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    中華人民共和國住房和城鄉建設部主管

    中國建設報社主辦

    科學規劃引領城市韌性發展
    2023-09-28 09:26:22    作者:洪凱 戴忱 楊新德

    每到汛期,城市防澇能力就會引發諸多關注。從2012年北京下穿式立交橋內澇,到2021年鄭州大水,再到今年京津冀洪澇,“城市看?!眴栴}已經成為社會“頑疾”,亟待解決。加強城市基礎設施建設、打造韌性城市,既是應對“城市看?!钡闹匾e措,也是美麗城市建設的重要任務之一。

    韌性城市,規劃引領?!耙巹澘茖W是最大的效益,規劃失誤是最大的浪費,規劃折騰是最大的忌諱”,科學的規劃設計,對于韌性城市建設至關重要,具體要做到以下幾點。

    加強基礎研究

    基礎數據是規劃設計和應急管理工作的前提和依據,因此在構建韌性城市時首先要加強基礎研究。各地應盡早開展暴雨強度公式和短歷時、長歷時降雨雨型研究,尤其是近年來局地小氣候強對流天氣頻發,縣級行政單元已經不適宜直接使用市級研究成果,有的規模較大的城市甚至需要分區編制。

    在應用相關研究成果時,要避免針對內澇的長歷時雨型和針對管渠的短歷時雨型脫節,特別關注長歷時最大小時降雨與短歷時一小時降雨重現期的匹配關系,防止內澇蓄排能力充足的情況下,因雨水無法通過排水管網送到相應的調蓄空間或泵站而造成的地表漫流積水的問題。

    其中,相關研究的氣象基礎數據選取時間區間應慎重對待,過長區間數據(如50~60年)的前期數據準確性可能會影響研究結果的準確性,而過短區間數據(如10~20年)又無法反映氣候變化的長期規律。此外,近年來極端降水事件不斷刷新歷史記錄,因此相關研究有必要增加修編頻次,如由10年一次調整為5年一次。

    同時,要重視最大降雨可能性研究的必要性。對異常極端的降雨,要有相應的預測和準備,為千年甚至更高重現期降雨的應急和救災做好基礎準備,在空間有條件的情況下,可預留應對的調蓄空間。要加強目標城市內澇模型中土壤類型及滲透性能、河道和構筑物過流流量、水位等關鍵參數和數據的研究,并通過實際降雨的監測數據進行模型率定和驗證,以提高模型模擬的準確度。

    規范設計標準

    規范和標準因其普適性要求,很多內容相對單一,在實際使用時應進行靈活運用和不斷完善。

    現行規范標準根據城市人口規模和經濟規模制定了防洪排澇標準,但設防目標的保護價值不僅限于此,比如歷史文化保護價值、軍事防御價值、邊境安全價值等,也應在確定設防標準時綜合考慮。同時,現行規范標準僅明確了重現期,但各地降雨情況千差萬別,南方可能長歷時連續降雨較多,北方可能短歷時強降雨較多。因此,應通過研究多年降雨數據,確定某一地區以幾小時降雨為主,甚至有多種重現期和雨型搭配的應對標準,而非一刀切地以24小時降雨為設防目標。此外,國家應盡快出臺內澇風險判別標準,如積水深度、積水范圍、水流流速等,現行標準中的退水時間跨度較大,按上限還是下限執行自由裁量權過大,需作進一步研究明確。

    濱海地區和圩區城市特別需要關注防洪水位和防洪包圍內道路豎向以及建筑一層標高的關系,是高于還是低于、是相差0.5米還是1.0米,都需要通過綜合考慮現狀地形、安全風險、經濟成本、景觀營造等多種因素后確定。

    管渠提標改造不能按照排水能力一刀切,而應根據每條管道的服務范圍、源頭控制能力、匯流時間和內澇風險情況等,分析管渠排水能力是否對該排水片區內澇防治存在制約因素而確定。

    因地制宜設計

    中國幅員遼闊,地形地貌、氣候氣象類型豐富、差異巨大,規劃方案需要因地制宜、量體裁衣。

    南方城市河網、坑塘較多,可以采用蓄排平衡模式;大部分北方城市,除了源頭調蓄外,更多的還是需要通過直排模式將降水盡快導出建成區。位于大江大河流域行洪通道、蓄滯洪區周邊的城市,內澇防治工程設計應匹配不同防洪標準下的防洪水位,避免因洪致澇。由于排水管渠和外部行洪河道相連,河道水位對管渠的頂托作用明顯,某案例城市根據模型模擬,因河道頂托導致城市排水不暢,新增40%的內澇風險區。因此,城市內澇防治應根據不同外部河道行洪的情況,確定何時通過工程達標、何時通過附加應急管理解決。東南沿海城市受臺風影響較大,應特別關注臺風雨疊加風暴潮對城市防洪排澇的影響,方案設計還應注重防風效果。

    對于山區丘陵城市,要特別注重短歷時強降雨的迅速匯流,尤其是根據上游地區的匯水面積和不同降雨條件,模擬不同重現期降雨的淹沒范圍,明確行泄通道、匯流通道,劃定淹沒風險區,制定不同的管控措施。對于區域性大范圍降雨,如長江流域的梅雨季節和嶺南地區的回南天,要制定區域性聯排聯調和聯防聯控方案。對于局地短歷時高重現期的局地強降雨,如10分鐘30毫米、30分鐘40毫米的降雨,對應重現期已達到5~10年一遇甚至更高,遠遠高于一般城市排水管網的設計標準,這種情況下的內澇風險,需要用退水時間進行校核。

    統籌協調管理

    防洪排澇工作是科學合理應對降水自然產匯流的過程,該過程時空分布廣、涉及管理部門多,需統籌協調、凝心聚力。

    防洪和排澇分屬兩個部門,工程設計、水位控制、設計標準、數據共享應做到有效銜接,實現系統最優。而城市防汛工作除了住房和城鄉建設、水利兩個部門外,還需要多部門聯動,協同應對,如城市管理部門要在汛期前和每場雨后對雨水箅子進行檢查,確保收水口通暢;公安部門對內澇積水路段或者次生災害風險路段要及時采取交通管制措施;應急部門要做好物資儲備、設備準備和隨時應急救援;醫療部門需要做好汛期人員傷亡和災后各種疾病的救治;各保供部門要確保汛期供應和做好問題搶險。此外,中國幅員遼闊,很多城市存在兵地融合、礦地融合等情況,而老工業基地的鐵路部門則對城市的主導作用較強,因此防汛工作需要各行政主體多溝通、多協調、擯棄行政壁壘、求同存異,將人民生命和財產安全放在第一位,協力做好防汛工作。

    要正確認識海綿城市在城市防洪排澇體系中的作用和意義。傳統的源頭海綿(LID)在應對標準內降雨引起的內澇時只能發揮5%~30%的作用,更多的還是要靠管網排放來解決,有條件的地區可以充分利用內河水系、公園綠地、下沉廣場等公共海綿空間來提供末端調蓄,甚至需要預控行泄通道來保障其他區域。要區分標準內降雨和標準外降雨,工程措施永遠有其適用范圍,超標準降雨需要有必要的應急措施應對。

    要堅持水量水質并重。中國的城市歷史悠久,很多老城區存在一定面積的合流制區域,全面徹底的雨污分流從經濟性和可行性方面來看都是不現實的,如何協調截污和排澇就成為一個亟待解決的問題。首先需要優化污水收集分區,在截流式合流制排水體制下,單個污水廠服務面積不宜過大,減少過多的雨水進入截流干管,提高其運行效率;其次根據建設條件具體分析,宜分則分、宜合則合,分流區雨水污水各行其道,雨水要從源頭項目到最終入河一脈貫通,尤其要避免混流現象;最后通過綠灰結合的方式實施工程建設,用綠色設施減少雨水進入合流制系統、削減入河面源污染,用灰色設施保障管網排放能力、截流污水。

    要協調好“寧可十防九空,不可萬一失防”之間的關系,工程項目永遠有防護上限,而自然力量的極端情況不可預料,需要綜合考慮工程建設成本、防汛管理和救災成本以及災后重建成本之間的關系,科學確定設防標準和工程措施以及非工程措施的組合模式。



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