王偉超,奚 冉
(1.濟(jì)南市水利建筑勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司,山東 濟(jì)南250101;2.濟(jì)南城市建設(shè)集團(tuán),山東 濟(jì)南250000)
根據(jù)《濟(jì)南市城市總體規(guī)劃(2011—2020年)》,濟(jì)南中心城規(guī)劃面積1 022 km2,主要向東、西兩翼拓展,包括主城區(qū)、東部新區(qū)、西部新區(qū)。濟(jì)南市中心城區(qū)洪澇災(zāi)害具有明顯的季節(jié)性、區(qū)域性和可重復(fù)性。洪澇災(zāi)害集中發(fā)生在7~8月,其溝溪、河道多南高北低,溝河兩岸多受暴雨洪水災(zāi)害;北部小清河兩岸及中部局部低洼區(qū)易受雨澇災(zāi)害,立交橋下積水常導(dǎo)致交通要道阻塞,造成人民生命和財(cái)產(chǎn)多方面損失。
1)地理位置。濟(jì)南市中心城區(qū)地處山東半島,受臺(tái)風(fēng)影響多出現(xiàn)超強(qiáng)度降水。臺(tái)風(fēng)線路一是從山東東部半島登陸;二是通過江蘇等陸路通道進(jìn)入山東。臺(tái)風(fēng)來襲,致使夏季經(jīng)常出現(xiàn)超標(biāo)準(zhǔn)降水,極易形成洪澇災(zāi)害。
2)氣候條件。濟(jì)南市中心城區(qū)地處華北中緯度地帶,受太陽輻射、大氣環(huán)流和地理環(huán)境的影響,屬于溫帶季風(fēng)氣候,年內(nèi)降水高度集中在汛期(6~9月),汛期降水量占全年降水總量的70%~80%;汛期中降水也高度集中在幾場大暴雨中,常伴隨有臺(tái)風(fēng),導(dǎo)致河道洪水泛濫,還會(huì)引起內(nèi)澇等次生災(zāi)害。
3)地形地勢。濟(jì)南市中心城區(qū)南依群山,北靠黃河,地勢南高北低,南部為低山丘陵,北部為黃河、小清河沖積平原,地面坡度大,又因北面的黃河防洪大堤高出市區(qū)20多米,主城區(qū)呈淺盆地式地形。中心城區(qū)形成東西長、南北窄的狹長地帶,其地形地勢極易造成洪澇災(zāi)害。二環(huán)東路從旅游路至膠濟(jì)鐵路段長度6.0 km,高差約132.5 m,比降2.2%。南北向的河道比降大,洪水來勢兇猛,沖刷破壞力大,極易造成洪災(zāi)。
1)城市規(guī)劃理念落后。早期城市規(guī)劃缺陷所帶來的問題日漸凸顯。老城區(qū)主要采取管道排水、機(jī)械抽水等措施解決雨水排泄問題,規(guī)劃理念“重地上、輕地下”,城市“地上”發(fā)展迅速,高樓聳立,道路建設(shè)四通八達(dá),而“地下”排水管網(wǎng)的布置和維護(hù)工作步履維艱,勉強(qiáng)維持城市居民的日常排水和企業(yè)排污,在強(qiáng)降雨期間頻出問題。
2)不合理的人類活動(dòng)。不合理的人類活動(dòng)對(duì)河湖(庫)系統(tǒng)帶來危害,加劇了洪澇災(zāi)害。如擠占河道、人為水土流失、切斷天然排水通道、占用蓄滯洪區(qū)等。
3)下墊面發(fā)生變化。人類活動(dòng)可以通過改變下墊面屬性,對(duì)地表產(chǎn)匯流特征產(chǎn)生直接影響,對(duì)地表的水文過程產(chǎn)生間接影響。隨著城區(qū)面積的不斷擴(kuò)大,北部原有蓄滯洪水的水田、藕塘被填埋建房,降低了滯洪區(qū)調(diào)蓄洪水的能力,加劇了洪澇的危害性。
4)工程設(shè)施維護(hù)不及時(shí)。工程設(shè)施遭受水損后,因沒有及時(shí)修復(fù),導(dǎo)致工程水毀加劇或報(bào)廢。如水工程設(shè)施的地基被掏,如不及時(shí)進(jìn)行加固維修,可造成工程水毀發(fā)生發(fā)展,加大災(zāi)害損失。
1.3.1 工程防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)低
小清河是濟(jì)南市主城區(qū)最主要的泄洪河道,但其泄洪能力卻只有20年一遇,當(dāng)遇到大暴雨行洪就會(huì)不暢,經(jīng)常出現(xiàn)回灌市區(qū)的災(zāi)情。2020年小清河擴(kuò)挖治理后,防洪能力提高到100年一遇,但有許多支溝的防洪標(biāo)準(zhǔn)不足10年一遇,低洼區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)不足5年一遇,隱患依然存在。
1.3.2 工程設(shè)計(jì)有缺陷
1)橋涵工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低。已建跨河鐵路及道路的橋涵,由于建設(shè)時(shí)沒有進(jìn)行合理的防洪核算,防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低,影響河道行洪,成為嚴(yán)重阻水的“瓶頸”。如橋涵大小及基礎(chǔ)埋深存在缺陷,橋涵進(jìn)出口形式不合理,上下游缺少防護(hù)措施等。
2)護(hù)岸或堤防抗沖能力低。在彎曲的河道中,主流線交錯(cuò)地偏向河流的左岸或者右岸,引起凹岸的側(cè)向侵蝕沖刷,岸坡下部被掏空,導(dǎo)致上部失穩(wěn)而垮落。
3)水流銜接不平順。河道構(gòu)筑物的流道部分,需將結(jié)構(gòu)的表面設(shè)計(jì)成符合水流流態(tài)的扭面、錐坡漸變段及進(jìn)出水喇叭口等,但往往忽視平順銜接,造成局部過度沖刷導(dǎo)致水毀。
4)舊的地下管道隱患多。目前城區(qū)多已實(shí)現(xiàn)雨污分流,但舊雨水管道、污水管道建設(shè)年限不一,管材及標(biāo)準(zhǔn)相差較大,檔案資料不全,存在排水能力小,漏損嚴(yán)重等問題。
5)工程老化損毀。許多水工程由于建設(shè)年代早,缺少維護(hù)經(jīng)費(fèi),維修管護(hù)跟不上,工程自身老化嚴(yán)重,帶病運(yùn)行,抗災(zāi)能力下降,當(dāng)遇到較大水流時(shí)易被損傷。
水工程重建輕管始終存在,建設(shè)時(shí)有項(xiàng)目資金,管護(hù)時(shí)缺少人員和資金支持,致使各種水設(shè)施維修養(yǎng)護(hù)不及時(shí),小病變大病。濟(jì)南老城區(qū)沿用的多是幾十年甚至上百年前的管線系統(tǒng),有的排水管線出現(xiàn)多處空洞,存在淤積、破裂、錯(cuò)口、脫節(jié)等缺陷,再加上生活垃圾的傾倒,極大地影響了城市排水系統(tǒng)的功效。
2.1.1 提高工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
1)提高河湖(庫)防洪標(biāo)準(zhǔn)。各級(jí)政府應(yīng)加大對(duì)河湖(庫)的治理力度,統(tǒng)籌規(guī)劃,分期實(shí)施,逐步提高河湖(庫)的防洪標(biāo)準(zhǔn);同時(shí)加大排水設(shè)施的改造力度,切實(shí)提高水工程的抗災(zāi)減災(zāi)能力。通過整治蓄滯洪區(qū),加固中小型水庫、塘壩、坑塘等,使其達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),充分發(fā)揮蓄滯水的功能,削減洪峰流量,減少洪澇災(zāi)害。
2)提高低洼區(qū)排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于低洼區(qū)排澇,首先加大雨水自流輸排能力,其次因地制宜布設(shè)泵站排水。對(duì)城區(qū)立交橋下等易積水點(diǎn),要按照“一點(diǎn)一策”的原則,通過實(shí)施排水管線(溝渠)擴(kuò)容、開挖蓄水池、新建或升級(jí)泵站等工程措施,對(duì)其進(jìn)行綜合治理;對(duì)于個(gè)別暫不宜采用工程措施的積水點(diǎn),則需要制定應(yīng)急預(yù)案。
3)地上水工程建設(shè)要科學(xué)合理。在進(jìn)行地上水工程建設(shè)時(shí),要首先對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,考慮工程抗沖抗泡能力,合理確定抗沖刷深度,布設(shè)水流消能設(shè)施,流道內(nèi)構(gòu)筑物表面形式符合水流流態(tài),做好不同斷面水流的平順銜接,布設(shè)必要的防護(hù)設(shè)施,嚴(yán)把施工工藝及工程質(zhì)量等。
4)地下管網(wǎng)建設(shè)要有超前意識(shí)。對(duì)城市重點(diǎn)區(qū)域的排水管線,應(yīng)分期分批改造成城市地下綜合管廊;能改造的老舊管道,分期列入改造計(jì)劃;短期不能改造的老舊管道,用先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行檢測,查找安全隱患,及時(shí)清淤、修復(fù)、提升,發(fā)揮既有排水功能。
2.1.2 大力發(fā)展海綿城市
在濟(jì)南中心城區(qū)的某些新建小區(qū),已實(shí)施了海綿工程,但總體占比小,規(guī)模效應(yīng)難以呈現(xiàn)。未來的新建小區(qū)必須實(shí)施海綿工程,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的雨水不準(zhǔn)外流;對(duì)老舊小區(qū)應(yīng)列入計(jì)劃,逐步加以改造。
2.1.3 盡早制定并落實(shí)水毀修復(fù)方案
災(zāi)情發(fā)生后,各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)要高度重視,迅速組織專業(yè)技術(shù)人員深入現(xiàn)場勘查,分析造成水毀的根本原因,制定重建方案。對(duì)于已損傷的水工程及時(shí)進(jìn)行搶修,防止事態(tài)擴(kuò)大蔓延;對(duì)于擠占或設(shè)障的河段,及時(shí)追究責(zé)任,做好疏通清障工作,確保汛期泄洪順暢。
2.2.1 進(jìn)一步完善防汛搶險(xiǎn)預(yù)案
編制防汛搶險(xiǎn)預(yù)案是貫徹“安全第一,常備不懈,以防為主,全力搶險(xiǎn)”方針的具體體現(xiàn),是在現(xiàn)有工程設(shè)施條件下,針對(duì)可能發(fā)生的各類洪水災(zāi)害而預(yù)先制定的防御方案、對(duì)策和措施,是各級(jí)防汛指揮部門實(shí)旋指揮決策和防洪調(diào)度、搶險(xiǎn)救災(zāi)的依據(jù)。為了減輕洪澇災(zāi)害,根據(jù)可能出現(xiàn)的各種水災(zāi),制定防御方案,是十分必要的。
2.2.2 全面深入落實(shí)河湖長制
樹立“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念,加大河湖長制工作力度,突出抓好河湖(庫)治理保護(hù),推動(dòng)河湖長制工作從“有名”到“有實(shí)”。通過建立水務(wù)、環(huán)保、執(zhí)法等相關(guān)部門的聯(lián)動(dòng)機(jī)制,嚴(yán)格涉河項(xiàng)目審批監(jiān)管,開展水域岸線違法違規(guī)事件整治;以河道綜合治理項(xiàng)目、創(chuàng)建秀美河湖為重要推手,以考核獎(jiǎng)懲機(jī)制為督促手段,全力提升河湖面貌,推進(jìn)水環(huán)境得到更大改善。
造成濟(jì)南市中心城區(qū)洪澇災(zāi)害的成因有自然因素、人為因素、工程自身因素、工程管理因素等,自然因素難于改變,但其他因素是可以改變的,洪澇災(zāi)害具有可防御性。通過采取相應(yīng)的工程措施和非工程措施,可減少洪澇災(zāi)害損失,使各水工程得到持續(xù)利用。