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林功波高工关于福州市排水防涝体系的看法

文章来源:2016年10月31日《福州日报》---福州市水环境治理之“内涝防治”篇 发布时间:2017-08-01 09:52:54 阅读次数:515 次 [关闭]

一、 涝情现状

今年2016年7月份入汛以来,我国八大水系流域都发生不同程度的水灾。据媒体报道,承担着增强城市排水防涝能力重任的30个海绵城市建设试点城市中,19个出现内涝。就福州而言,7月9日的2016年1号“尼伯特”超强台风,引发福州近郊闽清和永泰两县山洪暴发、损失惨重。9月11日的超百年强降雨,致使福州闽江南北城区多处积水内涝、举步维艰。9月15日的2016年14号“莫兰蒂”超强台风,导致福州东北城区一片汪洋、满目苍夷。9月27日的2016年17号“鲇鱼”超强台风,更是让福州五区七县(市)包括平潭普降豪雨、四处看海。

二、 原因分析

为何近年来超标暴雨频现、洪涝灾害频发?各地频频陷入看海模式?从自然环境角度看,全国乃至全球的环境破坏变化,植被缩减、水体退化、水土流失,水循环不良、气候失调,导致极端气候和恶劣天气屡见不鲜,加上一些超大型的跨区域甚至跨流域的建设开发工程对这十几年的极端天气和自然灾害的频繁出现也“贡献”极大,每年受强厄尔尼诺影响,全国以及全球降雨范围大、强度高、历时长,各地频发超标暴雨及洪涝灾害,而福建沿海一带更是饱受台风肆虐。从城市建设角度看,从规划源头来说,以往的城市规划理念没有充分考虑城市自然生态承载力,以至于建设开发没保持或预留足够的植被覆盖率水体调蓄容积,城市下垫面过度硬化,自然渗透能力降低,径流系数变大。同时,就建设标准而言,先前的排水防涝工程受当时的建设标准体系和经济发展水平制约,市政排水管网系统和水利防洪排涝设施都相对落后,已经不适应当前城市建设发展的需求。从专业衔接角度看,水利和市政排水两个专业分属不同领域,各司其职却又各自为政,既有排水防涝设施建设标准偏低且不衔接。上游水库调蓄库容偏小,城区河道、湖泊、湿地、洼地等滞洪容量不够;高水高排(或外水外排)没实施,山洪直接进城;城区内河坡度平缓,河水下泄太慢;而且外江洪水顶托,沿江排涝泵闸抽排无力。由于水利(大排水系统)防洪不完善泄洪不及时、排洪不到位,导致内河(中排水系统)水位过高、甚至漫溢,最后市政(小排水系统)管道不畅、水无出路所以雨水漫流、地面积水,从而引发城市内涝。

就福州来看,近年来的降雨强度动辄都是50年一遇100年一遇,甚至300年一遇。同时,福州地处闽江下游,三面环山一面临水,外高内低,不利排水。尤其江北东城区的晋安河流域和磨洋河流域,上游有北峰片区山洪来袭,中游有东边鼓岭片区山洪夹击,下游有南面闽江洪水顶托,腹背受敌四面楚歌。而江北西城区的白马河流域,上游几乎没有山洪来水,又有左海西湖调蓄滞洪,而且白马河流域水系发达通畅,加周边地势较高,所以历次洪涝灾害,白马河流域都基本安然无恙。

三、 应对策略

综合分析城市内涝成因,水利防洪排涝设施落后和市政排水管网系统不完善以及系统设施运行管养问题是其直接影响因素,而整体排水防涝系统建设标准偏低则是根本原因。以福州为例,现状城区的排水防涝设施跟国内其他城市一样,都是按以前的老标准体系设计建设。其中,市政雨水管网设计暴雨重现期仅2年左右,内河排涝标准仅5年左右。而按新的《室外排水设计规范》和新的排水防涝规划要求,城区市政雨水管网设计重现期要达到2~5年,其中,重要地区要510年,地下通道等要2030年;同时,配套蓄排设施要按30~50年防涝标准设计。除此之外,根据海绵城市试点建设目标要求,海绵城市建设应统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统,三者相互补充、相互依存,以解决城市内涝、雨水收集利用、黑臭水体治理为突破口,推进区域整体治理,逐步实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”

按此原则要求,福州必须构建由微、小、中、大四个层次的排水(海绵)系统组成的广义排水防涝体系(即广义海绵城市体系)。其中:排水(即海绵:以低影响开发雨水系统为主的狭义海绵城市设施),用以控制75%的源头径流(海绵指标)排水(即海绵传统市政排水管网系统),用以应对2~5年一遇的短历时降雨(排水标准)排水(即海绵内河,城区的湖泊、湿地、池塘、坑洼,道路行泄通道,以及配套的调蓄、净化、强排设施),用以应对30~50年一遇的长历时降雨(防涝标准)排水(即海绵:上游的水库、湖泊、洼地,高水高排设施、沿江堤防及排涝泵闸等排洪防涝设施),用以应对50年一遇的山洪和100~200年一遇的江洪(防洪标准)。只有系统科学地构建广义排水防涝体系(广义海绵城市体系)中,让微、小、中、大四个层次的排水(海绵)系统各安其位、各司其职,才能达到50年一遇的内涝防治标准。其中,微排水系统解决就地渗透、减少径流的问题,排水系统解决雨水收集、转输的问题,排水系统解决雨水滞蓄、行泄的问题,排水系统解决雨洪分流、出路问题。

其中,高水高排、沿江堤防及排涝泵闸组成的大排水系统是最重要的一道防线,一定要事先建成,先从源头解决问题,整个排水防涝体系方可凑效,要把洪水拦截在城外,并直接从外围快速疏导到闽江,不让北面山洪进城,才能确保城区的中排水、小排水以及微排水系统正常运行。同时,要对城区水系进行清淤疏浚以及清障拓宽,并抓紧整改市政排水管网系统,暴雨重现期要按高标准设计,管道径流系数也要按1.0取值,以提高中小排水系统对雨水的收集和行泄能力。此外,道路行泄通道的作用显而易见且举足轻重,除了要优化路面的横坡和纵坡的设计,还要对道路绿化带进行充分挖潜,尤其是中央隔离带做下凹式绿带,既有小雨时渗、滞、蓄的作用,更有大雨时应急行泄通道的功能。而微排水系统的海绵城市设施,则可75%的降雨就地消纳和利用,从而从源头减少地表雨水径流,以减轻市政排水管网和内河的负担。然而,再高的设防标准,都随时可能有超标准的雨水或洪水来袭,就算所有设施都按50年一遇标准设防,还有可能遭遇100年一遇以上的暴雨。所以,建设用以应对超标雨洪、与民生紧密相关的应急避灾生命线工程事关重大,以确保灾害期间交通、能源、通信、医疗、教育等设施能够正常运转同时,预测预报和预警预案也尤为重要,需要气象、水文、水利、城建、城管、消防、房管、社区等各部门无缝衔接合作;水陆空全方位全过程,联网联防联动,才能运筹帷幄、未雨绸缪,防范于未然,方能安然应对超标雨或洪水

四、 治水理念

而自古以来,治水成功与否,理念是否正确,则至关重要。中国历史上的最有名的鲧禹和李冰这两对父子治水案例的经验教训,就充分说明了“道法自然、顺势而为”的重要性。

鲧禹父子治水:上古时期,洪水滔天、泛滥成灾,鲧禹父子先后受命治水,一个失败丢脑袋,一个成功得天下。父亲用的是筑坝堵截的治水方式, 四处筑造堤坝将泛滥的堵起来,使得水无处排放,最终冲垮堤坝淹没村庄,最后四处泽国更加泛滥成灾,所以他失败了。儿子大禹吸取了其父鲧堵截治水的失败教训,用的是疏排泄的治水方式,因势利导,通过“整理九州、治理山川、理通水脉疏通水道,将泛滥成灾引导入海,所以成功了。上阵父子兵,一脉相承,结果却截然不同;正是因为一个逆道而行,一个道法自然。

李冰父子治水:战国时期,岷江从岷山一路急流而下,到了成都境内汛期江水泛滥失控,西边洪水肆虐成灾,东边却缺水受旱灾之苦。李冰在公元前256年251年任蜀郡太守期间与其子一同主持修建都江堰工程,巧妙地“深淘滩,低作堰”,造就了分水鱼嘴、飞沙堰与宝瓶口三个不朽工程,使得岷江在这里成功地实现了分流,成功地控制内、外江水量,解决了西涝东旱的弊病,把原来的灾害地区变成“天府”粮仓。这对著名父子水利专家,顺势而为,筑就千秋伟业,成就千古佳话

2013年以来,为加快解决城市内涝和水体黑臭问题,党中央和国务院,以及住建部、水利部、环保部,先后出台了多个关于城市水环境治理的文件,“海绵城市、综合管廊、排水防涝、黑臭水体、雨污治理”五水共治,更是综合性系统工程,所以必须遵循“道法自然、顺势而为”的原则,以确保“系统、科学、管用”

五、 反思感悟

植被涵养、水土保持、气候调节、生态环境等多方面的源头综合控制,更是任重道远。流域源头的植被涵养和水土保持至关重要,森林覆盖率的增加,可一定程度地削减汛季径流量和洪峰流量,同时可增加枯季径流量,甚至从源头对区域乃至全球气候起到良好的调节作用,以及促进水圈的良性循环,从而一定程度地缓解厄尔尼诺现象。近年来,人类赖以生存的自然环境越来越恶劣,各种自然灾害来势凶猛,所以只有从源头控制,形成植被涵养、水土保持、气候调节、生态环境的良性循环,我们的生存条件才能得以改善,才有可能持续发展。否则,今年的100年一遇的暴雨强度,可能就仅相当于明年的50年一遇,五年后的20年一遇暴雨、江洪、山洪暴发,地震、海啸、火山爆发……不是水文灾害还是地质灾害,任何一种自然灾害都可以看作是地球和大自然自我修复的一种表现。相对于大自然而言,城市就是地球上的异化组织,人类就是这一切的始作俑者,一方面大自然不断地想把这些异化组织从地球上抹除,一方面我们又不断地与之抗衡。从空间维度,我们在地球上尤其是茫茫宇宙中,只是沧海一粟;从时间维度,我们在历史长河中,只是白驹过隙。作为渺如尘埃的匆匆过客,我们没有理由不敬畏、不爱惜我们的地球家园,更没有理由以主人自居道高一尺,魔高一丈”,人类有史以来,在与大自然和疾病的抗争中,始终处于下风所以唯有心怀敬畏、顺天而为,道法自然、顺势而为,才能与地球与大自然和平共处、和谐共生,才是我们人类良性生存、持续发展的唯一出路

 

 

(文章来源:2016年10月31日《福州日报》---福州市水环境治理之“内涝防治”篇)

作者林功波福州市规划勘测设计研究总院副院长、给排水高级工程师



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