付 健，高小濤，喬明葉

（1.黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，450003，鄭州；2.水利部黃河流域水治理與水安全重點實驗室（籌），450003，鄭州；3.清華大學(xué)，100084，北京）

一、鄭州“7·20”特大暴雨災(zāi)害概述

鄭州是河南省省會、中原城市群核心城市，國務(wù)院批復(fù)確定的中國中部地區(qū)重要中心城市、國家重要的綜合交通樞紐。中心城區(qū)位于西南、西部低山丘陵和黃河之間，整體地勢由西南向東北傾斜，逐漸向東北過渡為黃土傾斜平原和黃淮沖積平原。城市水系包含源于西南部山區(qū)的索須河、賈魯河、金水河、十八里河、七里河、潮河以及平原區(qū)的熊耳河、 魏河、東風(fēng)渠等，市區(qū)內(nèi)泄洪排澇骨干河道洪澇水均排入賈魯河。

2021年，河 南 鄭 州“7·20”特 大暴雨災(zāi)害具有如下特點：①持續(xù)時間長：降雨過程從17 日8 時開始，持續(xù)多天，鄭州市連續(xù)兩天出現(xiàn)大暴雨到特大暴雨；②短時雨強大：鄭州氣象站20 日16 時至17 時出現(xiàn)201.9 mm的極端小時雨強， 突破我國大陸氣象觀測歷史極值（198.5 mm， 1975年8月5 日河南林莊）； ③降雨極端性突出：鄭州、嵩山、新密等10 個國家級氣象站日降水量突破建站以來歷史極值， 其中鄭州站最大24 h 降雨量高達624.1 mm，相當于鄭州平均年降雨量。上游始發(fā)暴雨洪水與市中心極端小時暴雨疊加，導(dǎo)致城區(qū)大面積積水。

根據(jù)國務(wù)院災(zāi)害調(diào)查組公布的《河南鄭州“7·20”特大暴雨災(zāi)害調(diào)查報告》，鄭州市因災(zāi)死亡失蹤人數(shù)為380 人；因災(zāi)直接經(jīng)濟損失409 億元，占全省34.1%。

二、防洪排澇體制機制存在的弱項短板

針對此次暴雨洪水的分析與鄭州市防洪排澇暴露出來的問題，從規(guī)劃、工程及應(yīng)急三個方面梳理了防洪排澇體制機制的弱項短板。

1.規(guī)劃缺乏統(tǒng)籌銜接，系統(tǒng)治理、聯(lián)合調(diào)度難度大

城市排水管網(wǎng)、排澇河道涵蓋了市政、水利兩個行業(yè)，采用的設(shè)計標準、行業(yè)規(guī)范各不相同，各部門規(guī)劃缺乏統(tǒng)籌銜接。且目前體制機制還存在水利不入城不上岸，只專注江河湖庫防洪調(diào)度，市政不下鄉(xiāng)不下河，局限在城區(qū)等問題。

2.防洪排澇工程體系不完善，應(yīng)對風(fēng)險韌性不足

（1）現(xiàn)狀防洪排澇（排水）標準普遍偏低

鄭州市2020年常住人口為1260萬人，屬于超大城市。按照《防洪標準》（GB 50201—2014），防護等級為Ⅰ等，防洪標準應(yīng)大于等于200年一遇。按照《室外排水設(shè)計標準》（GB 50014—2021）， 中心城區(qū)雨水管渠設(shè)計標準為3年一遇~5年一遇，重要地區(qū)雨水管渠設(shè)計標準為5年一遇~10年一遇，地下通道和下沉式廣場雨水管渠設(shè)計標準為30年一遇~50年一遇，內(nèi)澇防治設(shè)計標準為100年一遇。而目前城區(qū)金水河等河道防洪排澇標準普遍偏低， 排澇標準僅為3年一遇~5年一遇；城市雨水管網(wǎng)多按1年一遇~3年一遇標準設(shè)計，老城區(qū)管網(wǎng)多按0.5年一遇標準設(shè)計， 排水能力不足。

（2）城區(qū)排水系統(tǒng)不完善

城區(qū)雨水管道密度小，布局不盡合理，缺少必要的雨水調(diào)蓄設(shè)施和強排泵站，部分已建泵站標準低，導(dǎo)致雨水長期滯留在城區(qū)內(nèi)；老城區(qū)大多為雨污合流排水體制，管徑小，故障多；市政道路雨水口淤堵，地面雨水無法順利排入管道。

（3）河道防洪排澇能力不足

隨著城市化加快，城市建設(shè)與河流水系之間用地矛盾加劇，加之資金等多種原因，城區(qū)部分河道未經(jīng)系統(tǒng)治理。部分已建堤防、護岸由于建成年代久遠，相當一部分工程建設(shè)標準偏低，經(jīng)過多年運行，部分河段淤積嚴重，河道斷面縮窄，且河道沿線多布置有橋梁、閘（堰）等阻水建筑物，形成新的險點、隱患，給城市安全帶來極大隱患。

（4）調(diào)蓄滯洪能力不足

在鄭州市內(nèi)河上游山區(qū)已建水庫12 座，其中中型水庫7 座，小型水庫5 座，水庫設(shè)計、校核標準較低，攔蓄、滯洪能力不足。隨著城市原有的具有調(diào)蓄功能的洼地、河塘、濕地、湖泊等在城市發(fā)展過程中被人為填筑或轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地，改變了原有自然排水系統(tǒng)，雨水調(diào)蓄能力大幅度下降或喪失，加劇了城市內(nèi)澇。

（5）超標準洪水防御工程措施缺乏

鄭州中心城區(qū)在西南、西部低山丘陵和黃河之間，上游山區(qū)面積占比大，南水北調(diào)中線干渠上游山區(qū)面積約占東風(fēng)渠匯入后賈魯河總流域面積的1/2， 且賈魯河尖崗水庫上游坡度約3‰~6‰，坡面匯流流速大，來水快；下游城區(qū)段相對平緩，坡度約0.66‰~2‰， 加之城區(qū)骨干河道洪澇水均排入賈魯河，出口單一，城區(qū)防洪排澇壓力大。

3.應(yīng)急能力有待加強

一是多部門橫向聯(lián)動能力較弱，應(yīng)急管理平臺體系建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，災(zāi)害預(yù)警、緊急泄洪、應(yīng)急救援、調(diào)用搶險物資、實行交通管制等措施相互獨立；二是應(yīng)急預(yù)案編制管理協(xié)調(diào)性不強，多是單個或孤立的專項應(yīng)急預(yù)案，且風(fēng)險分析評估和應(yīng)急資源調(diào)查不足，日常的應(yīng)急演練流于形式，影響應(yīng)急預(yù)案的實用性和可操作性；三是搶險救援物資保障亟待加強，常規(guī)搶險物料短缺，救生器材及搶險機具嚴重不足；四是災(zāi)前預(yù)警提醒提示渠道單一，公眾的災(zāi)害防范意識薄弱。

三、城市防洪排澇整體解決方案

“7·20”極端暴雨突襲鄭州，暴露出城市防洪排澇體系規(guī)劃建設(shè)方面的弱項短板，如何系統(tǒng)解決城市洪澇問題、提升城市韌性？ 致力于“流域+區(qū)域”國家戰(zhàn)略的鄭州響應(yīng)，圍繞“十四五”規(guī)劃關(guān)于韌性城市及城市防洪排澇體系建設(shè)的相關(guān)要求，提出從流域角度出發(fā)，針對“流域+城市耦合”的有機整體，啟動《“流域+城市”韌性防洪排澇規(guī)劃》編制工作，系統(tǒng)優(yōu)化防洪排澇工程布局，提出保障城市防洪排澇安全的重大工程，完善城市防洪排澇體系。

一是基于現(xiàn)有各類基礎(chǔ)設(shè)施防洪排澇安全設(shè)計標準，從保障國家安全的底線思維重新審視城市重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從確保人民群眾生命安全的角度重新審視城市建設(shè)標準，對城市地鐵、住宅小區(qū)、大型辦公樓、地下車庫等各類建筑物應(yīng)該建立分級分類防洪安全設(shè)計標準，以確保人民群眾生命安全。同時，城市地鐵、住宅小區(qū)、大型辦公樓、地下車庫等規(guī)劃建設(shè)應(yīng)該由相關(guān)管理部門開展洪澇風(fēng)險安全評價，做到以低成本的規(guī)劃建設(shè)換取高的防洪效益。

二是從排水管網(wǎng)、 內(nèi)澇防治、超標應(yīng)急三個層面， 統(tǒng)籌銜接排水、排澇標準，采取蓄排兼顧、城河共治、多措并舉的策略，構(gòu)建多維融合的韌性洪澇防御系統(tǒng)，系統(tǒng)優(yōu)化防洪排澇工程布局，提出保障城市防洪排澇安全的重大工程，從災(zāi)前、災(zāi)中和災(zāi)后全周期，空間和非空間兩種應(yīng)對方式以及政府、社會和個人全社會參與等方面綜合提升城市的災(zāi)害應(yīng)對能力，確保當城市受到自然災(zāi)害等外來沖擊時，不僅具有完善的抗災(zāi)能力、減災(zāi)能力， 還具有強大的災(zāi)后恢復(fù)能力，從根本上降低城市洪澇等災(zāi)害風(fēng)險帶來的損失，保障城市安全。

四、鄭州防洪排澇工程構(gòu)想

1.總體布局

基于“流域+城市”韌性防洪排澇整體解決方案，以鄭州市為例，統(tǒng)籌“攔蓄截洪、暢排強排、安全智控”三類措施， 提出九大重點工程構(gòu)想，構(gòu)建鄭州市“西截、東分、北排、上攔、中蓄、下泄”的防洪排澇工程總體布局（見圖1），確保城市安全。

圖1 鄭州市防洪排澇重大工程總體布局

2.重大工程

（1）水庫提標改造

鄭州市內(nèi)河上游現(xiàn)共有水庫12座，部分水庫設(shè)計、校核標準較低，如劉灣、小魏莊、曹古寺等水庫，設(shè)計標準為50年一遇， 校核標準為300年一遇~500年一遇，且多為建成年代較早的土壩，壩身散粒體結(jié)構(gòu)，遭遇超標準洪水極易潰決， 工程韌性較差，對鄭州市城市安全影響巨大。

對存在潰壩風(fēng)險影響城市安全的水庫， 進行水庫壩體加固改造，中小型水庫適當提高標準，增強工程韌性，確保遭遇極端自然災(zāi)害時，大壩不潰，最大程度減輕自然災(zāi)害的風(fēng)險和損失。

（2）西南截洪渠工程

鄭州中心城區(qū)在西南、西部低山丘陵和黃河之間，上游山區(qū)面積占比大，山區(qū)坡面匯流流速大，來水速度快；下游城區(qū)段相對平緩，且骨干河道洪澇水均排入賈魯河， 出口單一，城區(qū)防洪排澇壓力大。

為攔截上游山區(qū)洪水，保護南水北調(diào)干渠， 減輕城區(qū)防洪排澇壓力，規(guī)劃沿南水北調(diào)干渠西南側(cè)，結(jié)合現(xiàn)狀地形及城市規(guī)劃用地性質(zhì)，布置西南截洪渠工程。以賈魯河、金水河分水嶺為界，分為西截、東分兩部分（如圖2），其中：西截段長約31 km，先后截賈魯河、須水河、索河上游部分洪水后入黃河一級支流枯河，排向流域外；東分段長約35 km，將金水河、十八里河、十七里河、潮河上游部分洪水分至賈魯河下游支流丈八溝，入后孫滯洪區(qū)。此外，由于西截、東分工程增加了枯河、唐崗水庫、丈八溝、后孫滯洪區(qū)的防洪壓力， 需同步實施枯河、唐崗水庫、丈八溝、后孫滯洪區(qū)的提標改造工程。

圖2 西截、東分工程縱剖面圖

（3）淺層雨水管網(wǎng)提標

①合理確定排水布局，新建與現(xiàn)狀設(shè)施相結(jié)合，堅持高水高排、高截高蓄， 盡量縮小下穿設(shè)施的匯水區(qū)域；完善雨污分流體制。②管網(wǎng)設(shè)計，復(fù)核雨水設(shè)計重現(xiàn)期，新建區(qū)域達到規(guī)劃設(shè)計排水能力；老城區(qū)提標改造不達標的雨水口、管網(wǎng)；清理淤積的雨水口，增加雨水初期截留設(shè)施。③排澇泵站，部分低區(qū)管網(wǎng)入河口處增設(shè)排澇泵站；改造現(xiàn)狀不達標雨水泵站。

（4）立體調(diào)蓄系統(tǒng)構(gòu)建

考慮淺層管網(wǎng)改造存在用地、投資等限制條件， 按照蓄排結(jié)合的思路，結(jié)合規(guī)劃公園綠地、河湖、立交、隧洞、廣場等，建設(shè)地下式雨水調(diào)蓄池、深隧，構(gòu)建立體化雨水調(diào)蓄系統(tǒng)，與淺層排水系統(tǒng)配合調(diào)度，補充和提升排水系統(tǒng)排水能力，有效緩解城市內(nèi)澇壓力。

（5）河道防洪排澇能力提升

按照系統(tǒng)治理、全面治理、生態(tài)治理的理念， 統(tǒng)籌安排河道拓挖、疏浚及堤防提標加固等工程，優(yōu)化布局水系連通等分洪工程，重塑洪澇水排泄格局，大幅度提升城市河道防洪排澇能力，充分保障城市安全。

（6）應(yīng)急強排泵站工程

為減輕主城區(qū)洪澇壓力，在索須河、 賈魯河臨近黃河河段共布置3 處強排泵站，在遇到超標準洪澇水時，將城區(qū)部分洪澇水排至黃河，其中：#1泵站排除索須河部分澇水， 設(shè)計流量170 m3/s，排河管（渠）長1.4 km；#2 泵站排除賈魯河部分澇水， 設(shè)計流量200 m3/s，排河管（渠）長3.6 km；#3 泵站排除賈魯河、魏河部分澇水，設(shè)計流量220 m3/s，排河管（渠）長7.0 km。

（7）洪水風(fēng)險圖修編

根據(jù)市區(qū)防洪排澇工程建設(shè)情況，地形、地貌、市區(qū)構(gòu)筑物及社會經(jīng)濟變化情況，結(jié)合“7·20”極端暴雨內(nèi)澇事件實測資料，開展洪水風(fēng)險圖修編工作，完善內(nèi)河、湖泊、地下管網(wǎng)和城區(qū)地面澇水耦合模擬模型，系統(tǒng)分析鄭州城區(qū)的洪澇風(fēng)險。

（8）一體化內(nèi)澇預(yù)警監(jiān)測

針對下穿立交低洼處、 管網(wǎng)入河處、干管系統(tǒng)銜接處等內(nèi)澇隱患較嚴重位置，建立內(nèi)澇預(yù)警+智能在線控制子系統(tǒng)，實現(xiàn)內(nèi)澇監(jiān)測、預(yù)警、預(yù)報、內(nèi)澇點統(tǒng)計、內(nèi)澇布防等功能。

（9）完善應(yīng)急標準預(yù)案

加強城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)標準體系及預(yù)案建設(shè)。按專業(yè)特點和災(zāi)害（含次生災(zāi)害）分級分段，有針對性地制定科學(xué)化、專業(yè)化、系統(tǒng)化、精細化的標準及預(yù)案措施。根據(jù)鄭州“7·20”暴雨特征，估計洪水量及其洪水過程，分析估算超額洪量，根據(jù)防護對象的重要性， 以及受災(zāi)后對經(jīng)濟社會的沖擊程度，對現(xiàn)有防災(zāi)減災(zāi)標準及預(yù)案更新升級、補充完善。

加強政府、企業(yè)、公眾防災(zāi)應(yīng)急管理統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，建立聯(lián)動機制以及及時高效的應(yīng)急響應(yīng)機制。各級政府要加快推進基層應(yīng)急管理的標準化建設(shè)和網(wǎng)格化管理。各地社區(qū)要發(fā)揮好自身的基礎(chǔ)性支撐作用，組織開展應(yīng)急救災(zāi)演練，增強居民防災(zāi)減災(zāi)意識和自救互救技能。社會組織要為韌性城市的建設(shè)提供風(fēng)險評估、 管理咨詢、技術(shù)維護和保險服務(wù)。學(xué)校、媒體等教育宣傳機構(gòu)要多渠道、 多形式、系統(tǒng)普及防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)知識，增強全社會的風(fēng)險防范意識。

強化要素保障，科學(xué)規(guī)劃儲備規(guī)模，合理制定相應(yīng)儲備標準。依據(jù)我國洪澇災(zāi)害應(yīng)對以及防汛抗旱物資調(diào)用實際，結(jié)合鄭州“7·20”特大暴雨對防汛抗旱應(yīng)急物資儲備調(diào)用工作的啟示，立足“抗大洪、搶大險、救大災(zāi)”的目標，按照“科學(xué)布局、交通便捷、輻射面廣”的原則布局物資倉庫，確?！皩幙蓚涠挥?，不可用而無備”。

五、結(jié)語

通過對極端降雨洪澇災(zāi)害下城市防洪排澇整體解決方案的探討，提出以鄭州市為例的防洪排澇重大工程布局，對其他大中型城市完善防洪排澇弱項短板具有重要借鑒意義。主要實施建議包括：深入落實“十四五”規(guī)劃加強水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要求，從保障國家安全的底線思維重新審視城市重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從確保人民群眾生命安全的角度重新審視城市建設(shè)標準，確保城市安全；加強頂層設(shè)計、統(tǒng)籌謀劃，啟動《“流域+城市”韌性防洪排澇規(guī)劃》編制工作；與城市智慧平臺相結(jié)合，創(chuàng)新工程及非工程技術(shù)手段， 盡快實施相關(guān)重大工程， 構(gòu)建韌性城市防洪排澇體系，支撐城市高質(zhì)量發(fā)展。