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        城市防澇安全問(wèn)題及防治策略研究

        2023-01-10 11:45:01劉春波
        工程建設(shè)與設(shè)計(jì) 2022年17期
        關(guān)鍵詞:抗洪防洪城區(qū)

        劉春波

        (煙臺(tái)市萊山區(qū)綜合行政執(zhí)法局,山東 煙臺(tái) 264000)

        1 引言

        隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,許多新一線城市和二線城市的規(guī)模擴(kuò)張日益加快,主城區(qū)內(nèi)的排水系統(tǒng)能力與城市規(guī)模不匹配,許多城市內(nèi)部存在洪澇災(zāi)害隱患,一旦暴雨發(fā)生,將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,威脅人民群眾的生命安全[1]。城市的防澇問(wèn)題也越來(lái)越受到學(xué)者們的關(guān)注,有不少學(xué)者對(duì)城市的防澇防治進(jìn)行了研究,如在城市上游修建水庫(kù)對(duì)水位進(jìn)行合理控制[2],加強(qiáng)城市地區(qū)關(guān)鍵河流段的堤岸防護(hù)工程[3]等。進(jìn)行合理的排水系統(tǒng)規(guī)劃,對(duì)城區(qū)的排澇河道進(jìn)行疏通治理,為洪水排泄提供有利通道。

        但目前大部分研究?jī)H局限于單一城市防澇問(wèn)題研究,局限性明顯,可供參考的地方有限,因此,本文擬對(duì)我國(guó)當(dāng)前常見的城市防澇安全問(wèn)題進(jìn)行分類分析,并對(duì)其問(wèn)題針對(duì)性提出防治策略,研究城市防澇信息化系統(tǒng)建設(shè)在城市抗洪排澇中的應(yīng)用效果。

        2 城市防洪安全重要性

        極端氣候頻繁發(fā)生使得當(dāng)前城市抗洪排澇能力的不足暴露得極為明顯,城市內(nèi)不透水區(qū)域的迅速擴(kuò)大,加上本就與城市規(guī)模不相配套的防洪和排水系統(tǒng),共同導(dǎo)致了城市發(fā)生洪澇災(zāi)害。以2021年7月20日鄭州市為例,面臨極端大暴雨情況,市內(nèi)多地區(qū)被淹沒,地鐵線路、地下車庫(kù)及各類商場(chǎng)均被淹沒,城市的排水系統(tǒng)一度癱瘓,無(wú)法滿足排水需求,甚至上街區(qū)、鞏義市等地的部分村莊房屋直接被沖垮,人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全遭受了巨大損失。這樣的降雨情況雖屬罕見,但可以預(yù)見的是,未來(lái)極端天氣出現(xiàn)的可能性大幅度增加,城市防澇安全必須放在更加重要的位置進(jìn)行考慮,提高城市的抗洪排澇能力是當(dāng)前在城市建設(shè)過(guò)程中必須要考慮的問(wèn)題,關(guān)乎重大,我國(guó)各地區(qū)城市都需要對(duì)自身防澇安全進(jìn)行評(píng)價(jià),根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行防澇策略的制定,提高城市的防洪能力,保護(hù)人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

        3 城市防澇安全問(wèn)題

        當(dāng)前城市防澇安全問(wèn)題主要分為兩類:一類是接近河流的城市防洪問(wèn)題,另一類是強(qiáng)降水城市地區(qū)的防洪排澇問(wèn)題。兩類問(wèn)題各有其特點(diǎn),需要因地制宜,根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際條件設(shè)計(jì)抗洪策略,對(duì)癥下藥,切實(shí)提高城市的防澇抗洪能力。

        3.1 接近河流城市防洪安全問(wèn)題

        接近河流的城市面臨較大的洪災(zāi)威脅,這類城市防洪安全問(wèn)題較為突出,也是我國(guó)城市防洪工作中的重點(diǎn),這類城市中防洪安全問(wèn)題主要有以下幾方面。

        1)城市無(wú)序擴(kuò)張,河流兩側(cè)擴(kuò)建嚴(yán)重,行洪空間被大量侵占,對(duì)洪水災(zāi)害的承受能力減弱。這類城市往往依水而建,其發(fā)展過(guò)程中充分依托當(dāng)?shù)氐牡乩韮?yōu)勢(shì),在河流的附近地區(qū)進(jìn)行了大量工程建設(shè),行洪空間愈發(fā)被縮減,使得發(fā)生洪水災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)加大,且一旦發(fā)生洪水災(zāi)害,經(jīng)濟(jì)損失程度更為嚴(yán)重。

        2)城市河道沿岸的堤防工程建設(shè)不足,難以滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求,防洪安全性難以保證。城市沿岸的堤防工程是提高城市抗洪能力的關(guān)鍵工程,但現(xiàn)實(shí)中由于各種因素的影響導(dǎo)致許多城市的堤防工程并未達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),城市抗洪能力不足,遭遇洪水的風(fēng)險(xiǎn)較大。

        3)城區(qū)河道段多區(qū)域發(fā)生堵塞,排水不暢。城市抗洪能力不僅取決于堤壩的攔水功能,而且也需要考慮城區(qū)排水設(shè)施的排水能力。臨近河流的這類城市內(nèi)部排水設(shè)施建設(shè)較為豐富,但很多的水上建筑物嚴(yán)重地影響了水體移動(dòng)速度,排水能力被削弱,城市內(nèi)部排澇河道的行洪能力不能滿足要求。

        4)缺乏必要的控制性防洪水庫(kù),主城區(qū)的抗洪能力不足。這種問(wèn)題僅存在于部分接近河流的城市,這類城市的上游缺乏或者沒有修建水利樞紐,攔水能力不足,難以對(duì)水位進(jìn)行合理調(diào)控,防控洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)能力不足。

        5)城區(qū)相關(guān)部門的防澇管理工作不到位,未做好日常的防澇宣傳工作,導(dǎo)致居民的防澇防控意識(shí)不強(qiáng),沒有形成主動(dòng)作為的意識(shí),個(gè)人行為缺乏約束,甚至有些地區(qū)出現(xiàn)居民向河道附近堆填生活垃圾等現(xiàn)象,使得行洪空間被縮減,對(duì)河道行洪安全產(chǎn)生了影響。

        3.2 強(qiáng)降水城市防澇問(wèn)題

        強(qiáng)降水城市地區(qū)近年來(lái)越來(lái)越易發(fā)生洪澇災(zāi)害,反映出這類城市存在的防澇安全問(wèn)題表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面:一是城市防汛規(guī)劃不合理,這類城市出現(xiàn)洪災(zāi)可能性小,威脅較大的是由于強(qiáng)降雨導(dǎo)致的城市內(nèi)澇問(wèn)題,當(dāng)前這類城市亟待解決的問(wèn)題就是制定城市防汛規(guī)劃,要讓防汛規(guī)劃起到引領(lǐng)作用,確切落實(shí)防汛規(guī)劃的部署。二是排水系統(tǒng)老化,城市的排水標(biāo)準(zhǔn)不滿足當(dāng)前需要。這類城市的老城區(qū)往往時(shí)間久遠(yuǎn),排水系統(tǒng)的管道和配備設(shè)施不能滿足當(dāng)前的排水需求,新城區(qū)在建設(shè)過(guò)程中也大多沒有制定完善的排水系統(tǒng)規(guī)劃,部分建筑物侵占河道,影響河道的排水能力,當(dāng)面臨強(qiáng)降雨天氣時(shí),城市內(nèi)部極易積水,影響通行。三是缺乏系統(tǒng)的水位預(yù)測(cè)報(bào)警系統(tǒng),未建立信息共享平臺(tái),不能做到聯(lián)防聯(lián)控,形成合力。

        4 城市防澇防治策略制定

        4.1 防澇特點(diǎn)分析

        城市在制定防澇防治策略時(shí)需要在針對(duì)防澇安全問(wèn)題的基礎(chǔ)上,充分考慮其城市特點(diǎn),主要包括以下幾方面:(1)城市以及其接近河流流域的地理環(huán)境特點(diǎn),了解城市上游是否具備建立控制性水利工程的條件;(2)了解城市的內(nèi)部建設(shè)規(guī)劃和河道分布特點(diǎn);(3)城市河道的堵塞情況和可供處理方案;(4)當(dāng)前城市堤防的工程現(xiàn)狀及目前應(yīng)滿足的標(biāo)準(zhǔn)要求;(5)城市排水系統(tǒng)功能及當(dāng)前城區(qū)排水能力的要求;(6)城區(qū)水位監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)是否完備。

        4.2 防澇信息化系統(tǒng)助力防洪防治

        建立防澇信息系統(tǒng)可以有效提高城市防洪排澇能力,提升自動(dòng)化智能化水平,是制定防治策略時(shí)不可缺少的一環(huán)。

        當(dāng)前我國(guó)多個(gè)城市在進(jìn)行防洪系統(tǒng)升級(jí)時(shí)都應(yīng)用了防澇信息化系統(tǒng),如深圳市建立了防洪信息平臺(tái),運(yùn)用多種信息技術(shù)、圖像處理技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)等對(duì)防洪工作進(jìn)行科學(xué)有效處理,南昌市建立了防洪排澇信息化系統(tǒng)和綜合辦公系統(tǒng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信和視頻監(jiān)控進(jìn)行防控。但是,各地區(qū)的防澇信息化系統(tǒng)在建設(shè)時(shí)也存在了一些問(wèn)題亟待解決,如城市排水堵塞點(diǎn)的精準(zhǔn)識(shí)別,信息化系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享問(wèn)題,觀測(cè)數(shù)據(jù)的深度分析挖掘等都還有很大的進(jìn)步空間,尚未能協(xié)調(diào)一致,形成完整體系。可以從以下幾個(gè)方面做出改進(jìn),適應(yīng)城市需求。

        1)優(yōu)化數(shù)據(jù)采集技術(shù),利用穩(wěn)定性和精度更好的采集儀器以保證采集數(shù)據(jù)的有效性和時(shí)效性,推動(dòng)數(shù)據(jù)采集工作進(jìn)一步智能化、自動(dòng)化。

        2)培養(yǎng)專業(yè)人才。在當(dāng)前的排水工程等專業(yè)中增加大數(shù)據(jù)等相關(guān)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),注重培養(yǎng)復(fù)合型人才,加大對(duì)防澇信息化系統(tǒng)領(lǐng)域研究的獎(jiǎng)勵(lì)和資金投入,吸引高層次人才進(jìn)行深入研究,形成專業(yè)技術(shù)過(guò)硬的人才隊(duì)伍。

        3)建立統(tǒng)一的防澇信息化標(biāo)準(zhǔn)體系。對(duì)各種數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃定,更好地幫助信息化系統(tǒng)之間增強(qiáng)兼容性,促進(jìn)信息共享,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。

        4)不斷更新技術(shù),深度分析挖掘數(shù)據(jù),不僅是提高對(duì)數(shù)據(jù)的觀測(cè)準(zhǔn)確度和速度,更主要的是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,得出最優(yōu)解決方案。

        5)加大防澇利信息化系統(tǒng)投資。配備專項(xiàng)資金進(jìn)行系統(tǒng)搭建,確保防澇信息化系統(tǒng)的質(zhì)量。

        4.3 接近河流城市防治策略制定

        通過(guò)對(duì)接近河流城市的特點(diǎn)進(jìn)行具體分析,可對(duì)城區(qū)的防澇安全問(wèn)題提出適應(yīng)性的防治策略,接近河流城市的防治策略基本可以歸納為以下幾個(gè)方面。

        1)提高蓄水能力。城區(qū)上游河流流域地理位置如滿足要求,可修建控制性水利工程,如防洪水庫(kù)等,可增強(qiáng)蓄水能力,幫助調(diào)節(jié)河流的水位,提高抗洪風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)控能力。

        2)調(diào)整城市規(guī)劃。根據(jù)目前的城市規(guī)劃格局以及城市各區(qū)域的重要程度和遭遇洪災(zāi)影響的可能性大小進(jìn)行分類,針對(duì)性地進(jìn)行處理。對(duì)沿河兩岸一些區(qū)域或建筑進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟疬w工作,一方面為河道行洪留出所需空間,保證河道的行洪安全。另一方面也可以給一些水中生物提供更加廣闊的生存空間,提高了視覺觀感。對(duì)城區(qū)重要建筑物和人流密集型區(qū)域要做好排水系統(tǒng)設(shè)計(jì),嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,確保其排水能力滿足要求。

        3)增強(qiáng)城區(qū)堤防。對(duì)現(xiàn)有城區(qū)的堤防工程要做好定時(shí)檢查,及時(shí)加固處理,不滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的在原有堤防工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行加固,確保滿足20a一遇或50a一遇的標(biāo)準(zhǔn),具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)參考當(dāng)?shù)厮挠^測(cè)站數(shù)據(jù)及當(dāng)?shù)貙?duì)于堤防的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇。

        4)加強(qiáng)洪水監(jiān)測(cè)。結(jié)合先進(jìn)技術(shù),建立信息化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),提高對(duì)洪水的預(yù)警能力,為做好科學(xué)決策提供有力依據(jù),提高應(yīng)對(duì)超標(biāo)準(zhǔn)洪水的能力。

        5)提高防洪意識(shí)。政府有關(guān)部門做好拆遷政策的宣傳講解,向居民普及防洪知識(shí),提高自身的行為標(biāo)準(zhǔn)。

        4.4 強(qiáng)降水城市防治策略制定

        對(duì)強(qiáng)降水城市進(jìn)行防澇特點(diǎn)分析,可以了解到這類城市的防澇安全問(wèn)題主要是城市內(nèi)澇災(zāi)害,城市內(nèi)部的排水系統(tǒng)無(wú)法滿足當(dāng)前需要,城區(qū)內(nèi)缺乏系統(tǒng)的防澇信息化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),且大部分城區(qū)居民的防澇意識(shí)不強(qiáng),對(duì)防澇工作的認(rèn)識(shí)不足。因此,想要解決此類城市的防澇安全問(wèn)題,需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行防治:

        1)全面檢查城區(qū)內(nèi)的排水系統(tǒng),及時(shí)疏通堵塞部位,并根據(jù)排水系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行改造升級(jí)。對(duì)老城區(qū)內(nèi)老舊的排水系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí),增加排水管道和設(shè)備,提高老城區(qū)的排澇能力。新城區(qū)建設(shè)時(shí)要提高排澇標(biāo)準(zhǔn),修建符合標(biāo)準(zhǔn)的地下排水官網(wǎng)系統(tǒng)。

        2)借助大數(shù)據(jù)建立城市防汛監(jiān)測(cè)平臺(tái),利用科技手段提高汛情預(yù)警能力。一方面,可以通過(guò)科技手段對(duì)城市排水系統(tǒng)的排水過(guò)程進(jìn)行模擬,不斷優(yōu)化技術(shù)參數(shù),對(duì)城區(qū)的排水管網(wǎng)布置及排水系統(tǒng)等做出合理設(shè)計(jì)。另一方面,通過(guò)采用高精度監(jiān)測(cè)儀器及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等建立一個(gè)城市內(nèi)部排水系統(tǒng)的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)觀測(cè)并根據(jù)水文情況給出合理的水文預(yù)報(bào)以供決策分析,可以大大提高城市排澇能力,防患于未然。

        3)建立多部門協(xié)調(diào)防汛小組。確定好牽頭單位,明確各方的主體責(zé)任,不單打獨(dú)斗,要形成合力,做好汛情來(lái)臨時(shí)的應(yīng)急處理預(yù)案安排[4],提高對(duì)汛情的應(yīng)對(duì)能力。

        4)相關(guān)規(guī)劃建設(shè)部門應(yīng)對(duì)河道改造項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格審批,評(píng)估是否對(duì)城市排水能力造成影響,避免出現(xiàn)不合理規(guī)劃,保護(hù)好河道的行洪空間,確保各類工程不影響河道排水泄洪。

        5 結(jié)語(yǔ)

        本文對(duì)城市防澇安全問(wèn)題進(jìn)行探討,從城市特點(diǎn)分析出發(fā),以實(shí)際需求為導(dǎo)向,分析了當(dāng)前防澇信息化系統(tǒng)的問(wèn)題及改進(jìn)措施,給出了不同特征城市的防澇安全問(wèn)題的防治策略,可為類似工程提供參考和指導(dǎo)。

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