(德陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局，四川 德陽(yáng)，618000)

城市化的程度是衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、科技水平的重要標(biāo)志，也是衡量國(guó)家和地區(qū)社會(huì)組織程度和管理水平的重要標(biāo)志。在城市規(guī)劃建設(shè)中，將水文循環(huán)健康理念(水文防汛)引入其中，能實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科之間的交融，確保在構(gòu)建城市化進(jìn)程中，充分發(fā)揮水文效應(yīng)，促進(jìn)現(xiàn)代城市化的發(fā)展與進(jìn)步。由此可見，深入研究并分析城市化與水文關(guān)系具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 城市化建設(shè)對(duì)水文循環(huán)的影響

1.1 承接雨水的下墊面條件受影響

自然地表未經(jīng)過(guò)開發(fā)，在土壤層與透水層的作用下，雨水得以過(guò)濾凈化并在地表貯藏，也可能滲入到淺水層中變成溪水基流，對(duì)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展產(chǎn)生了積極影響。但在城市化建設(shè)過(guò)程中，城市占地面積迅速增加，導(dǎo)致承接雨水的下墊面被干擾并發(fā)生改變[1]。不同類型建筑屋頂、柏油馬路或者是經(jīng)過(guò)人工整理后的密實(shí)地表等，這些不具備透水性的平面，使得雨水正常滲透過(guò)程與貯藏過(guò)程都受到了影響，地表漫流也被阻斷，使地表漫流速度的控制功能逐漸被削弱。長(zhǎng)此以往，下墊面條件會(huì)改變，使得徑流的總量以及速度和時(shí)間均有所提高。所以在相同暴雨滯洪條件下，城市暴雨漲落速度高于農(nóng)村。如圖1所示。此外，汛期洪水的匯集周期也隨之縮短，洪峰值不斷提高，周期縮短。一旦各河流洪峰疊加，增加了洪災(zāi)發(fā)生的機(jī)率。與此同時(shí)，洪水水位也不斷提高，引發(fā)了嚴(yán)重的內(nèi)澇災(zāi)害。

圖1 相同暴雨及滯洪條件下城市化對(duì)徑流的影響

1.2 水文環(huán)境地景格局特征受到干擾

在城市化建設(shè)過(guò)程中，會(huì)直接干擾地表結(jié)構(gòu)，使得地表結(jié)構(gòu)特征發(fā)生改變，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受到影響。根據(jù)河流自然特征的調(diào)查研究，河流水源的補(bǔ)給與蓄積主要利用臨近支流和陸域水量交換方式。然而，城市化發(fā)展對(duì)水文形態(tài)與產(chǎn)流特征都帶來(lái)了極大的影響。在城市現(xiàn)代化建設(shè)期間，更強(qiáng)調(diào)便捷與高效，以期能夠創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益，所以并未關(guān)注河流天然形態(tài)的重要性。特別是在城市化發(fā)展中，規(guī)劃道路的時(shí)候會(huì)選擇格狀路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使得河流支流或者是溪流在避彎取直的影響下規(guī)模減小，甚至是消失。長(zhǎng)此以往，地景截?cái)嗟男?yīng)逐漸突顯出來(lái)，不利于區(qū)域生態(tài)流動(dòng)。

1.3 河床淤塞引發(fā)內(nèi)澇

河床淤積主要受流域生態(tài)環(huán)境和河道條件控制，流域內(nèi)水土流失、崩塌、滑坡、泥石流活動(dòng)強(qiáng)烈，河流泥沙含量高，河床淤積嚴(yán)重；河道坡度急劇變緩，河流過(guò)水?dāng)嗝孀兇?，河水流速變慢，以及曲折河段河床淤積比較嚴(yán)重。河床淤塞最主要的危害是降低河流泄洪能力，加劇洪水災(zāi)害，增加防洪困難。

1.4 水文系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力被削弱

一般情況下，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力很強(qiáng)，水文系統(tǒng)就是通過(guò)對(duì)大量的水文數(shù)據(jù)進(jìn)行分析從而掌握天然河道徑流和洪水發(fā)生的特性。同時(shí)做出相對(duì)準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。然而隨著城市化的不斷發(fā)展和生態(tài)的不斷破壞。特別是洪澇災(zāi)害與暴雨的發(fā)生機(jī)率顯著提高，嚴(yán)重破壞了水文循環(huán)系統(tǒng)。所以，在超過(guò)水文極限的情況下，也必然會(huì)出現(xiàn)諸多城市發(fā)展問(wèn)題[2]。

2 羅江區(qū)城市化對(duì)水文產(chǎn)生的影響分析

2.1 基本情況

羅江區(qū)，隸屬于四川省德陽(yáng)市，地處成都平原東北部邊緣，東接中江縣，南連德陽(yáng)市旌陽(yáng)區(qū)，西靠綿陽(yáng)市安州區(qū)，北鄰綿陽(yáng)市，全區(qū)幅員面積447.88km2，是成德綿經(jīng)濟(jì)帶的重要走廊。羅江區(qū)地勢(shì)總趨勢(shì)是西高東低，最高點(diǎn)位于西南部白馬關(guān)鎮(zhèn)與蟠龍鎮(zhèn)交界的天臺(tái)山毛兒頂，海拔727m，最低點(diǎn)位于東南部新盛鎮(zhèn)烏魚橋溝谷，海拔477m，相對(duì)高差250m。羅江區(qū)大部分地區(qū)海拔高程在500m～580m之間，相對(duì)高差一般為30m～50m，溝谷寬，縱坡小。凱江河由西向東將羅江區(qū)分開，凱江上游分別為右岸的秀水河和左岸的雎水河并入凱江河，四周為丘陵地帶。其中凱江河右岸為主城區(qū)，左岸地勢(shì)較高不存在內(nèi)澇情況，而右岸主城區(qū)地勢(shì)平坦，坡度0°～5°之間，北高南低，北面水面坡度5°～40°，分別為北面的高速公路和由南向北的G108線包圍主城區(qū)。凱江河通過(guò)羅江區(qū)主城區(qū)的比降較小，由北向南為羅江近200年前的廊橋(橋下為攔河壩)，廊橋下游1800m處為橡膠壩?？菁緝蓧涡钏蟊闶橇_江區(qū)的景觀工程。橡膠壩下游500m處便是羅江水文站。主城區(qū)的排水為雨污合流混排，現(xiàn)狀沒(méi)有完整的排水體系，排水暗渠、明溝混雜，順地勢(shì)就近排入水體。和明渠(芒崗堰)由西向東直接排入城東的芙蓉溪中。但芒崗堰受城市建設(shè)的影響，現(xiàn)在基本無(wú)排洪能力。在2018年6月底與“7·11”洪水發(fā)生了不同程度的城市內(nèi)澇。現(xiàn)根據(jù)羅江水文站和羅江區(qū)氣象局等單位提供的資料做如下分析。

2.2 降雨對(duì)羅江區(qū)產(chǎn)生的影響

2018年羅江區(qū)發(fā)生了多次強(qiáng)降雨過(guò)程，都造成了羅江城區(qū)出現(xiàn)不同程度的內(nèi)澇情況。氣象局雨量站位于城北高速公路旁，水文站雨量站位于城南凱江邊，根據(jù)羅江水文站和氣象局的降水資料分析(如表1所示)，多年平均降雨基本一致，2018年因受強(qiáng)降雨的影響，降雨量主要出現(xiàn)在7月份前后，降雨量較多年平均偏多，分別為 53.5%和39.5%。據(jù)調(diào)查，羅江區(qū)城北出現(xiàn)不同程度的內(nèi)澇，主要原因是降雨強(qiáng)度大，其次芒崗堰排洪能力有限，加之城北坡度大，市區(qū)坡度小，降雨匯流時(shí)間短，對(duì)羅江城區(qū)造成不同程度的內(nèi)澇災(zāi)害。據(jù)日降水量資料，2018年6月20日較7月10日降雨量偏小較多，都已經(jīng)產(chǎn)生了城市內(nèi)澇，說(shuō)明城市排洪能力有限。

表1水文站和氣象局降雨資料

2.3 暴雨多發(fā)區(qū)對(duì)羅江區(qū)汛期防汛的影響

永昌站屬于羅江站的臨近站，其發(fā)源地同屬龍門山余脈。根據(jù)多年降雨量觀測(cè)數(shù)據(jù)，屬于暴雨洪發(fā)區(qū)。2018年羅江“7·11”洪水通過(guò)分析計(jì)算定性為30年一遇，據(jù)表2所示，洪峰水位386.23m，實(shí)測(cè)流量1530m3/s，其中超警水位2.03m，超保水位1.13m。此次洪水過(guò)程，因羅江主城區(qū)廊橋通洪能力有限，和受下游橡膠壩的影響，洪水漫過(guò)景觀河堤和通過(guò)城市雨水管道倒灌進(jìn)主城區(qū)，造成主城區(qū)積水近0.5m。另羅江站積水面積較永昌站偏大，而流量偏小。如果上游出現(xiàn)大面積降水，羅江站流量將會(huì)遠(yuǎn)大于永昌站。勢(shì)必加劇羅江城區(qū)內(nèi)澇災(zāi)害的發(fā)生。

表2 2018年羅江站與臨近站水文資料對(duì)比

2.4 行洪斷面對(duì)羅江區(qū)凱江河的影響

如表3所示，通過(guò)羅江站建站以來(lái)河床演變情況可知，河床淤積近30%，比降減小，而且羅江站上下游近200m灌木叢生，不利于凱江河床作用和功能的發(fā)揮，一旦發(fā)生洪水，凱江河通洪能力將被明顯削弱，主城區(qū)的內(nèi)澇程度也會(huì)更加嚴(yán)重。

表3行洪斷面沖淤變化情況

3 水文防汛在城市化中的作用和建議

3.1 城市洪澇災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案制定

在城市化建設(shè)過(guò)程中，要事先制定洪澇災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，構(gòu)建健全的應(yīng)急響應(yīng)體系，對(duì)應(yīng)急處置組織機(jī)構(gòu)以及職責(zé)進(jìn)行科學(xué)化分工，充分發(fā)揮突發(fā)汛情預(yù)報(bào)與預(yù)警制度。與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)對(duì)不同洪水量級(jí)以及不同降雨強(qiáng)度條件下相對(duì)應(yīng)的響應(yīng)級(jí)別，定期向人民群眾發(fā)布，使其能夠正確掌握應(yīng)對(duì)措施。對(duì)于城市洪澇災(zāi)害的應(yīng)急處置而言，則要始終接受政府部門的領(lǐng)導(dǎo)，與財(cái)政部門、通信部門、水利部門、衛(wèi)生部門等相互合作，貫徹落實(shí)應(yīng)急保障工作[3]。除此之外，政府部門也必須要強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)區(qū)域的防洪排澇工作作用，全面建設(shè)氣象站網(wǎng)絡(luò)與水文站網(wǎng)絡(luò)，配備現(xiàn)代化儀器設(shè)備，對(duì)監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行改善，適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)的密度，進(jìn)一步加強(qiáng)暴雨的洪水預(yù)報(bào)機(jī)制，及時(shí)采取啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)措施，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域的積水內(nèi)澇災(zāi)害進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，盡快將受到威脅的群眾轉(zhuǎn)移，全面保護(hù)人民群眾的生命安全。

3.2 合理配置防洪排澇工程設(shè)施

城市防洪排澇工程的關(guān)鍵因素便是防洪排澇基礎(chǔ)設(shè)施。因此，完善防洪排澇設(shè)施能夠提高城市防洪排澇的工作效率。首先，政府應(yīng)重視城市防洪排澇基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，加大對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施配置的資金投入；同時(shí)，城市在發(fā)展過(guò)程中應(yīng)參考水文數(shù)據(jù)，提高河道的行洪論證；其次，將防洪排澇設(shè)施進(jìn)行合理的布置，充分發(fā)揮防洪排澇設(shè)施的作用。城市的洪澇災(zāi)害大部分是由于暴雨洪水引起的，雖然其現(xiàn)象無(wú)規(guī)律，但是可以根據(jù)目前的氣象水文預(yù)測(cè)，對(duì)暴雨洪水徑流時(shí)間和情況進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。因此，城市防洪排澇可以充分結(jié)合氣象預(yù)警和水文預(yù)報(bào)，合理利用防洪排澇設(shè)施，對(duì)城市的洪澇進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、有效地預(yù)防和解決，保障整個(gè)城市的安全。

3.3 加強(qiáng)城市的通洪能力

建議增加景觀工程的通洪能力，同時(shí)，加強(qiáng)景觀工程內(nèi)河床演變監(jiān)測(cè)，定期對(duì)河道進(jìn)行疏通，增加通洪能力。對(duì)可能出現(xiàn)的大洪水情況作出相應(yīng)的防汛預(yù)案，加強(qiáng)水文和氣象的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，最大限度發(fā)揮水文氣象在城市化建設(shè)中的作用，減少城市內(nèi)澇發(fā)生的機(jī)率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水文數(shù)據(jù)對(duì)城市建設(shè)起著至關(guān)重要的作用，而且還關(guān)系著城市的生產(chǎn)生活質(zhì)量，也是保障城市安全發(fā)展的重要因素。為此，在城市開發(fā)與建設(shè)的過(guò)程中，提高水文效應(yīng)并不應(yīng)僅局限在現(xiàn)象表面，而是要從根本上采取解決措施。只有這樣，才能夠在創(chuàng)造美好城市與經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，更好地實(shí)現(xiàn)水文和城市建設(shè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，減少城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生。