浅谈城市化对防洪排涝的影响——以罗江区为例

(德阳水文水资源勘测局，四川 德阳，618000)

城市化的程度是衡量一个国家和地区经济、社会、文化、科技水平的重要标志，也是衡量国家和地区社会组织程度和管理水平的重要标志。在城市规划建设中，将水文循环健康理念(水文防汛)引入其中，能实现不同学科之间的交融，确保在构建城市化进程中，充分发挥水文效应，促进现代城市化的发展与进步。由此可见，深入研究并分析城市化与水文关系具有一定的现实意义。

1 城市化建设对水文循环的影响

1.1 承接雨水的下垫面条件受影响

自然地表未经过开发，在土壤层与透水层的作用下，雨水得以过滤净化并在地表贮藏，也可能渗入到浅水层中变成溪水基流，对生态环境的发展产生了积极影响。但在城市化建设过程中，城市占地面积迅速增加，导致承接雨水的下垫面被干扰并发生改变[1]。不同类型建筑屋顶、柏油马路或者是经过人工整理后的密实地表等，这些不具备透水性的平面，使得雨水正常渗透过程与贮藏过程都受到了影响，地表漫流也被阻断，使地表漫流速度的控制功能逐渐被削弱。长此以往，下垫面条件会改变，使得径流的总量以及速度和时间均有所提高。所以在相同暴雨滞洪条件下，城市暴雨涨落速度高于农村。如图1所示。此外，汛期洪水的汇集周期也随之缩短，洪峰值不断提高，周期缩短。一旦各河流洪峰叠加，增加了洪灾发生的机率。与此同时，洪水水位也不断提高，引发了严重的内涝灾害。

图1 相同暴雨及滞洪条件下城市化对径流的影响

1.2 水文环境地景格局特征受到干扰

在城市化建设过程中，会直接干扰地表结构，使得地表结构特征发生改变，导致生态环境受到影响。根据河流自然特征的调查研究，河流水源的补给与蓄积主要利用临近支流和陆域水量交换方式。然而，城市化发展对水文形态与产流特征都带来了极大的影响。在城市现代化建设期间，更强调便捷与高效，以期能够创造可观的经济效益，所以并未关注河流天然形态的重要性。特别是在城市化发展中，规划道路的时候会选择格状路网结构，使得河流支流或者是溪流在避弯取直的影响下规模减小，甚至是消失。长此以往，地景截断的效应逐渐突显出来，不利于区域生态流动。

1.3 河床淤塞引发内涝

河床淤积主要受流域生态环境和河道条件控制，流域内水土流失、崩塌、滑坡、泥石流活动强烈，河流泥沙含量高，河床淤积严重；河道坡度急剧变缓，河流过水断面变大，河水流速变慢，以及曲折河段河床淤积比较严重。河床淤塞最主要的危害是降低河流泄洪能力，加剧洪水灾害，增加防洪困难。

1.4 水文系统调节能力被削弱

一般情况下，生态系统的自我调节能力很强，水文系统就是通过对大量的水文数据进行分析从而掌握天然河道径流和洪水发生的特性。同时做出相对准确的预报。然而随着城市化的不断发展和生态的不断破坏。特别是洪涝灾害与暴雨的发生机率显著提高，严重破坏了水文循环系统。所以，在超过水文极限的情况下，也必然会出现诸多城市发展问题[2]。

2 罗江区城市化对水文产生的影响分析

2.1 基本情况

罗江区，隶属于四川省德阳市，地处成都平原东北部边缘，东接中江县，南连德阳市旌阳区，西靠绵阳市安州区，北邻绵阳市，全区幅员面积447.88km2，是成德绵经济带的重要走廊。罗江区地势总趋势是西高东低，最高点位于西南部白马关镇与蟠龙镇交界的天台山毛儿顶，海拔727m，最低点位于东南部新盛镇乌鱼桥沟谷，海拔477m，相对高差250m。罗江区大部分地区海拔高程在500m～580m之间，相对高差一般为30m～50m，沟谷宽，纵坡小。凯江河由西向东将罗江区分开，凯江上游分别为右岸的秀水河和左岸的雎水河并入凯江河，四周为丘陵地带。其中凯江河右岸为主城区，左岸地势较高不存在内涝情况，而右岸主城区地势平坦，坡度0°～5°之间，北高南低，北面水面坡度5°～40°，分别为北面的高速公路和由南向北的G108线包围主城区。凯江河通过罗江区主城区的比降较小，由北向南为罗江近200年前的廊桥(桥下为拦河坝)，廊桥下游1800m处为橡胶坝。枯季两坝蓄水后便是罗江区的景观工程。橡胶坝下游500m处便是罗江水文站。主城区的排水为雨污合流混排，现状没有完整的排水体系，排水暗渠、明沟混杂，顺地势就近排入水体。和明渠(芒岗堰)由西向东直接排入城东的芙蓉溪中。但芒岗堰受城市建设的影响，现在基本无排洪能力。在2018年6月底与“7·11”洪水发生了不同程度的城市内涝。现根据罗江水文站和罗江区气象局等单位提供的资料做如下分析。

2.2 降雨对罗江区产生的影响

2018年罗江区发生了多次强降雨过程，都造成了罗江城区出现不同程度的内涝情况。气象局雨量站位于城北高速公路旁，水文站雨量站位于城南凯江边，根据罗江水文站和气象局的降水资料分析(如表1所示)，多年平均降雨基本一致，2018年因受强降雨的影响，降雨量主要出现在7月份前后，降雨量较多年平均偏多，分别为 53.5%和39.5%。据调查，罗江区城北出现不同程度的内涝，主要原因是降雨强度大，其次芒岗堰排洪能力有限，加之城北坡度大，市区坡度小，降雨汇流时间短，对罗江城区造成不同程度的内涝灾害。据日降水量资料，2018年6月20日较7月10日降雨量偏小较多，都已经产生了城市内涝，说明城市排洪能力有限。

表1水文站和气象局降雨资料

2.3 暴雨多发区对罗江区汛期防汛的影响

永昌站属于罗江站的临近站，其发源地同属龙门山余脉。根据多年降雨量观测数据，属于暴雨洪发区。2018年罗江“7·11”洪水通过分析计算定性为30年一遇，据表2所示，洪峰水位386.23m，实测流量1530m3/s，其中超警水位2.03m，超保水位1.13m。此次洪水过程，因罗江主城区廊桥通洪能力有限，和受下游橡胶坝的影响，洪水漫过景观河堤和通过城市雨水管道倒灌进主城区，造成主城区积水近0.5m。另罗江站积水面积较永昌站偏大，而流量偏小。如果上游出现大面积降水，罗江站流量将会远大于永昌站。势必加剧罗江城区内涝灾害的发生。

表2 2018年罗江站与临近站水文资料对比

2.4 行洪断面对罗江区凯江河的影响

如表3所示，通过罗江站建站以来河床演变情况可知，河床淤积近30%，比降减小，而且罗江站上下游近200m灌木丛生，不利于凯江河床作用和功能的发挥，一旦发生洪水，凯江河通洪能力将被明显削弱，主城区的内涝程度也会更加严重。

表3行洪断面冲淤变化情况

3 水文防汛在城市化中的作用和建议

3.1 城市洪涝灾害应急预案制定

在城市化建设过程中，要事先制定洪涝灾害应急响应预案，构建健全的应急响应体系，对应急处置组织机构以及职责进行科学化分工，充分发挥突发汛情预报与预警制度。与此同时，还应当对不同洪水量级以及不同降雨强度条件下相对应的响应级别，定期向人民群众发布，使其能够正确掌握应对措施。对于城市洪涝灾害的应急处置而言，则要始终接受政府部门的领导，与财政部门、通信部门、水利部门、卫生部门等相互合作，贯彻落实应急保障工作[3]。除此之外，政府部门也必须要强调重点区域的防洪排涝工作作用，全面建设气象站网络与水文站网络，配备现代化仪器设备，对监测手段进行改善，适当增加监测的密度，进一步加强暴雨的洪水预报机制，及时采取启动应急响应措施，对重点区域的积水内涝灾害进行及时预警，尽快将受到威胁的群众转移，全面保护人民群众的生命安全。

3.2 合理配置防洪排涝工程设施

城市防洪排涝工程的关键因素便是防洪排涝基础设施。因此，完善防洪排涝设施能够提高城市防洪排涝的工作效率。首先，政府应重视城市防洪排涝基础设施的建设，加大对基础设施配置的资金投入；同时，城市在发展过程中应参考水文数据，提高河道的行洪论证；其次，将防洪排涝设施进行合理的布置，充分发挥防洪排涝设施的作用。城市的洪涝灾害大部分是由于暴雨洪水引起的，虽然其现象无规律，但是可以根据目前的气象水文预测，对暴雨洪水径流时间和情况进行准确预测。因此，城市防洪排涝可以充分结合气象预警和水文预报，合理利用防洪排涝设施，对城市的洪涝进行快速、准确、有效地预防和解决，保障整个城市的安全。

3.3 加强城市的通洪能力

建议增加景观工程的通洪能力，同时，加强景观工程内河床演变监测，定期对河道进行疏通，增加通洪能力。对可能出现的大洪水情况作出相应的防汛预案，加强水文和气象的联动机制，最大限度发挥水文气象在城市化建设中的作用，减少城市内涝发生的机率。

4 结语

综上所述，水文数据对城市建设起着至关重要的作用，而且还关系着城市的生产生活质量，也是保障城市安全发展的重要因素。为此，在城市开发与建设的过程中，提高水文效应并不应仅局限在现象表面，而是要从根本上采取解决措施。只有这样，才能够在创造美好城市与经济效益的基础上，更好地实现水文和城市建设的协调发展，减少城市洪涝灾害的发生。