上海区域除涝存在的问题与对策探讨

石刚平，陈长太

（上海市水务规划设计研究院，200233，上海）

上海位于太平洋季风区，天气情况比较复杂，灾害性天气时有发生，又处在长江入海口和太湖流域最下游，地势低平、河网密布，易遭受流域洪涝、区域暴雨、台风（热带气旋，下同）、高潮等多种自然灾害袭击。据史料考证，从明朝洪武三年（公元1370年）至1949年的580年间，上海地区有记载的重大洪、涝、潮灾害达91次。20世纪90年代以来，受全球气候变化、海平面上升以及热岛效应、雨岛效应、地面沉降等多种因素的交互影响，风灾、水灾呈现出更加复杂、多变与突发的态势。

一、区域除涝现状

上海自20世纪70年代开始实施水利分片综合治理，经过40多年建设，14个水利分片基本形成，完成了外围水闸、堤防等工程建设，仅商榻片、浦南西片作为太湖流域行洪通道不建控制工程。另外，还在特别低洼的水利控制片和敞开片内形成了348个圩区，大部分圩区集中于西部低洼地区。14个水利片总面积为6 158.62 km2，片内河湖总面积为502.58 km2，平均河湖水面率为8.16%。

全市共有水闸2 203座，水闸总净孔宽10 677.5 m，其中外围水闸（不含一线圩区水闸，下同）281座，闸孔总净宽2 862m。全市共有除涝泵站1 499座，水泵2 359台，总装机流量3 114.62 m3/s，总装机功率157 587.3 kW；其中外围除涝泵站43座，总规模1 055.7 m3/s。

根据《2016年上海市河道（湖泊）报告》，全市共有河道43 424条（段），总长度 28 811.4 km，面积 494.32 km2，河网密度4.54km/km2；湖泊40个，面积72.64 km2；其他河湖（指公园、绿地、小区或单位内自管的河道、湖泊）5 170条（个），面积 49.56 km2；全市河湖面积共616.52 km2，河湖水面率9.72%。

全市区域除涝能力总体为10年一遇～15 年一遇（按“63·9”除涝标准评价）。中心城区的除涝能力较强、排水条件好，河湖水面率高的崇明岛、浦东片、太北片、商榻片除涝能力也较强，地势低洼的青松片、太南片、浦南西片除涝能力要弱些，其他水利片由于河湖水面率低、排水条件差及工程建设不足等原因除涝能力较弱。

二、趋势研判与面临的挑战

1.全球气候变化或将成为未来最大威胁

1981—2013年间，上海地区11个气象站共发生强降水事件1 114站次，年平均为33.8站次，1999年达最大值，为77站次，1991年达次峰值，为57站次；强降水事件发生频次总体呈线性增加的趋势，增加幅度为2.9站次/10 a。近30年上海沿海海平面上升了115 mm，高于全国沿海平均90 mm；综合国内外各方专家预测，到2030年，上海相对海平面预计将比2010年上升120 mm，到2050年预计上升250 mm。

在全球气候变化的大背景下，以台风暴雨为代表的极端灾害性气候将出现得日益频繁，极地冰川融化、上层海水变热膨胀导致的海平面上升趋势还将进一步加剧，多变的自然环境给上海带来的防汛安全压力也将不断增大，将成为未来上海城市防汛安全保障的最大威胁。

2.城镇化建设给城市防汛带来更大压力

改革开放以来，上海乃至整个长江、太湖流域城市群开启了空前的城镇化进程，太湖流域1985—2010年25年间建设用地面积由3 570.32 km2增加至9 560.80 km2，建设用地占比由9.68%增加至25.9%。由于城市的不断扩张在很大程度上改变了原有的自然地理面貌，高强度和持续的经济活动强烈地改变了原有的下垫面性质，天然河道的填埋导致蓄排能力减弱，不透水面积增加，产水量大、产流速度快；城区建筑物高度密集，同时还伴随着城市热岛、雨岛效应的产生，极端暴雨时有发生。城市化地区多数雨水管道设计的地表综合径流系数取0.6，雨水排水系统的排水模数约6 m3/（s/km2），比原来农村状态下增加5～10倍。若遭遇长历时暴雨，在雨水填平坑洼、充满管道后的径流系数要超过0.9，河网承受的冲击更大。

3.上海发展新目标需要更高标准的水安全保障

根据 《上海市城市总体规划（2017—2035年）》， 上海规划将建成卓越的全球城市，令人向往的创新之城、人文之城、生态之城，具有世界影响力的社会主义现代化国际大都市。为了更主动地参与国际竞争，更积极地应对国际国内发展环境的深刻变革，更全面地承担在国家战略中的重大使命，全市的防汛保安格局、防治标准、规划方案及措施等急需适应和匹配新形势下的上海城市发展需求，保障上海城市全面协调可持续发展。

三、存在的主要问题

1.现有除涝标准偏低

上海现行除涝标准制定于1991年，以20年一遇最大24小时面雨量、1963年雨型和相应实测潮型为规划设计标准。其中，潮位采用1963年9月暴雨期间的实测潮位，其最高潮位不到1年一遇。而近年对上海造成比较大灾害的2005年“麦莎”和2013年“菲特”等台风期间，黄浦公园最高潮位均超3年一遇。江苏、福建等沿海地区除涝标准中外海潮位一般取2年一遇，宁波、广州等城市甚至取5年一遇。另外，上海城镇雨水排水规划标准已由原来的1年一遇提高到3年一遇～5年一遇，雨水排放速度和强度将明显增强。因此，上海现有的区域除涝标准已与城市经济社会发展的安全保障需求不相适应。

2.河湖调蓄能力不足

在城市化进程中，随意填堵河道、不按规划补偿、先填后开、填后不开等现象不断出现，造成许多城市化地区水面率不断降低。根据《2016年上海市河道（湖泊）报告》，全市河湖水面率为9.72%，低于2011年全国水利普查的9.77%。大量河道被填或缩窄，导致河湖水面率过低、水系不畅、河道密度过稀，河道调蓄能力不足和空间分布不均匀，河道输排水能力和雨水调蓄能力与本市除涝要求差距较大。

3.因洪致涝日益凸显

上海位于流域下游，其防洪除涝形势深受上游来水影响。随着流域上游经济社会的快速发展和治水力度不断加大，特别是1992年太浦河开通、2002年流域“2+1”工程全面实施后，由于上游洪涝水归槽，泄洪通道承担洪水量增多，泄洪强度增大，导致黄浦江上游高水位持续时间长、低水位相应抬高，削弱了水利片内涝水落潮期间乘潮自排的能力。近年黄浦江米市渡站水位屡次突破历史记录，2005年 “麦莎”台风期间为4.38 m，2013年“菲特”台风期间刷新为4.61 m，而且“菲特”台风期间，在黄浦江下游高潮位远低于“麦莎”台风的情况下，米市渡水位却创出历史新高。可见，流域上游来水明显增加了区域除涝压力，因洪致涝问题日益突出。

4.除涝设施尚有短板

目前，上海区域除涝外围泵站排涝动力对照“63·9”年型20年一遇除涝标准，规划实施率不足40%，外围泵站缺口较大。全市尚有罗蕰河、外环南河、西引河—青祥港、东引河—蓝云港、池泾—北运河、轴线河、横河、潘石港、石皮泐港—绿丽港—滴水湖—赤风港和环河等多条骨干河道未能开挖实施，规划北横河、泐马河、航塘港、泰青港、张泾河、张涨港等多处重要排海口门节点未能打通，骨干河网布局尚未完全形成；扣除黄浦江面积，中心城区河湖水面率仅为2.49%，调蓄库容小，抗风险能力低；在遭受风、暴、潮、洪等多重袭击时，除涝能力严重不足，保障能力亟待提升。

5.运行管理有待提升

水位预降对增加河网调蓄库容、提高除涝能力有较大作用，但在实际操作中预降水位受到岸坡稳定、通航条件、外潮位变化、预降时间、供水和水环境改善等各方面因素的制约，无法按调度要求预降到位，容易造成局部性涝灾。另外，在应用高科技手段进行监测、通信、预警、预报、调度、指挥、应急抢险以及部门联动方面，与现代化智慧城市的管理要求还有一定差距，有待进一步提升。

四、对策措施

在全球气候变化的大背景下，为更好地应对区域除涝新形势，以保证全市整体除涝安全为要点，贯彻水生态文明及“海绵城市”建设理念，全市区域除涝总体安排在传统内涝治理思路的基础上，依托分片除涝区划布局，采用“蓄、排、疏、滞、截、渗、管”等综合治理手段及措施，提高上海城市整体区域除涝能力。

“蓄”：就是加大包括骨干和支级河道在内的整体河网建设力度，提高河网作为城市最大“海绵体”的调蓄能力，维持一定的河湖水面率。

“排”：就是加大水利片除涝能力建设，通过除涝骨干河道及水利片外围口门建设，进一步提高河道及泵闸除涝能力。努力开辟、拓宽各水利片外排口门，新开或疏拓相应骨干河道，尤其是通江达海的重点口门及对应骨干河道建设，提高泵闸除涝能力及效率。

“疏”：就是整治疏浚河道，加大河道过流输水能力。通过对河道进行清淤、清障、疏浚、拓宽，同时优化改建阻水桥梁、管线等，打通河道瓶颈节点，提高河道的过流能力。

“滞”：就是通过适当降低绿地、公园、室外运动场地面高程，作为临时滞蓄区，有条件的区域考虑设置地下调蓄池或调蓄隧道，收集雨水，减少地面径流。

“截”：就是通过绿色屋顶、雨水花园等手段，进行源头控制，截留雨水，减少地面径流。

“渗”：就是避免大范围硬化地面，考虑透水铺装，增加雨水下渗。

“管”：就是科学管控。加强组织指挥、预警预案、信息保障、抢险救援体系建设。通过雨前预报预警，提前预降内河水位，通过对过程实施监控，加强泵闸调度，及时采取疏散和组织救援等非工程措施，提高区域除涝抗风险能力。