改革开放以来,我国经济得到快速发展,然而“轻地下、重地上”的发展模式给我们带来了巨大的后患。近年来,城市饱受洪涝灾害之苦,北京、广州、南京、武汉、杭州等城市已经不同程度地遭受过洪水淹没、内涝侵袭的威胁。本文以宁波市为例,分析沿海平原地区的防洪排涝体系特点,从而从宏观、中观、微观三个层面提出防洪排涝规划控制重点与对策,为其他类似的沿海平原地区解决防洪排涝问题提供参考。

一、宁波市防洪排涝体系特点

(一)基本概况

宁波市是全国沿海14个开放城市之一、计划单列市,位于中国大陆海岸中段,浙江省东北部东海之滨。东与舟山群岛隔海相望,南接台州市的三门县、天台县,西连绍兴市的上虞市、嵊州市、新昌县,北临杭州湾。甬江穿越宁波市区,由姚江、奉化江两大支流在宁波三江口汇合而成。宁波市区由此分成较为独立的三部分,即鄞东南平原、鄞西平原和江北镇海平原。

宁波属亚热带季风气候,气团交汇影响,加之倚山靠海,特定的地理位置和自然环境使宁波天气多变,差异明显,灾害性天气相对频繁,主要灾害性天气有低温连阴雨、干旱、台风、暴雨洪涝、冰雹、雷雨大风、霜冻、寒潮等。宁波市多年平均降水量为1480毫米左右,主要雨季有3~6月的春雨连梅雨和8~9月的台风雨和秋雨,主汛期5~9月的降水量占全年的60%。

(二)防洪排涝体系特点

1.洪涝体系相对独立

从洪涝的定义出发,“洪”是指客水(区域外来水)带来的水位上涨而引起的一种自然灾害;“涝”是指本区域降水过量来不及排除而造成的一种自然灾害。对宁波市区来说,引发洪水灾害的主要因素为上游的山洪水和下游的潮水顶托。目前,宁波市区沿着三江建有堤坝,而三片相对独立的平原已经建成或正在建设沿山干河,以引导上游上洪水不进市区,因此,宁波市区的洪涝体系相对独立。

2.城市“大排水”系统和“小排水”系统衔接不够充分

“大排水”系统是指除城市雨水管网系统之外的排除城市涝水的系统,主要包括城市内河、滞洪区、排涝闸泵等;“小排水”系统主要指城市雨水管网系统。从宁波的实际情况来看,“大排水”系统由水利部分管辖,属于水利排涝范畴,“小排水系统”由城管系统管辖,属于市政排水范畴。虽然两个系统紧密相连,而且都承担着暴雨带来的洪涝水排除任务,但是由于涵盖了水利、市政两个行业,采用的设计标准、行业规范、管理手段各不相同,已经将有机的城市排水系统分成相对独立的两个系统。

3.城市排水系统与竖向规划衔接不够充分

我国大多数城市都是近年来迅速扩张起来的,快速的城市扩张带来一系列问题,其中,排水系统就是其中最大的问题之一。像宁波这种河网较为密布的平原城市,一般很少会将排水问题与竖向规划联系起来,事实上正是因为地势平坦导致内河水流速度缓慢,场地竖向引导才显得极为重要。

宁波市区目前竖向规划较为简单,基本按照“涝水位+安全超高”的原则确定,缺乏系统的竖向分区控制。由于城市建设是一个历史过程,旧城改造不可一日促成,因此,看似无可厚非的竖向规划实际上增加了城市现状低洼地段的内涝压力。

二、沿海平原地区防洪排涝规划对策研究

(一)宏观层面规划对策研究

宏观层面主要指总体规划阶段,在这个阶段主要任务为构建完整的排水系统,主要包括“大排水”系统与“小排水”系统的统一、排水系统与竖向规划的统一。

1.“大排水”系统与“小排水”系统的统一

虽然我们无法解决水利、市政两个行业方面的体制问题,但是在城市总体规划阶段,我们必须从技术上将“大排水”系统与“小排水”系统有效地结合起来。主要体现在以下三方面:

(1)城市规划与水利规划统一

以往,我们比较重视与空间安排相关的城市国民经济和社会发展规划、城市总体规划、土地利用规划的统一,而容易忽视流域性水利规划与城市总体规划的统一。虽然水利规划与城市规划编制时会互相邀请对方参与会议,但往往是规划编制后期,而且这样的交流不够充分,甚至相互提交的资料也会过时。例如,宁波市编制《甬江流域防洪治涝规划》

时采用的基础资料主要来自《宁波市城市总体规划(2004-2020)》。近十年来宁波市快速发展,城市现状建设用地已经达到了城市总体规划的远期规模,由于新一轮城市总体规划尚未编制,而甬江流域规划编制仍然采用了城市总体规划的数据,使得对水利计算重要的下垫面数据失实,这样的后果直接影响了指导城市防洪排涝的水利规划的准确性,直接表现为主干河道和水面率偏小,对城市未来的防洪排涝带来更严峻的考验。为了避免这样的情况周而复始的发生,笔者认为城市规划与水利规划必须统一起来,使两者采用相同的基础数据,保证两个规划的准确性。

(2)正确认识两个系统,有效制定两者相适应的标准

“小排水”主要负责雨水收集,“大排水”主要负责雨水排放。两个系统属于不同行业管辖,且采用的标准不一,对两者发挥的效益带来严重的影响。目前“小排水”系统计算依据《室外排水设计规范GB50014-2006(2011版)》,计算暴雨强度公式宜采用年多个样法,有条件的地区可采用年最大值法;同时明确同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期,重现期一般采用1年~3年,重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区,一般采用3年~5年,并应与道路设计协调,经济条件较好或有特殊要求的地区宜采用规定的上限,特别重要地区可采用10年或以上。

“大排水”系统计算一直采用年最大值法,标准基本为“涝水不漫溢”标准。两者不同的计算方式和标准产生的结果将造成相同暴雨重现期条件下得出的设计暴雨量差异较大。为了发挥“大排水”系统和“小排水”系统的最大排水效果,同一系统必需采用两者相适应的标准,同时考虑到排水工程的技术经济性,可以针对地区的经济条件制定相适应的标准。

(3)落实主要行洪河道、滞洪区和配套闸泵

城市排水工程为系统工程,必须多管齐下,“疏”、“蓄”、“排”至关重要?!笆琛敝饕逑衷谛泻楹拥?;“蓄”表现为滞洪区域;“排”对沿海平原城市而言更显重要,主要表现在出江配套闸泵。为保障城市安全,必须在空间上落实主要行洪通道、滞洪区和配套闸泵。

(4)引入水面率控制指标

随着城市建设的不断扩张,原有的农田、渔塘等变成了城区,大大减少了调蓄水体。而城市水面是容纳洪涝水的载体,水面率的大小直接影响水利规划中的防洪规划方案,在城市总体规划阶段应引入水面率指标,结合城市功能分区确定水面率的最低限制数值,从而保证城市对雨洪的滞蓄能力,保障城市安全。

2.排水系统与竖向规划的统一

城市快速发展,主要体现在新区建设与旧城改造。从防洪排涝角度出发,新区建设往往将地坪标高整体抬高,旧城改造不能整体拆除重建,从而导致旧城区的排涝压力越来越大。因此,结合暴雨径流的特点及城市功能布局,在城市总体规划阶段重视竖向规划,主要表现在竖向分区控制。一般可将竖向分区为自排区、引导区、强排区。自排区即完全可以通过排水系统达到排涝要求;引导区即排水系统需借助道路系统的引导达到排涝要求;强排区即排水系统需借助强排设施达到排涝要求。

(二)中观层面规划对策研究

中观层面主要指控规阶段,结合控规的法定地位,在这个阶段的主要任务为落实总体规划中提出的相关内容—蓝线、黄线、水面率指标、竖向控制指标等。

1.落实主干河道蓝线和配套闸泵设施黄线

主干河道和配套闸泵设施是城市防洪排涝体系的主要组成部分。落实主干河道蓝线即在空间上确定主干河道走向和河道宽度。合适的闸泵配套将大大提高了主干河道的行洪能力,因此,在控规阶段需划定闸泵设施黄线。此外,城市用地布局在落实主干河道蓝线和配套闸泵设施黄线的同时应尽量避免主干河道横穿居住区块和闸泵设施设置与居住区块,将大量洪涝水引入居住区,带来区块排涝隐患。

2.合理划定分区,确定水面率指标

“水面率”从防洪排涝功能出发是为了滞蓄洪水,提高城市防洪排涝能力,从实际操作层面出发,是解决规划管理与河道管理之间存在的矛盾。结合管理需求,划定控制分区,并确定区块水面率控制指标。确定的水面率指标主要包括两方面含义,一是控制除主干河道外的一般河道的最小行洪宽度和保障河道通畅,二是给出的控制值是区块能满足排涝要求的最低值。

3.确定竖向控制指标

竖向控制主要包括场地竖向控制和道路竖向控制两个方面。场地竖向控制主要为了避免区块洪涝水入侵,建议控制指标在水利规划的涝水位基础上进行确定。道路竖向控制除了防止洪涝水入侵外还能在大暴雨时期引导雨洪排放。结合竖向控制指标确定雨水管网布置,贯彻“低水低排、高水高排”的原则,避免高地雨水排至低洼地段。

(三)微观层面规划对策研究

微观层面主要指地块设计、工程规划阶段。这阶段的设计将直接指导下一阶段的实施,是规划许可的主要依据。根据这阶段的特点,规划提出以下四方面建议:

1.重视地块的雨水排放

像宁波这类沿海平原城市河网密布,沿河地块往往优先选择自行排入河道,这样对地块来说比较方便,但是对今后的管理还是存在问题。从宁波市区的实际情况看,遇到台风强暴雨时,沿河地块常常出现河水倒灌的现象。究其原因,主要是半地下车库的雨水排放没有采取强排措施,河水水位抬升超过半地下室地坪后河水倒灌,这时,与半地下室相连的地下室成为“滞洪区”。在地块设计时,必须重视地块的雨水排放,在不能满足竖向控制指标前提的雨水出水管必须配置强排设施。

2.重视城市绿化建设形式

重视城市绿化建设形式主要包括河道绿带和公共绿地的建设形式。河道两侧绿带通常是城市景观的重要组成部分,却很少作为河道的组成部分。建议河道两侧绿带建成下坡式,与河道统一,这样在汛期将大大提高河道的行洪能力。以20米河道为例,两侧绿带分别按20米控制,涝水位以2.5米计,河床底以-1.87米计,地面高程以3米计,则河道行洪断面增大了23%,即行洪能力增加了23%。

公共绿地类型多样,存在于居住用地、道路广场用地、公园绿地等,一般视为景观。建议公共绿地建设形式参考沿河两侧绿带,采用下凹式,兼顾汛期排涝功能,不仅减缓径流速度,而且滞蓄雨洪。

3.重视下穿立交的强排措施

下穿立交往往是城市的交通要道,车流量大,而下穿立交又是容易发生洪涝灾害的地方。下穿立交收集雨水至低点后由强排设施将其排至水体,一方面需提高下穿立交部分的排水标准,并严禁其他雨水进入下穿区域,另一方面,经泵站提升后的雨水应尽快排入河道等水体,避免直接进入雨水管网。

4.重视路面渗透性,减缓径流速度

现代城市道路路面主要为水泥路面和沥青路面,对行人和机动车的出行带来了极大地便利,但是也加快了雨水径流速度,给城市内涝雪上加霜。为了保障城市安全,在满足道路的基本功能后应尽可能采用渗水路面,使雨水渗入地下,减缓径地面雨水径流速度,减少雨水骤积。

三、结语

我国大多数城市都是近年来迅速扩张起来的,快速的城市扩张带来一系列问题,其中,排水系统就是其中最大的问题之一。宁波是河网密布的沿海平原城市,地势平坦,内河水流速度缓慢,市区低洼地段内涝压力较大。本文以宁波市为例,通过分析防洪排涝体系的特点,梳理了沿海平原地区防洪排涝存在的问题,从而提出宏观、中观、微观三个层面的规划对策,为其他类似的城市或地区解决防洪排涝问题提供参考。