贾绍凤
(中国科学院地理科学与资源研究所,100101,北京)
防汛与抗旱
关于武汉市发挥湖泊调蓄优势防治内涝的建议
贾绍凤
(中国科学院地理科学与资源研究所,100101,北京)
武汉市;湖泊调蓄;防治内涝
2016年6月30日—7月2日,湖北省武汉市发生累计降雨量达到322 mm的特大暴雨,造成了严重的内涝,也引起了社会广泛关注。为探究城市内涝的解决对策,中国科学院地理科学与资源研究所组织的研究组深入实地,对武汉城市雨洪管理进行调研,与当地管理部门进行了广泛深入的探讨,经研究分析,研究组提出要解决武汉市内涝问题,必须充分发挥武汉湖泊众多的优势,利用湖泊调蓄洪涝的建议。
武汉市地处古云梦泽的东缘,地势低洼,又是长江、汉江摆动交汇之地,众多湖泊就是古云梦泽和长江、汉江河道的遗迹。在汛期,长江和汉江的水位经常高出城市地面。即使没有城市建设,当地也容易发生洪涝。而城市建设挤占湖泊、实施地面硬化,更加重了洪涝程度。
仅依靠源头低影响开发的海绵城市建设,解决不了武汉的城市洪涝问题。因为即使将城市建成区的1/3绿化面积中的1/3用来进行海绵城市建设或改造,按海绵城市建设面积平均入渗、滞蓄300 mm降水计算,也只能滞蓄城市全部建成区33 mm的降水,若遭遇300 mm以上的大暴雨,还是远远不能满足城市雨洪控制的要求。因此,必须在进行海绵城市建设的同时,加强其他方面的城市防洪排涝能力建设。
虽然低洼地带的湖泊容易发生内涝,但湖泊本身也可作为调蓄洪水的水库。武汉众多的湖泊,拥有很大的调蓄洪水的潜力,如果利用得当,完全可以变害为利,发挥积极的作用。
武汉市水面率居全国第一,达到25%。在扣除长江、汉江水面后,湖泊水面率仍达到11%。
如果在降暴雨之前把湖泊水位降低1.5 m,同时防洪最高蓄水位比正常蓄水位可以高出0.5 m,那就可以用来调蓄洪水,水深的空间就有2 m。这意味着,11%面积的湖泊水面可以一次储存全市范围220 mm的降水。对于城市核心区,湖泊水面率要低一些,按全市的一半5.5%计算,也可以储存核心区110 mm的降水。
武汉现有向外抽排能力970 m3/s,一天就可排出 590 km2城市建成区140 mm的降水,仅依靠湖泊调蓄能力和抽排能力两项措施,就可应对24小时250 mm的极大暴雨,或者48小时390 mm的极大暴雨。也就是说,如果武汉市区的湖泊具有2 m的调蓄空间,并充分发挥现有外排能力,2016年6月30日—7月2日的极大暴雨就不会发生严重内涝。
第一,防洪排水管理部门无权调度湖泊运行。虽然2013年武汉市组建成立了武汉市湖泊管理局 (市水务执法总队),负责对违法填占、违法排污、破坏湖面环境、违法养殖等涉湖违法行为进行查处,并于2015年修订了《武汉市湖泊保护条例》,但水务部门仍管不了湖泊的水位调度。湖泊权属单位多样,一些湖泊归园林旅游、渔业等部门管理,这些部门或者担心雨水污染,不允许雨水排入湖泊;或者担心雨前排水后,如果预测的降水没有降下来,造成湖泊长时间处于低水位运行,不利于旅游、养鱼等。
第二,河网不连通,一方面阻碍了面上的水汇入湖泊,另一方面各个湖泊之间缺乏调剂,造成陆上局部积水内涝和个别湖泊水位过高而淹没了周边设施。
第三,湖泊前期已经蓄满,连续降雨情况下来不及抽排,失去了调蓄能力。
武汉市河湖治理
1.树立安全第一的观念,优先利用湖泊防治洪涝
城市湖泊有供水、旅游、渔业、生态、调洪等多种功能,多种用途应该相互协调,争取综合效益最大。对于城市内涝成为严重安全威胁和实际灾害的武汉市,湖泊的利用应首先保证城市的安全,应优先服从城市洪涝防治调度的要求。
由于负责洪涝防治的水务部门自身难以协调与湖泊有关的不同部门之间的关系,因此需要更高层次的领导机关进行协调,明确赋予水务部门汛期湖泊防洪调度权。
2.建立湖泊洪涝防治调度制度
对每个需要进行防洪防涝调度的城市湖泊,应规划设置湖泊正常水位、防洪水位和汛期限制水位,并根据暴雨预警的级别,规划设置级别不同的预警限制水位。一接到预警,就立刻启动排水设施,预先把水位降低到对应的预警限制水位,并且在汛期每场暴雨之后,在要求的时间内把水位降低到汛限水位。
3.尽早完成抽排能力建设,为湖泊调蓄洪涝提供保障
为了在接到暴雨预警后尽快把湖泊水位降低到预警限制水位,以便为抵御暴雨做准备,尤其在降雨频繁的情况下,能够有足够的快速抽排能力,武汉市已经规划了近期要把城市外排能力提高到2 284 m3/s,需要加快推进落实。这些抽排能力只要布置得当,完全可以满足一天内把所有湖泊水位降低1.5 m的要求。
4.河网连通,发挥联调功能
只有通过河网把面上的雨水汇集到湖泊,并把湖泊相互连通,才能充分发挥湖泊系统的洪水调蓄功能。一方面,除了武汉市已经规划的东湖连通工程,长江南岸武昌地区、长江与汉江之间汉阳地区、汉江和长江以北的汉口地区三大地域的湖泊,都应该分别统一规划湖泊之间、江湖之间的连通通道,发挥互相调剂的功用;另一方面,需要恢复或重建各汇水面到湖泊的汇水通道,保证面上径流及时汇集到湖泊,避免局部地区发生内涝灾害。
河网连通不仅要打通连接通道,还必须建立节制闸,以起到各湖泊库容联调的作用,并防止地势高的湖泊水下泄到地势低的湖泊而造成水害。
5.疏浚湖泊和河网,保证调蓄空间
对于水浅不能满足调蓄要求的湖泊及河道,应及时通过疏浚挖深来保证水系的调蓄深度。在土地资源紧缺的城市地区,通过疏浚挖深,在垂直方向开发空间资源是必要而可行的。就湖泊众多的武汉市而言,这比在地面30 m以下建设深邃用来蓄积雨水、洪水过后再抽出来处理排放的方式应该更为经济合理。同时挖深湖泊来调蓄洪水还具有不多占用土地的优点。
6.提高入湖水质
通过雨污分流,避免不满足要求的城市生活和工业污水直接排入湖泊;利用海绵城市设施,净化城市地表径流,使入湖地表径流水质达到渔业用水、景观用水的水质要求。
7.滨水土地采用弹性开发模式
对湖滨、河滨的滨水土地,可采用具有水缓冲功能的弹性开发模式。滨水土地,尽可能用来做湿地、休闲用地,当洪水来时允许暂时淹没;即便修建滨水楼房,也可以将一楼设计成可暂时被淹没的空间,例如作为运动场、停车场等,并有配套的预警功能,在洪水淹没之前能及时疏散人员和财物。
总之,武汉市具有巨大的利用城市湖泊调蓄防治城市内涝的潜力。只要规划、调度得当,经过疏浚挖深、河网连通节制,结合强大的外排抽水能力,辅以面上的源头治理措施,就可以应付24小时250 mm、48小时390 mm的暴雨。当然城市内涝防治是很复杂的系统工程,或许会发生蓄排工程失灵的突发情况,但这是另一个层面应急处理的问题,需要通过各类工程失灵的应急预案来处理。 ■
责任编辑 韦凤年
TV876
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1000-1123(2017)07-0036-02
2017-01-04
贾绍凤,研究员。