孫鍵 范子訓(xùn)

（北京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 北京 100048）

1 緒論

通州新城是北京市建設(shè)世界城市的重要組成部分，由于地處北京下游位置，區(qū)內(nèi)多河富水，水脈豐富，通州區(qū)政府借此優(yōu)勢，在北運(yùn)河、溫榆河等五河交匯處率先啟動新城核心區(qū)建設(shè)（圖1），但在大規(guī)模新城建設(shè)之前，需要將北運(yùn)河、通惠河、溫榆河、小中河、運(yùn)潮減河五河的防洪排水、管理范圍、水資源調(diào)配、污水處理、再生水利用、雨污分流、水務(wù)管理等方面先行規(guī)劃治理，以適應(yīng)新城的基礎(chǔ)建設(shè)需求。

圖1 五河關(guān)系圖

因此，“水務(wù)綜合規(guī)劃”應(yīng)運(yùn)而生，這是北京市水務(wù)局隨著水務(wù)事業(yè)的發(fā)展而提出的一個嶄新思路，是一種適應(yīng)新時期水務(wù)綜合治理的有效嘗試。作為涉及整個流域地區(qū)的水務(wù)綜合性指導(dǎo)規(guī)劃，規(guī)劃編制單位將不再拘泥于對一條或者幾條河流進(jìn)行簡單的工程治理，而是更全面更深遠(yuǎn)地考慮更實(shí)際的綜合規(guī)劃方向。

綜合規(guī)劃將整個流域內(nèi)的所有主要河道的防洪排水、水資源調(diào)配、供水、污水處理、再生水利用、雨洪利用、節(jié)水規(guī)劃、水務(wù)管理等一攬子問題在一個總規(guī)劃方案全部解決。5

客觀地講，以現(xiàn)階段我們對流域治理的認(rèn)識，任何涉及河道水事的問題都不該單獨(dú)拿出來解決，因?yàn)樗窍嗤ɑブ频?，表面上看?dú)立的河道在某河段上與其他河道甚至距離較遠(yuǎn)的市政建設(shè)管網(wǎng)毫無關(guān)系，實(shí)則內(nèi)在都彼此緊密聯(lián)系，譬如 2012年北京“7·21暴雨”造成的地區(qū)水損和淹沒現(xiàn)象，就集中暴露了“河道與市政基礎(chǔ)建設(shè)、河道與河道之間協(xié)作、河道與區(qū)域管理”之間的矛盾，而綜合規(guī)劃就是在編制過程中統(tǒng)籌兼顧，上下銜接，左右調(diào)配，將流域內(nèi)的每一條河流、水系、雨洪利用點(diǎn)、蓄滯洪區(qū)等規(guī)劃設(shè)計(jì)，都和整個流域的水務(wù)問題銜接，達(dá)到互相配合、互相利用的程度，從一個點(diǎn)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，引發(fā)一個面的合理改造，甚至徹底解決地區(qū)水務(wù)問題。唯有如此，才能讓水行政主管部門的“水務(wù)話語權(quán)”更有力，管理手段也更為科學(xué)。

在規(guī)劃編制過程中，隨著對綜合水務(wù)規(guī)劃理解的深入，筆者在區(qū)域防洪排水、五河交匯處復(fù)雜的水面線推算、管理范圍確認(rèn)、雨水收集措施、河道立體建設(shè)、水域經(jīng)濟(jì)對地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面也產(chǎn)生了一些的想法和思考。

2 蓄滯洪區(qū)的多種建設(shè)思路

本次通州新城的防洪標(biāo)準(zhǔn)由 50年一遇提高到100年一遇，但由于新城建設(shè)主打“親水”的指導(dǎo)思想，為考慮景觀效果，北運(yùn)河和運(yùn)潮減河等河道的堤防高程已經(jīng)不能再加高，但根據(jù)水利部海河委員會編制的《海河流域北三河防洪調(diào)度》方案，通州區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)不變時，當(dāng)北運(yùn)河上游來100年一遇洪水時，運(yùn)潮減河將分流1200m3/s流量洪水，北運(yùn)河通州城區(qū)段下泄2030m3/s，相當(dāng)于100年一遇洪峰流量，由于堤防超高不夠，兩岸將承受洪水漫溢風(fēng)險。

北運(yùn)河在不加高堤防、不拓展河道、不調(diào)整縱坡、不改變糙率的情況下又必須使新城防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)，必須采取其他有效措施。

當(dāng)100年一遇洪水來臨時，上游滯留洪水的設(shè)想有很多種：（1）直接炸溫榆河左堤泄洪（因?yàn)闇赜芎幼蟮谭篮闃?biāo)準(zhǔn)為 20年一遇洪水，原則上當(dāng)超過20年洪水時可以漫溢）；（2）建設(shè)溫潮減河（呈河底倒坡狀態(tài)，且需要穿六環(huán)路等交通樞紐，建設(shè)難度過大）；（3）在通州西北部的宋莊地區(qū)建設(shè)蓄滯洪區(qū)（圖2）。

圖2 蓄滯洪區(qū)布置圖

經(jīng)過比選，采取用空間換時間的方式，在宋莊建設(shè)蓄滯洪區(qū)，在溫榆河范圍內(nèi)截留超 50年一遇的洪水，在不改變北運(yùn)河等河堤防的前提下使通州新城達(dá)到100年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)，此舉不僅無需加高北運(yùn)河現(xiàn)狀提防，有利新城建設(shè)，同時也符合《海河流域北三河防洪調(diào)度》的規(guī)劃要求，蓄滯洪區(qū)一旦建成，北運(yùn)河無論是否發(fā)生100年一遇洪水，新北關(guān)閘下都將按照50年一遇洪水流量向下游排洪，減少下游地區(qū)的防洪壓力。

蓄滯洪區(qū)的地點(diǎn)也需科學(xué)規(guī)劃，根據(jù)宋莊地區(qū)的鎮(zhèn)域發(fā)展、地塊屬性等綜合分析，最終確定在宋莊鎮(zhèn)壁富路東側(cè)的三塊農(nóng)業(yè)區(qū)作為規(guī)劃蓄滯洪區(qū)，這樣，當(dāng)溫榆河發(fā)生100年一遇洪水時，先是溫榆河攔河閘控泄，從左堤分水閘將超標(biāo)準(zhǔn)洪水通過分洪道引入蓄滯洪區(qū)中，等洪峰過去，再通過蓄滯洪區(qū)靠近小中河的退水閘將積水排出。

在這次截留超標(biāo)準(zhǔn)洪水的方案比選中，筆者認(rèn)為建設(shè)“蓄滯洪區(qū)”是科學(xué)可行的，但位置有待商榷，從圖 2中可看到，擬建蓄滯洪區(qū)的 A、B、C三個子區(qū)從位置上不算最佳方案：（1）三區(qū)分置，不利洪水調(diào)度；（2）洪水要穿越主干路壁富路才能到達(dá)蓄滯洪區(qū)，施工復(fù)雜；（3）目前三區(qū)內(nèi)建設(shè)發(fā)展前景良好，且已存在大量開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目，若開辟蓄滯洪區(qū)，則需要大規(guī)模拆毀新建建筑物，浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。

而通州最西北部的管頭村處是作為蓄滯洪區(qū)的最佳選擇，雖然此處被某集團(tuán)用作二級商業(yè)開發(fā)地塊，但這和蓄滯洪區(qū)的建設(shè)原則并不矛盾。此處緊鄰溫榆河，洪水調(diào)度方便；地域?qū)拸V、地勢較低，滯納洪水的容積率大；因距離機(jī)場較近、噪音污染不利商業(yè)開發(fā)，只可做旅游投資項(xiàng)目；管頭村已經(jīng)整體搬遷完畢，在工程投資、拆遷占地、施工難度等方面上都比在壁富路西側(cè)的蓄滯洪區(qū)具有更大的優(yōu)勢。

但水務(wù)綜合規(guī)劃要以通州發(fā)展大局為重，尊重當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)布局，根據(jù)業(yè)主要求盡可能的做出合理規(guī)劃，因此規(guī)劃設(shè)置在壁富路東側(cè)三區(qū)內(nèi)。

3 北關(guān)分洪樞紐下移后通惠河控制水面線的確定

目前北關(guān)分洪樞紐從小中河和溫榆河河口處下移到通惠河下游和運(yùn)潮減河入河口處，導(dǎo)致五河的防洪調(diào)度形式驟然復(fù)雜起來（圖3）。

圖3 新、老北關(guān)分洪樞紐位置圖

原老北關(guān)樞紐存在的時候，溫榆河和小中河的下泄洪水受到控制，可以和通惠河錯峰調(diào)洪，這樣按照原通州城區(qū) 50年防洪標(biāo)準(zhǔn)，通惠河不受北關(guān)閘回水影響，順暢下泄，通惠河通州段現(xiàn)狀堤頂高程滿足50年一遇洪水位加超高0.8m的防洪標(biāo)準(zhǔn)，而北運(yùn)河和運(yùn)潮減河也由于錯峰分洪，其現(xiàn)狀堤頂高程按照原規(guī)劃的50年一遇洪水位超高1.5m的設(shè)計(jì)也是合理的。

但由于新北關(guān)樞紐位置的下移，再加上新城防洪標(biāo)準(zhǔn)的提高，且溫榆河、小中河、通惠河的洪水受流域大小、雨量強(qiáng)度、近年來徑流面積改變等影響，三河洪水在新北關(guān)攔河閘前將組合出多種復(fù)雜工況，其中最不利的工況就是溫榆河 50年一遇洪水在新北關(guān)攔河閘前要根據(jù)《海河流域北三河防洪調(diào)度》的要求，憋水往運(yùn)潮減河分洪900m3/s流量，但是洪水回溯又將倒灌通惠河，這時若再遇通惠河最大下泄洪水組合，將盡淹通惠河入河口附近地區(qū)，且小中河也會受到同樣影響。同時，如果按照這種組合工況進(jìn)行水面線計(jì)算，通惠河全段水位抬高，將導(dǎo)致未來新建大橋遠(yuǎn)高于地面高程，和當(dāng)?shù)氐恼w布局無法協(xié)調(diào)。

規(guī)劃考慮實(shí)際情況，將通惠河入河口段堤防標(biāo)準(zhǔn)以溫榆河控制水面線來制定，而通惠河通州段堤防標(biāo)準(zhǔn)，則按照 50年一遇洪水水位控制。規(guī)劃根據(jù)主干、支流不同錯頻組合工況，將通惠河控制水面線進(jìn)行多次試算比選分析，包括：（1）溫榆河50年一遇洪水與通惠河 20年一遇洪水組合；（2）溫榆河20年一遇洪水與通惠河50年一遇洪水組合；（3）溫榆河 50年一遇洪水與通惠河 50年一遇洪水組合。

計(jì)算起始水位也采取多個數(shù)據(jù)，記有新北關(guān)閘前溫榆河在通惠河入河口處的20年、50年水位以及50年水位向通惠河上游平拉組合等。

通惠河入溫榆河口段堤防設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)：溫榆河上游蓄滯洪區(qū)的設(shè)置使溫榆河下泄 50年一遇洪水即為100年一遇洪水，新北關(guān)攔河閘前的水位也相應(yīng)為100年一遇洪水位，而由于新北關(guān)閘的存在，通惠入河口段始終處于溫榆河洪水影響范圍內(nèi)，用這個閘前100年一遇水位推導(dǎo)出來的通惠河控制水面線，可確定通惠河入河口段兩岸堤防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，即達(dá)到通州新城100年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。

因此，通惠河入河口段控制水面線由當(dāng)溫榆河50年一遇洪水和通惠河50年一遇洪水疊加推導(dǎo)，起算起始水位為溫榆河 50年一遇洪水位。而通惠河（運(yùn)河中心區(qū)范圍內(nèi)）的雨水管道出口內(nèi)頂高程，則按不低于通惠河 20年一遇洪峰流量與新北關(guān)攔河閘前 10年一遇控制洪水位組合推算出的水位設(shè)計(jì)，這是傳統(tǒng)意義上的主干支流錯頻組合計(jì)算得出，符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，且符合新城城市排澇標(biāo)準(zhǔn)。

通惠河入河口以上段的 50年一遇水面線，不僅關(guān)系到河道上諸如新建橋梁等水工建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)高，還影響到上游水面線的推算，所以，這條水面線由通惠河 50年一遇洪峰流量與新北關(guān)攔河閘前 20年一遇洪水位組合推算得出，但河口段的橋梁設(shè)計(jì)還是要考慮北關(guān)閘前回水影響，應(yīng)做適當(dāng)提高。

這樣的一條組合而出的50年一遇洪水水面線，即符合通州新城地區(qū)100年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)，還有效解決橋梁等水工建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)高問題，使通惠河上游兩岸的堤防改造科學(xué)合理，其水面線的反復(fù)推敲論證對比，綜合考慮，是本次規(guī)劃中的一個亮點(diǎn)，也為將來再遇到如此復(fù)雜情況的水面線計(jì)算積累了相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)。

4 河道管理范圍的確認(rèn)與新城建設(shè)用地之間的矛盾協(xié)調(diào)

根據(jù)《防洪法》、《水法》等相關(guān)法律法規(guī)，禁止在河道管理范圍內(nèi)建設(shè)妨礙行洪的建筑物、構(gòu)筑物。河道的管理范圍和保護(hù)范圍的確定應(yīng)符合國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，且需要有相關(guān)水行政主管部門的審批結(jié)果作為依據(jù)（見圖4）。

圖4 河道管理范圍和保護(hù)范圍

在規(guī)劃中，我們參考了多種意見，有 1989年北京水利局發(fā)布的北運(yùn)河等五條河道的保護(hù)和管理范圍（見表1）。

表1 1989標(biāo)準(zhǔn)

也有 2008年國務(wù)院批復(fù)的《海河流域防洪規(guī)劃》中的兩項(xiàng)范圍（見表2）。

表2 2008標(biāo)準(zhǔn)

原則上講，規(guī)劃應(yīng)根據(jù) 2008年《海河流域防洪規(guī)劃》中的范圍確定，但這樣一來，北運(yùn)河過寬的管理范圍與通州新城以水建城的規(guī)劃定位不符，在參考天津海河城區(qū)段、國外城市景觀河段、國內(nèi)南方洪水頻發(fā)城市河道設(shè)計(jì)后，經(jīng)過和業(yè)主與專家反復(fù)溝通，最后確認(rèn)新城內(nèi)五河管理范圍和保護(hù)范圍（見表3）。這些范圍的確定，即能有效保護(hù)五河的堤防不受破壞，又與當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)思想相協(xié)調(diào)，有利建筑親水，提升建筑價值，對河道經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到良好的推動作用。

表3 規(guī)劃范圍表

河道管理范圍和保護(hù)范圍的確定需要規(guī)劃工作者嚴(yán)謹(jǐn)對待，但更要審時度勢靈活把握，隨著城市規(guī)模和階段的不斷發(fā)展，河流水力條件不斷改變，一條城市河道在重做規(guī)劃時已不能再生硬的照搬“若干年甚至幾十年前”的管理范圍和保護(hù)范圍劃定了，在具體河段上做具體的分析，結(jié)合近遠(yuǎn)期洪水特征，根據(jù)城市開發(fā)狀況和特點(diǎn)，與業(yè)主、專家乃至設(shè)計(jì)組成員之間充分溝通，在信息對稱對等的情況下，確認(rèn)河道兩個范圍的劃定。一旦范圍得到認(rèn)可，可成為指導(dǎo)城市親水建筑物的剛性指標(biāo)，不得有擅自更改，否則應(yīng)做洪水影響評價，而且在管理范圍內(nèi)的建筑物，應(yīng)在地基開挖、建筑地面零點(diǎn)標(biāo)高、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、房屋墻壁抗沖刷等設(shè)計(jì)中，由水利設(shè)計(jì)部門給出具體指導(dǎo)意見，然后再由建筑設(shè)計(jì)單位根據(jù)意見進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這樣不僅對河道行洪安全起到最大限度的保護(hù)，同時也為親水建筑物安全負(fù)責(zé)。

5 對雨水利用與收集的思考

未來隨著人口的增加、城市規(guī)模的擴(kuò)大，北京的水資源會更加緊張，然而城市發(fā)展導(dǎo)致地面硬化程度不斷增加，沒有土壤儲蓄，大量的雨水將直接從硬化地面排入河道或者雨水管線，直至流出北京，這是一種典型的水資源浪費(fèi)，而且地面沖刷的雨水會夾雜大量垃圾，造成河道嚴(yán)重污染，同時也會堵塞雨水管線，給市政管網(wǎng)造成壓力。

通過本次規(guī)劃，筆者認(rèn)為，應(yīng)該以通州新城的建設(shè)為契機(jī)，參考國外發(fā)達(dá)國家的雨水收集系統(tǒng)，在建筑設(shè)計(jì)規(guī)范中加入剛性條文規(guī)范：要求新城中開發(fā)區(qū)域受暴雨后產(chǎn)生匯流流量不能超過開發(fā)前的水平，對臨河建筑單元收取雨水排放費(fèi)，對采用雨水收集系統(tǒng)的建設(shè)單位免收此項(xiàng)費(fèi)用。收集系統(tǒng)應(yīng)包括沉淀池、儲水池、抽水泵、清淤泵等，且應(yīng)立體布置建設(shè)可持續(xù)雨水系統(tǒng)，地下和屋頂尤其需要利用起來，雨水收集系統(tǒng)將雨水提前滯納，早日“預(yù)流”，用“滲、蓄、滯、排”的方式減少河道排洪壓力、減輕河道污染，同時儲存的雨水還可多用途利用，如綠化灌溉、中水回用，一舉數(shù)得、低碳節(jié)能?！妒彝馀潘O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）在2011年進(jìn)行了新的局部修訂，引入了新的雨水理念，符合“低沖擊開發(fā)模式（LTD）”，條文中“小區(qū)的高強(qiáng)度開發(fā)，不應(yīng)由市政設(shè)施的一再擴(kuò)建與之相適應(yīng)”可做本章結(jié)束語。

6 結(jié)束語

編制流域水務(wù)綜合治理規(guī)劃時，規(guī)劃工作者獲得的已知條件和任務(wù)錯綜復(fù)雜，遇到的問題或者涉及的方面也繁復(fù)多樣，這就不僅需要規(guī)劃師具有扎實(shí)的水力學(xué)基本功、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的思維、寬闊深遠(yuǎn)的視野，同時還要對水務(wù)綜合規(guī)劃有較深的認(rèn)知和理解，以及獨(dú)立的判斷和思考能力，尤其要能結(jié)合當(dāng)下的社會發(fā)展思路、城市建設(shè)定位、城市空間布局，在不同層面，不同角度上對水務(wù)綜合規(guī)劃有著科學(xué)且全面的思考。另外，筆者認(rèn)為，一個流域的水務(wù)綜合規(guī)劃，不單要考慮水的問題，在其他注入市政排水管網(wǎng)建設(shè)、親水建筑物規(guī)劃上更要有水利工作者的發(fā)言和思路，水利規(guī)劃在整個地區(qū)規(guī)劃中，不該是互相制約的，而應(yīng)該是相互協(xié)調(diào)，共同發(fā)展的。譬如河道與交通的合理結(jié)合、譬如雨水收集與防洪排水的結(jié)合、譬如根據(jù)流域特色、河道特點(diǎn)及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r及城市規(guī)劃，幫助業(yè)主調(diào)整河道兩側(cè)地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等。未來的水務(wù)綜合規(guī)劃，將通過一個流域的全面治理，統(tǒng)籌思考，交給業(yè)主一個“3分防洪達(dá)標(biāo)、3分景觀改造、3分水資源利用、1分流域經(jīng)濟(jì)體協(xié)調(diào)發(fā)展”的10分結(jié)果出來。