九江市城区内涝的水文应对策略

时间:2022-07-23 06:23:36

【摘要】(1)全球升温,暴雨频率增加。全球气温上升是一个不争的事实,气候变化会改变水文循环的现状,引起水资源在时空上的重新分配,并对降水、蒸发、径流、土壤湿度等造成直接影响。我...

九江市城区内涝的水文应对策略

近年来,我国平均每年有百座城市发生内涝。据统计,2012年、2013年、2014年、2015年分别有184座、234座、125座、154座城市内涝,有2/3以上城市面临“一下雨就涝、没有雨就旱”的尴尬局面。

九江市城区也不例外,也遭遇过多次暴雨,出现严重内涝。2016年7月2日,一场暴雨致九江市城区部分路段出现内涝,中辉世纪城更是由于地势较低“逢雨必涝”,形成了积水潭,受阻的市民只能涉水“渡河”,附近几家商铺内也变成一片“”。加上八里湖因水位低于长江九江段,十里河、沙河来水不断加入,水位快速上涨,排不出去的水涌向附近城区,内涝时间长达十天以上,让市民苦不堪言。

城市内涝成因分析

城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。造成内涝的客观原因是降雨强度大、范围集中。降雨特别急的地方可能形成积水,降雨强度比较大、时间比较长也有可能形成积水。此外,当城市河流湖泊通过闸口以闸门控制的形式实现外排时,外江的水位高于内河(湖)时导致河(湖)水无法外排,也容易造成内涝。

水文的角度分析,城市内涝产生的原因有:

(1)全球升温,暴雨频率增加。全球气温上升是一个不争的事实,气候变化会改变水文循环的现状,引起水资源在时空上的重新分配,并对降水、蒸发、径流、土壤湿度等造成直接影响。我国位于地球环境变化速率最大的季风区,对外界气温的变化非常敏感,承受力却很脆弱,全球气候变化引起水资源分布的变化,导致我国洪涝灾害更加频发。由于城市热岛效应明显,城区温度高于周边,城区出现局地暴雨的频率与强度均高于周边地区,局部的小气候条件容易快速形成历时短、强度大、范围小的突发性暴雨。

(2)城市地下管网建设滞后、排水能力不足。我国一些城市排水管网建设“欠账多”,管道老化、排水标准比较低。排水设施不健全、不完善,排水系统建设滞后是造成内涝的一个重要原因。九江市的赛城湖,没有排水设施,全靠自排,当长江水位高于赛城湖水位时,就无法外排,2016年7月上旬受长江中上游来水影响,九江站水位居高不下,赛城湖水位低于九江站水位1米以上,造成赛城湖出现几百处的险情,直至7月19日赛城湖水位略高于长江九江站水位时才开闸外排。

此外,一些城市在建设过程中,只注重地上建筑的美观,对地下排水系统考虑不多,盲目发展时有发生,同时,因为有部分城市的防洪标准偏低,所以这些城市一遇暴雨便成灾。

(3)下垫面条件的改变。由于城市中植被稀疏、水塘较少,无法贮存雨水,出现“汇水”的现象容易形成积水。在面积相同的条件下,设想单位时间内100 毫米的降雨量在郊区和城区的情形:在郊区,因为有树林、田野、水塘,降雨首先被树林、土壤吸收,部分流入池塘,形成的径流汇入附近的河流;在城区,原有的绿地被大量地开发成各式建筑物,使得城区不透水地面面积占到总面积的80%以上,雨水无法下渗到地面以下。九江市城西港区之前是郊区,随着城市化发展,地面硬化面积越来越大,降雨量过大时,雨水无法下渗,只能汇集到地势比较低的立交桥底下和地下车库,致交通中断。

(4)与水争道的现象普遍存在。城市多将道路作为城市景观轴线,非法填、堵、占用或出卖城市周边上下游河道、河沟、滩涂、低洼地带和有限的湿地资源搞房地产开发或另作他用,与水争道,历史所形成的自然流态、自然调蓄洪区、生态环境等被人为破坏殆尽。九江市之前有一条全长47.2公里的城市内河――龙开河,直通长江,1997年被填,被商业开发成现在的九龙街,使得庐山周边来水无法通过河道汇入长江。现在的十里河、沙河等河流来水首先进入八里湖,再通过八里湖由闸门控制进入长江。2016年7月2日,庐山周边的暴雨、水流迅速汇入八里湖,由于长江九江站水位高于八里湖,加上八里湖抽水泵站排水能力小于入湖水量,八里湖水位快速上涨,造成八里湖低洼地段积水,既影响了交通,也影响了九江八里湖新城区的形象。

(5)地形地貌影响。地势较高的地方不易形成积水,九江市的老城区地势较高很少会因暴雨形成积水,反而是庐山区、开发区、八里湖等新城区,由于地势高的地段被早先的城市开发利用,新城区只好选择在地势比较低洼容易形成内涝的地区。因此,城市建设用地选择什么样的地形地貌非常重要,如果选择在低洼地或滞洪区,那么降雨积水的可能性就非常大。

城市洪涝水文应对措施

九江市城区河流湖泊众多,主要湖泊有赛城湖、八里湖、甘棠湖、南湖、琵琶湖和白水湖;河流主要有十里河、濂溪河、沙河,其中濂溪河水在九江职业技术学院附近汇入十里河,十里河水最终流入八里湖,八里湖通过闸口调节,其水流入长江。

九江市建成区面积由2005年的49.3 平方公里,发展到2009年的89.47 平方公里,规划到2020年建成区面积将达120平方公里,可见城市建设的速度之快、规模之大。

水文部门在应对城市洪涝灾害面前主要可以采取以下措施:

(1)开展城市暴雨洪水调查。由于城市水文监测起步较晚,开展城市暴雨洪水调查可以弥补水文资料的不足。主要对城市发生暴雨时引起的洪水进行分析,包括场次暴雨洪水、历史暴雨洪水,还要严格考证对城市下垫面及暴雨洪水调查得到的特征数据的可靠性。

开展城市下垫面调查。按照水体、透水、不透水等不同下垫面条件。开展城市暴雨洪水调查。1998年长江、鄱阳湖特大洪水,长江九江段发生决口,大量江水涌入开发区,造成整个开发区不同程度的淹没,九江市水文部门立即组织技术人员对淹没区进行了调查,调查成果为日后重建提供了重要的科学依据。开展其他调查,包括供(用)水、排水调查和城市水事件调查。

(2)加快城市水文站网的规划与建设。要应对城市洪涝灾害首先要有城市水文监测系统,通过监测掌握第一手资料。

首先,在八里湖、赛城湖、南门湖等城区重要湖泊设立水位自动监测站。八里湖的来水主要是十里河和沙河,总集水面积273平方公里。可以在十里河、沙河的入湖口设立水文站,监测雨量、水位、流量,实时掌握十里河、沙河流入八里湖的水量,建立八里湖水位-面积-容积曲线,通过流入八里湖的水量计算出容积、水面面积,通过查水位-面积-容积曲线得到未来八里湖的水位,为防洪预警提供科学依据。

赛城湖的来水主要是瑞昌的长河和发源于湖区南部的大岷山的坡面河流,总集水面积994 平方公里,可以在长河的中游、下游设立水文站,在湖区设立水位站,建立赛城湖水位-面积-容积曲线,在暴雨来时,演算入湖水量,通过查水位-面积-容积曲线,反推赛城湖水位,为防洪预警提供科学依据。

此外,还应规划建设城区主要低洼地区水情监测站点,监测城区主要道路部分路段和低洼地区积水深度,包括部分立交桥下积水深度,及时城区主要道路部分路段和低洼地区积水状况,同时也可以对照降雨信息,系统分析和研究暴雨与城市重要地段积水的相关关系,开展城市道路及低洼地区积水预报预警,从而为防汛预警、城市交通、市民安全、市政建设提供信息保障。

(3)开展城市洪水预测预报。城市洪水预报的对象是城市河流洪水和城市内涝情况,预报项目包括水位、径流量、洪峰流量、峰现时间、洪水过程、积水深度、积水时间等。

由于城市汇水区面积小,不透水面积比重大,下渗少,产流计算侧重于地表径流量分析。根据历史雨洪资料,分析得出不同下垫面条件下的地表径流系数;根据实测雨洪资料分析结果或移用相似流域资料建立降雨径流相关关系;城市产流特性受不透水面积的影响大,以不透水面积比作参数,可较好地反映城市汇水区的特征。

影响九江城区的主要河湖为十里河、沙河、八里湖、赛城湖、南门湖,水文部门在庐山及周边都设立了雨量遥测站点,在十里河、沙河、长河、八里湖、赛城湖都设立了水文(位)站的前提下,可根据气象部门预报的九江市城区、庐山及周边降雨量,演算出各河流进入八里湖、赛城湖的水量,查水位-面积-容积曲线得出八里湖、赛城湖未来水位,市防汛指挥部门据此调度。比如在暴雨洪水来之前,根据水文预测提前下泄、降低八里湖和赛城湖的水位,从而降低造成城市内涝概率。

几点思考

城市洪涝灾害的防治是一个系统工程,需要政府及有关部门的密切配合和支持。对此,笔者有以下几点思考:

(1)摸清楚城市河流湖泊的基本情况。要防治城市内涝必须把城市河流湖泊的分布、相互之间的关系以及来水、退水情况掌握得清清楚楚,这就需要在河流湖泊设立水文(位)站点进行实时监测。通过整合多年的监测数据,了解城市河流湖泊的水文变化规律,为城市内涝的防治提供第一手资料。

就九江市城区而言,除了在十里河、沙河、八里湖、赛城湖、南门湖等设立水文(位)站外,还要对八里湖、赛城湖进行水下地形测量,因为近年来随着城市建设步伐的加快,湖泊的部分水域被侵占的现象普遍存在,有必要对湖泊的水下地形进行测量,建立八里湖、赛城湖水位-面积-容积曲线。

(2)防治城市内涝必须规划先行。城市内涝发生的原因很多,每个城市发生内涝的原因不尽相同,但无论如何,在城市规划阶段应把城市内涝的防治考虑在内。比如:在城市规划中,必须充分考虑地下排水设施,不能只注重地面建筑物的精美、环境绿化、道路交通,也应该关注地下排水设施的建设,改变以前城市建设中大多先修好道路,发现问题再破路修改地下排水设施的不良习惯。目前,九江市八里湖已建立了泵站,在主汛期可通过泵站外排,但赛城湖没有外排设施,需尽快配套建立。

从水文的角度来考虑,就是要在城市规划中,改进、完善配套的地下基础设施建设标准,提高由于超标准短历时暴雨洪水引起的城市涝灾的应对能力。

就九江市而言,除了城市规划中要充分考虑地下管网排水,还必须整合各方面力量,编制城市内涝防治联合调度方案,由市政府来组织方案的编制,听取各方面专家的意见,方案出来后要经过专家论证,并由市防汛指挥部门负责统一调度。

(3)以海绵城市建设理念规划新城区建设。海绵城市建设一般针对城市新区、各类园区、成片开发区,在建设过程中要做到对城市原有生态系统的保护,维持城市开发前的自然水文特征。

笔者认为,在九江市的海绵城市建设中,可逐步建立城市水文站网体系,提高水文水资源监测能力;建立城市水文信息采集与传输系统、暴雨洪水及内涝预报预警系统,提供服务手段先进、信息存储完整的信息服务与共享平台,为城市管理提供精准的水文水资源信息服务,提高水文综合服务能力;加强城市供水和用水状况分析;加强对城市饮用水水源地、城市水体的水质状况监测分析;加强水文监测成果运用分析,逐步开展城市水文基础理论研究和新技术应用推广。

未雨绸缪,防患于未然。连年不断的城市洪涝灾害给我们敲响了警钟,城市洪涝灾害已经成为我国经济社会健康发展的一个隐患。防治城市内涝,不仅需要政府统筹协调,着眼于长远,在城市规划中进行科学论证,听取水利、水文、气象、环保、建设等方面的意见,使城市发展建设与城市防洪标准相适应,建设人与自然和谐相处的新型城市,而且需要水文部门根据当地城市整体规划来布设水文监测站网,以满足城市防洪及内涝防治的需要,还要结合水资源管理、水环境保护、生态文明城市建设等开展城市水文分析与研究,不断提高水文服务城市建设的能力和水平。

上一篇:转化体育学习障碍生教学中师德的渗透 下一篇:青岛蓝海李沧员工培训浅议