杨燕芳
(深圳市水务规划设计院股份有限公司,广东 深圳 518000)
深圳1980年8月26日建市,1982年开始大规模城市建设,但防洪排涝相关的基础设施建设始终滞后于城市开发。尤其是在1982年4月撤销深圳市水电局到1993年水务局成立期间,对城市水务设施的重视不够,一定程度上影响了20世纪80、90年代对洪涝事件的有效应对。在水务一体化的要求下,从90年代后期开始,虽然水务投资呈增加趋势,但20多年以来,始终在客观条件限制下,采用了“河流导向”的治理策略,未能形成流域导向的综合防御体系。
通过分析深圳市30m×30m DEM得到如图1所示的深圳地貌,可以明显地看出深圳整体属于非常典型的丘陵地貌,但仍然可以根据山丘的形态区分出更典型的不同地类:约有44%属于丘陵,低山、台地各占约6%,其余的山间平原及滨海平原各占22%,呈分散状分布,如宝安滨海及福田罗湖区域。
图1 深圳地形地貌分析图
较为平坦的土地资源大部分分布在河流的下游及滨海区域,通过对山脊线走向的进一步分析,可以得到6个主要集水区域(图2),西北向的茅洲河流域汇入珠江口;观澜河流域向北,龙岗河流域和坪山河向东北分别注入东江;深圳河中下游分隔开深圳和香港,注入深圳湾;其他的东部沿海水系和西部水系主要由沿海山溪组成。
图2 深圳市流域分区图
根据以上地形地貌特征,很容易理解深圳的城市区(平原区)可能受到山洪、内涝和潮水威胁,有时甚至三者叠加,加剧了灾害损失。进一步考虑深圳2000万人的管理人口,约1万人/km2的高人口密度,防洪排涝也并非市政府贯彻的优先政策,而是20世纪80、90年代直至2010年在水资源需求和洪涝治理之间摇摆。
20世纪90年代,深圳有记录的3次大洪水分别发生在1993年6月16日,1993年9月26日及1998年5月24日。通过后期对历史资料的分析整理,可以根据这3次洪水淹没图对3次洪水特性有了初步的了解。其中1993年“6·16”洪水暴雨主要发生在布吉流域,造成布吉河中下游的淹没;1998年“5·24”洪水主要影响范围为深圳水库下游;影响范围最大的是1993年“9·26”洪水,其影响范围覆盖整个深圳河流域,造成了高达数百亿元的损失,罗湖区下游部分城区变成泽国,水深2m,深圳市政府迅速组织了对被困的来访尼泊尔比兰德拉国王的营救,也是该次洪水影响较大的原因之一。
值得注意的是,实际上1993年“9·26”洪水中,宝安、大鹏、光明等区域也存在严重的洪水泛滥情况,但因彼时这些地区被视为“关外”(农村地区)而未能得到重视。
特大洪水的直接结果是加速了深圳市水务一体化的整合速度,1994年深圳市水务局成立,《深圳市防洪(潮)规划》作为第一版水务局发布的整治规划于1994年出版。在规划中最重要的决定是按照国际大都市的规模提升深圳市的防洪(潮)标准,同时确定了蓄泄兼施,以泄为主的方针以及防洪工程布局。在规划的引导下,一系列的重要工程得到了实施。如深港联合治理深圳河工程(第一期)于1994年开始,笋岗滞洪区于1987年启动,专门应对1993年“9·26”洪水的罗湖小区防洪工程也于1994年启动。伴随这些重点工程,深圳特区内的几条重要河流如福田河、新洲河等也进行了渠化整治。
从规划及实施的项目列表中很容易发现,在此期间防洪治涝相关的水务工程是“河流导向”的,即绝大部分布局在河道周边,通过临河建设解决上游的淹没或排水问题,此建设模式的原因是工程实施中防洪需求和土地使用限制相互作用。
到了21世纪初,根据水灾档案回顾,基本没有较大规模的流域尺度洪水灾害。然而,2008年6月13日的暴雨导致了多片区严重的积水淹没,24h内暴雨中心附近降雨量超过500mm,在宝安、光明、南山和蛇口区域造成500万元以上的损失。仅宝安一区就有23间房屋倒塌,65处山体滑坡,10000多家企业受影响倒闭,上万人从淹没区疏散。如图3—4所示。
图3 2008年“6·13”洪水淹没范围图
图4 2008年“6·13”洪水24h暴雨分布图
因此,在新的洪涝灾害形势下,经济发达地区和淹没区的保护布局在《深圳市防洪(潮)规划修编(2002—2020)》中得到修编。通过淹没区与相关河道关系的分析,确定了针对深圳流域面积超过10km2的69条河流的整治计划,针对“河流导向”体系建设的加强不仅体现在河道整治、针对性的内涝点整治和海堤整治上,也体现在水务部门和规划部门针对一级支流、河道、堤防等的蓝线规划进行高一层级合作当中。
新的十年带来了更多的暴雨洪水的复杂性。2011年到2019年之间,深圳几乎每个行政区都受到暴雨影响而产生内涝。仅2014年就记录有“3·30”“5·8” “5·11”“5·17”“5·20”五次暴雨,而记录到的最大1h降雨量发生在2019年5月23日光明后底坑水库,极端天气发生频率似乎增加到之前的2~3倍。
在这期间,暴雨和内涝带来的提示是仅仅把“多出来的雨就近排入河道”难以满足这一时期快速的城市发展需求。防洪治涝体系需要“更高的标准,更准的需求,更新的理念”以及更多的行政主管部门之间加强协调。
这期间的治理计划体现出更多针对性。一方面,《深圳市防洪(潮)排涝综合规划》(2014—2020)得到再一次修编,进一步加强“河流导向”的洪涝治理体系将深圳全部310条集雨面积超过1km2的河流纳入;另一方面,《深圳市排水(雨水)防涝综合规划》(2014—2030)于2014年发布,提出了针对内涝的管道、河道、泵站、存储和深隧的综合解决方略。这两项规划先后发布,是对突破“河流导向”体系的初步探索,需求流域统筹的解决方案,但很可惜,大多数规划中的项目,尤其是河道蓝线之外的调蓄、深隧未能得到实施。
规划发布至今的5年里,深圳市政府特别是水务局通过对大湾区、土地利用和空间、内涝整治计划,海绵城市、碧道建设等多方面进一步落实相关的工程,并在此基础上进行新一轮的防洪(潮)排涝规划的编制。从新规划征求意见的版本来看,虽然规划提出了要达到200年一遇的防洪标准和100年一遇的治涝标准,但无论是提出的隧道系统还是其他措施似乎都没有脱离“河流导向”治理布局的拓展。
经历了30年的治理,深圳市在防洪治涝方面已经取得了不俗的成就,特别是在河道治理中优秀的工程引起世界同行的关注。福田河工程针对洪水基于人工生态治理控制的策略,集成了防洪治涝、污水收集、再生水利用和生态景观的综合解决方案;龙岗河和观澜河整治中对降雨径流及水质进行了模型研究,采取了适宜的截流工程方案;大沙河采用更高的标准打造城市滨水空间;后海河应用离岸填海的思路减少洪涝影响。
但与此同时,快速发展中的城市面临的土地难以为继的境地并没有太多改善。如图5所示,深圳湾持续退化的状态并未改变,城市建设导致耕地、湿地和水域的减少(图6),也导致综合径流系数没有太大的起色。根据深圳市河道管理范围线勘定项目的统计,河道蓝线内面积为4204hm2,其中1/5已经变为建设用地,1/3为硬质化铺装。
图5 1980—2005年深圳湾填海情况
图6 深圳市地类演变
另外如前所述,2014年治涝规划中60%以上的滞蓄设施(占地80.7 hm2,库容1182万m3)未能实施。
最后,深圳市有161座水库,大多为小型水库,因城市开发水库功能演变不再用于灌溉或供水,但因为工程构筑物条件也很难发挥滞蓄洪水的作用。王浩院士提出的“国家水库蓄水能力”的理念,很好地解释了2020年长江流域(库容系数为0.06)灾情重于黄河流域(库容系数为0.775),而与欧洲和美国相比,中国需要更多的雨洪存储空间。经过计算,深圳的库容系数仅为0.075,与长江流域相当,但考虑深圳极小的面积和河流长度,其洪水滞蓄状况显然更为恶劣。
在深圳防洪治涝形势不容乐观的前提下,有几个问题必须得到回答,否则可能会进一步导致建设思路的混乱和投资浪费。
(1)现在流行的极端降水频率是否真的成倍增加。根据笔者2008年对深圳历史暴雨的分析,就单站50年以上的数据来说,暴雨增加少于5mm/10年,与媒体的口径大相径庭。人们普遍感受到的暴雨事件增多则缘于雨量观测系统的完善:2000年深圳降雨量监测站点尚不足20个,2010年已经超过100个,目前基本可以保证每10km2均有雨量监测数据。如2019年光明后底坑监测到的超过120mm/h的极端数据,在临近雨量站均未监测到。
(2)管理机构的权责分工是否仍影响综合解决方案的实施。从国务院最新的国土资源部和水利部的职责看,水利部及其下属水行政主管部门仍然对城市水务基础设施的建设话语权偏弱,尤以涉及水务管理用地之外的项目为甚。
(3)防洪治涝的目标是提高建设标准还是给予合理的保护。根据2010年以后的相关规划资料,城市基础设施的建设已越来越向多功能、多目标的方向发展,而仅仅用防洪治涝设施投资和用地的扩大来提供保护显然并不是更经济的选择,在其他基础设施建设的同时必须考虑到可能造成的洪涝影响。
在2014年排水防涝规划当中,试图摆脱河流的束缚,继续沿管道上溯细分城市集水区,是对分布式布局的有益探索。当然除产汇流要素外,管道系统模型,纳入经济、交通和人口因素进行综合分析,并以这些综合目标为基础绘制洪涝风险图,通过缓冲式的城市建设模式减少降雨的集中影响是优化防洪治涝思路的必要手段。
同时水务一体化必须向更高一层级去融合,考虑城市中涉及洪涝防治的设施包括调蓄的建筑、排水的管网河道、应对极端天气的水库和深隧,由于建设内容不同而造成工程项目归属众多部门管理,则在考虑未来的洪涝应对时,需要在更早的时间通过囊括规划、国土、水务、建筑及城管的共同协商机制来解决需要进行多目标优化的问题,比如正在流行的海绵城市建设,正是这一思路的体现。
在对深圳市30年洪涝治理规划的回顾中,很明显可以看到“河流导向”一直被作为治理策略的主线。文章对深圳市“河流导向”的洪涝治理策略并非持完全否定的态度,其在特定历史时期引导的工程建设对保护人民生命财产安全发挥了重要的作用。但随着城市化程度的不断提高,仅仅依靠河流及其附属用地解决高密度开发新建城区的洪涝问题越来越不现实。未来城市洪涝治理是与更多的城市发展目标相融合,需要从河流以外的流域视角统筹看待问题,并综合不同的手段进行多目标优化研究,从而避免洪涝治理与城市发展脱节的经历重演。