，例如滁州市[4]防洪標(biāo)準(zhǔn)僅為50年一遇。三等城市即中等城市，非農(nóng)業(yè)人口數(shù)在50~20萬(wàn)的防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為100~50年，例如葫蘆島市僅為20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。四等城市即一般城市，非農(nóng)業(yè)人口數(shù)小于等于20萬(wàn)的防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為50~20年，例如巢湖市[5]堤防重現(xiàn)期小于20年，又如河南省漯河市由于上游山洪控制工程不足，不能滿足城市防洪的需要，現(xiàn)有城市防洪標(biāo)準(zhǔn)澧河段只有5年一遇標(biāo)準(zhǔn)，沙河段也只有10~20年一遇。因此，我國(guó)城市防洪標(biāo)準(zhǔn)不足現(xiàn)象較為嚴(yán)重，防洪標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題是導(dǎo)致城市洪水發(fā)生的重要原因之一。

1.2 防洪區(qū)域

我國(guó)國(guó)土面積較大，地形、地貌種類(lèi)較多，因此防洪區(qū)域的確定對(duì)城市防洪起到關(guān)鍵作用。在我國(guó)根據(jù)地理位置可將區(qū)域劃分為以長(zhǎng)三角、珠三角等強(qiáng)降雨量的臨海城市，這類(lèi)城市發(fā)生洪水可能性較大；東北平原、華北平原以及西南丘陵等中等強(qiáng)度降雨量城市，這類(lèi)城市發(fā)生洪水時(shí)人類(lèi)的可控制性較強(qiáng)；至于新疆、寧夏、甘肅等這樣的少雨地區(qū)發(fā)生城市洪澇災(zāi)害可能性較小。在國(guó)外，日本是四周面臨外海的島國(guó)，其獨(dú)特的地理位置導(dǎo)致其國(guó)家經(jīng)常遭遇海嘯、洪水等災(zāi)害，因此日本采用了大型預(yù)制混凝土體建造了“超級(jí)堤”，并且日本國(guó)家在水利方面拿出巨資進(jìn)行投入，用以確保城市安全以及水利事業(yè)的興建。對(duì)于美國(guó)來(lái)說(shuō)，雖然其地理位置不像日本，但是美國(guó)的內(nèi)河占據(jù)著較大的比重，所以美國(guó)則更多的修建水庫(kù)，利用水庫(kù)進(jìn)行調(diào)洪、防澇、發(fā)電、航運(yùn)等，不僅保護(hù)了城市的安全，而且還可以取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。因此，區(qū)域因素是城市防洪過(guò)程中重要指標(biāo)之一。

另外，在城市內(nèi)部的防洪區(qū)域也有所不同，隨著我國(guó)城市化建設(shè)的加速發(fā)展，城市中主城區(qū)及副城區(qū)的棚戶區(qū)改造、城市擴(kuò)建等政策的實(shí)施，使得原本的防洪區(qū)域保護(hù)范圍變小，不足夠保護(hù)到新興城市的安全，甚至有一些新城區(qū)大部分處于無(wú)設(shè)防狀態(tài)，險(xiǎn)工弱段多。因此合理的規(guī)劃城區(qū)內(nèi)防洪范圍也是保障城市免于洪水災(zāi)害的又一重要影響因素。

1.3 防洪質(zhì)量

堤防質(zhì)量差的問(wèn)題在我國(guó)城市防洪過(guò)程中較為嚴(yán)重。第一，堤防筑堤材料多為砂土混合材料導(dǎo)致堤防抗?jié)B性差、高水位時(shí)背水坡滲漏嚴(yán)重。第二，有的堤段存在各區(qū)使用義務(wù)工修建、局部段施工時(shí)基本未壓實(shí)，而且許多城防經(jīng)過(guò)多次修建及后期加固而且局部堤段修建年代久遠(yuǎn)。第三，有些地段在施工時(shí)地基未清基，堤身內(nèi)夾雜有大量的建筑垃圾，存在極為嚴(yán)重的隱患。第四，在堤防上還存在穿堤建筑物數(shù)量多，排洪閘閘門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)等一些嚴(yán)重問(wèn)題。因此，提高防洪質(zhì)量是防洪工程發(fā)揮作用的先決條件。

1.4 防洪排水

我國(guó)的城市排水系統(tǒng)不夠完善。第一，我國(guó)大部分城市防洪排澇的設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期小于1年[6]，導(dǎo)致有些排水工程建設(shè)與城市發(fā)展很不協(xié)調(diào)。第二，水庫(kù)蓄洪削峰能力不足，部分沿江、沿河城市含有水庫(kù)的，水庫(kù)并沒(méi)有起到足夠的作用，例如溫州市、三門(mén)峽市等。第三，我國(guó)的排水管道計(jì)算方法采用的是折減系數(shù)修正暴雨強(qiáng)度，而海外國(guó)家采取的是最大徑流量法設(shè)計(jì)排水管道[7]，我國(guó)的計(jì)算洪水方法遠(yuǎn)不如國(guó)外的方法承受的洪水強(qiáng)度大。第四，不僅僅是防洪標(biāo)準(zhǔn)存在不足，我國(guó)排澇標(biāo)準(zhǔn)也存在不足，例如我國(guó)三江平原周?chē)鞒鞘衃8]等，另外我國(guó)排澇系統(tǒng)存在過(guò)于單一現(xiàn)象，例如阜陽(yáng)市[9]中有多條河但僅僅通過(guò)一條河來(lái)規(guī)劃城市排澇，排澇存在問(wèn)題會(huì)大大影響當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，尤其是當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物，對(duì)居民的生活影響較大。

2 解決辦法

防洪規(guī)劃的依據(jù)主要根據(jù)城市實(shí)際情況進(jìn)行分析，根據(jù)城市所屬等級(jí)建立相對(duì)應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)相應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水文計(jì)算等。與城市規(guī)劃、城市生態(tài)文明建設(shè)有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮防洪系統(tǒng)的效益，調(diào)整人們?cè)诔鞘猩a(chǎn)生活中的利益矛盾，注重發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神。

城市防洪規(guī)劃本著蓄泄兼籌、以泄為主，全面規(guī)劃、綜合防御，分區(qū)設(shè)防、分步實(shí)施，的原則，堅(jiān)持防洪工程措施與防洪非工程措施并舉。

2.1 工程措施

在防洪標(biāo)準(zhǔn)方面，第一，對(duì)于現(xiàn)有堤壩沒(méi)有達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)的，可以采取加高堤頂高程的方法，并加強(qiáng)對(duì)防洪堤的堤線、堤距、河道水面線、斷面尺寸以及土建工程量等的研究。關(guān)于材料的選擇、穩(wěn)定性、護(hù)岸、排水措施、地質(zhì)條件、抗沖穩(wěn)定性、滲透穩(wěn)定性及凍脹問(wèn)題等一系列的影響因素也應(yīng)進(jìn)行深入研究，對(duì)必要部位也可加建回水堤。第二，一個(gè)城市的防洪標(biāo)準(zhǔn)的確定，應(yīng)該綜合考慮城市的地理位置、經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況甚至是地下土質(zhì)的含水量、最大蓄水量以及含水層厚度等因素。

在防洪范圍方面，防洪范圍應(yīng)結(jié)合地域情況整體協(xié)調(diào)布局[10]，首先，對(duì)于新城區(qū)及老城區(qū)改建部分應(yīng)分級(jí)分層界定，針對(duì)不同區(qū)域情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)如在城郊附近建立特定的滯洪區(qū)，其不僅可緩解城市防洪壓力，而且兼具城市濕地的功能。其次，防洪工程應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際地形以及工程地質(zhì)條件，并充分考慮城市美觀及環(huán)境美化等多方面因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，考慮到不同地區(qū)地理環(huán)境的影響如東北嚴(yán)寒地區(qū)將會(huì)涉及到凍脹問(wèn)題，應(yīng)采取相應(yīng)的抗凍措施或添加一定的抗凍材料。另外，由于現(xiàn)在城市房?jī)r(jià)日益增升，城市防洪措施的建設(shè)也要盡量滿足城市規(guī)劃和發(fā)展的需要，使土地的利用達(dá)到最大化。城市防洪規(guī)劃也可與城市中其它各行業(yè)部門(mén)如水資源利用、水環(huán)境整治、水生態(tài)保護(hù)及水資源文化建設(shè)、市政建設(shè)等工程項(xiàng)目結(jié)合開(kāi)展。

在防洪質(zhì)量方面，第一，對(duì)堤身及堤基存在滲漏問(wèn)題的堤段，應(yīng)急時(shí)采取防滲措施進(jìn)行補(bǔ)救防滲以防止堤身問(wèn)題擴(kuò)大。另外在工程建設(shè)方面要突破原有的思維定式，有所創(chuàng)新，有所突破，將新專(zhuān)利利用到實(shí)際工程中例如新型直升式城市防洪閘門(mén)[11]等。第二，對(duì)下游未建堤段邊坡進(jìn)行護(hù)岸襯砌，且為了結(jié)合城市規(guī)劃的美觀與協(xié)調(diào)，兩岸護(hù)岸型式建議采用復(fù)式斷面型式，在年平均水位以上的建議采用斜坡式土堤[12]。第三，一定要加強(qiáng)堤防的后期修理維護(hù)工作，保證堤防的質(zhì)量尤其是泄洪閘門(mén)的運(yùn)行與維護(hù)。

在防洪排水方面，第一，對(duì)于城市中排澇系統(tǒng)不完善的地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)防洪排澇系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)行，必要時(shí)對(duì)管道進(jìn)行增加或更改，許多城市將防洪工程優(yōu)先于排澇工程建造，這樣導(dǎo)致排水工程滯后，洪水來(lái)臨時(shí)雖然可以完全阻擋住外部洪水，但是內(nèi)部洪水卻排不出去，這樣外患雖然減輕了，但內(nèi)憂增大了，所以最好將防洪工程與排澇工程結(jié)合同時(shí)規(guī)劃修建，這樣可同時(shí)解決內(nèi)憂外患問(wèn)題。第二，包含水庫(kù)的城市應(yīng)綜合改善調(diào)整水庫(kù)的運(yùn)行調(diào)度方式，使其充分發(fā)揮水庫(kù)的最大綜合效益。最后，還應(yīng)綜合考慮我國(guó)現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)，修整出一套完善的適合我國(guó)國(guó)情發(fā)展的新排澇調(diào)度制度。

2.2 非工程措施

非工程措施是城市防洪建設(shè)的重要補(bǔ)充[13]，創(chuàng)建完善的防洪指揮系統(tǒng)，為了便于各級(jí)防洪指揮部門(mén)的統(tǒng)一指揮、協(xié)同調(diào)度，根據(jù)水情變化，采取相應(yīng)措施抵御洪水，防汛指揮系統(tǒng)需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善。依據(jù)“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，分級(jí)分部門(mén)負(fù)責(zé)”的準(zhǔn)則，由城市防汛指揮部負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)城區(qū)防汛搶險(xiǎn)救災(zāi)工作。另外由于層級(jí)制的原因，導(dǎo)致防洪計(jì)劃產(chǎn)生延時(shí)性，因此各部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)進(jìn)行暗地抽查走訪，調(diào)查防洪實(shí)施情況，確保防洪規(guī)劃保質(zhì)保量的按時(shí)完成。

增強(qiáng)防洪預(yù)警預(yù)告系統(tǒng)，在城區(qū)內(nèi)規(guī)劃布置加密水文、氣象測(cè)報(bào)點(diǎn)、水文預(yù)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)監(jiān)控，及時(shí)搜集洪水變化情況，密切監(jiān)測(cè)洪水發(fā)展趨勢(shì)。

個(gè)別群眾為謀求自身福利和經(jīng)濟(jì)隨意挖溝填塘，導(dǎo)致城市內(nèi)排水不暢，因此應(yīng)該結(jié)合我國(guó)現(xiàn)以出臺(tái)的相關(guān)防洪法規(guī)，加強(qiáng)廣大市民對(duì)水文、水資源知識(shí)的認(rèn)識(shí)以及城市防洪的應(yīng)急處理自救常識(shí)。

2.3 防洪環(huán)境影響

美國(guó)在生態(tài)建設(shè)方面特別重視，他們著重將生態(tài)防洪與工程措施建設(shè)結(jié)合起來(lái)[14]。在施工期，首先，由于防洪工程中的堤防、護(hù)岸等工程均在近岸水體建設(shè)，近岸水體流速小，混凝土、砂石、土料等落入水中后會(huì)產(chǎn)生大量懸浮顆粒，會(huì)造成近岸局部水體污染。其次，施工人員的生活垃圾以及施工機(jī)械車(chē)輛產(chǎn)生的廢棄機(jī)油等的排放也會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生影響。再次，一些水下作業(yè)部分會(huì)影響魚(yú)類(lèi)等的生存環(huán)境，甚至導(dǎo)致生物多樣性的破壞。

因此，我們要最大程度的保護(hù)水資源環(huán)境：第一，對(duì)于水下作業(yè)的工況，應(yīng)進(jìn)行圍置，最大限度的減少對(duì)水體的污染。第二，設(shè)置專(zhuān)用散體材料堆放場(chǎng)、拌合站，嚴(yán)格控制防止其灑落入水體，降低或避免揚(yáng)塵對(duì)保護(hù)區(qū)的不利影響。第三，施工人員的生活垃圾應(yīng)排放到指定位置，有害污染物也應(yīng)集中進(jìn)行處理。第四，加強(qiáng)敏感水體段施工人員的環(huán)保教育和施工管理，提高施工人員保護(hù)水環(huán)境的意識(shí)，在施工段應(yīng)設(shè)立保護(hù)區(qū)標(biāo)志和宣傳標(biāo)語(yǔ)等。第五，針對(duì)相應(yīng)的水體指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，可設(shè)置蒸發(fā)池或?qū)⑹┕U水排入沉淀池，禁止施工廢水肆意排放，在風(fēng)險(xiǎn)情況下，作為事故池收集泄漏的有毒有害污染物，集中進(jìn)行處理，進(jìn)而可控制水體的污染盡力保證工程實(shí)施后的生態(tài)環(huán)境盡量接近開(kāi)發(fā)前的原始狀態(tài)。

3 結(jié)論與展望

3.1 結(jié)論

城市洪水已經(jīng)成為影響我國(guó)城鎮(zhèn)居民正常生產(chǎn)生活的危機(jī)之一，充分分析我國(guó)城市防洪現(xiàn)存的問(wèn)題，有利于更深入的對(duì)城市防洪建設(shè)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。從防洪工程措施和防洪非工程措施的角度分析了解決城市洪水的辦法，城市的防洪標(biāo)準(zhǔn)得到提升，防洪建筑物得到了改進(jìn)，排澇系統(tǒng)得到了升級(jí)，大大減少了城市居民的生活隱患，提高了城市居民的生活質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上分析了防洪措施對(duì)環(huán)境的影響，提出一些環(huán)境保護(hù)措施，為城市防洪規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。

3.2 展望

在防洪方法、方式方面，目前我國(guó)對(duì)于防洪軟件方面的研究不夠深入，還應(yīng)努力開(kāi)發(fā)新技術(shù)并將計(jì)算機(jī)輔助處理等技術(shù)應(yīng)用到城市防洪中，洪水預(yù)報(bào)、防洪預(yù)警以及3s等相關(guān)軟件的應(yīng)用還有待提高，以高效率的防洪措施，來(lái)保障居民的正常生活以及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

由于生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益顯著，所以在防洪排水方面應(yīng)盡量做到自排優(yōu)先化，或結(jié)合“海綿城市”新型概念，將多余的水體儲(chǔ)存在相應(yīng)的“海綿體”中，這樣不僅能解決防洪排澇問(wèn)題，而且還可改善城市水資源不足等問(wèn)題。

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Research Review on the City Flood Control of China

SUN Wen-jia,ZHANG Kun,ZHENG Yan-na*,ZHANG Ming-hui
(School of Ocean and Civil Engineering,Dalian Ocean University,Dalian 116024,China)

As a flood-prone area,many cities of China are suffering from flood disasters.This paper analyzes the problems existing in the process of urban flood control in China from the aspects of the city's flood control standards,the scope of flood control,the quality of flood control and the drainage of flood control.The engineering and non-engineering measurements of flood control method are used to solve flood problems which are existing in our country for a long time.And on this basis,the impact of flood control measures on the environment is analyzed,and some environmental protection measures are made to provide a reference for China’s urban flood control planning.

city;flood control;engineering measurement;environment influen

TV87

：A

：1008-2395(2016)06-0045-04

2016-07-11

海洋公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（201405025）；國(guó)家自然科學(xué)基金（31572663）；遼寧省教育廳科研一般項(xiàng)目（L2014280）。

孫文佳（1992-），女，碩士研究生，研究方向：水利工程規(guī)劃。

鄭艷娜（1978-），女，副教授，博士，研究方向：水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)。