城市河湖防洪调度策略研究
张嘉骏
北京市凉水河管理处 北京市 100000
城市河湖不是孤立的存在的,它们组成网络负责调节水流、保护生态和提供景观,在防洪减灾方面起到关键作用。
一、城市河湖在城市防洪系统中的作用
(一)排水和存水
这是河流和湖泊的基本功能。河流是天然或人造的通道,它能快速排走暴雨形成的地表水,防止城市被淹;湖泊、湿地和蓄洪区像城市的“海绵”,暴雨时能存住大量洪水。洪水被临时存住,洪峰流量就变小了,下游河道的压力减轻,洪水过程变慢,为抢险争取时间。
(二)控制水流和减少源头水量
健康的河流、湖泊和岸边绿地能有效控制水流。河边的植物、河滩和湖边湿地能让雨水渗入地下,减少流走的水量,延缓水流汇集时间。按照“海绵城市”的理念,恢复河流湖泊的自然样子,建设雨水花园、下凹绿地等设施,可以让雨水在源头就被吸收利用,减少管道和河道的排水负担。
(三)增强生态屏障和系统恢复力
生态良好的河流湖泊系统(比如有自然河岸、丰富的水生植物和相连的湿地)更能适应洪水。自然河岸能减缓水流,减少冲刷;水生植物和湿地能过滤泥沙、净化水质,防止河道堵塞,保证排洪能力;多种生物共存的生态系统整体上更能缓冲和恢复极端洪水带来的影响。
(四)综合防灾和城市韧性
科学规划和建设的滨水空间,非汛期是市民休闲的好地方。汛期时,这些地方可用作应急疏散通道、临时避难所或救灾物资点,是城市防灾减灾体系的重要部分,提高了城市整体的安全和应对灾害的能力。
因此,城市河湖是城市防洪系统的物理基础。它们的空间布局是否合理、连接是否通畅、存水能力是否足够、生态功能是否完好,直接决定了城市应对暴雨洪水的能力。
二、现存河湖在城市防洪系统中的角色与问题
随着城市快速发展,各河湖流域面临严峻挑战,防洪能力跟不上洪水风险的增长。
(一)河道排洪能力严重不足
空间被挤占:历史上河道被占用、变窄的情况严重,一些河段为满足开发需要被“拉直”或加盖,导致天然过水断面大大缩小。
淤积堵塞:河道长期接收城市地面污染和生活污水(虽经处理仍有溢流污染),造成河底淤泥严重堆积,过水断面变小;部分河段漂浮垃圾堆积,进一步阻挡水流。
设计标准低:部分早期治理河道的设计防洪标准偏低,难以应对现在高强度、短时间的特大暴雨。
(二)流域产流汇流特性恶化加剧内涝
地面硬化多:流域内城市建成区不断扩大,大量地面被水泥、沥青覆盖(道路、广场、建筑),雨水很难下渗,大部分变成地表径流,水流汇集速度大大加快。这使得洪峰流量更大、来得更快。
排水管网落后:部分区域,特别是城乡结合部或老城区,排水管网覆盖率低、管道细、老旧堵塞严重,或者采用雨污合流系统(暴雨时污水会溢流入河),无法有效收集和快速排走地面积水,导致“水排不进河”或“河水倒灌管网”的现象,加重城市内涝。
(三)防洪调度体系需要更精细和协同
预报预警不够准和快:对小范围、短时间强降雨的精确预报能力仍不足,预警信息覆盖范围和提前量需要提高。“点线面”协同差:河道排洪调度与城市内部排水管网泵站调度、地下空间管控、以及蓄滞洪区启用之间,缺少高效的实时信息共享和联动响应机制。
三、提升河湖流域防洪能力的综合对策
针对河湖流域的防洪问题,需要采取系统性措施,结合工程和非工程手段,加强“源头减少雨水、过程中控制水流、全系统治理”的理念:
(一)加强工程基础能力
完善排水管网与提高标准:加快实现雨水和污水分流,大幅减少
合流制溢流污染。系统改造、新建排水管道,提高设计防洪标准,加强管道日常清淤维护。重点加强下沉式立交桥、低洼地等易涝点的排水能力。
科学布局建设调蓄设施:充分利用现有湖泊,规划新建或恢复湿地,增加流域内雨洪调蓄空间。在关键节点(如重要立交桥下游、管网入河口上游)建设地下调蓄池、深层隧道或地面蓄滞洪区。
(二)构建智慧防洪调度系统
建设智慧监测网络:增加雨量计、水位计、流量计、视频监控点、管网水位 / 流量监测点的数量,建立覆盖整个流域、实时高效的雨水情监测网络。利用雷达、卫星遥感等技术提高短期降雨预报精度。
搭建智能决策平台:整合地理信息系统(GIS)、水文水动力模型、洪水预报模型、优化调度模型,建立城市河流域“防洪一张图”和智能决策支持平台。这个平台要能实时模拟不同降雨情况下:雨水如何汇集形成径流、管网排水状况、河道洪水推进、闸坝调控效果及淹没风险。
建立跨部门应急联动机制:成立统一高效的防汛指挥调度中心,加强水务、应急管理、交通、城管、气象、电力、地铁等部门之间的实时信息共享和应急协同响应能力。明确预案启动条件,细化各部门职责和协作流程,确保调度命令能快速准确下达和执行。
(三)推进生态治理提升韧性
建设多功能韧性滨水空间:在保障防洪安全的前提下,科学规划和设计滨水地带。设置不同高度的堤岸和亲水平台,让它在常水位时可供市民游玩,在高水位时能安全行洪。将部分滨水绿地设计为可淹没区,汛期可临时蓄滞洪水,增强城市对洪水的适应能力。
(四)完善管理与长效机制
严格空间管控与执法:落实划定的河湖管理范围边界,严格执行河道蓝线、生态保护红线管理规定,坚决制止侵占河道、破坏水生态的行为。加强执法力度,保障防洪空间。
深化河长制湖长制:切实发挥各级河长湖长作用,强化考核问责,推动解决城市防洪、水环境、水生态等复杂问题,促进跨区域、跨部门协调。
四、结论
城市中河流湖泊的防洪安全,对于各个城市来说都是是关键且重要的,面对城市的发展,现存的问题需要系统的解决方案,面对这些问题,我们必须坚持“尊重自然、系统治理、智慧管理”的理念,通过持续加强河道治理与调蓄空间扩容、构建基于先进模型的智慧防洪调度体系、大力推进河湖生态修复与韧性空间建设、以及完善管理体制机制等综合策略,从根本上提升城市河湖乃至整个应对特大暴雨洪涝灾害的综合能力。这不仅是保障城市水安全的迫切需求,更是建设宜居、韧性、智慧城市的必然要求。
参考文献
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