南京城市防洪规划研究

2015-03-05 06:55缪大宏张晓峰
中国水利 2015年13期
关键词:秦淮河防洪城区

缪大宏,张晓峰

(江苏省南京市水利局,210036,南京)

城市人口众多、经济发达、设施密集,一旦遭受洪涝灾害,损失重、影响大。南京地处长江、秦淮河和滁河下游,由于受特殊的地形地貌和水文气象等因素影响,洪涝灾害威胁较大,被列为全国31座重点防洪城市之一。

2011年以来,根据新编制的《南京市城市总体规划》,南京市开展了新一轮的城市防洪规划编制工作。经过深入研究论证、省部审查、修改完善等编制过程,完成了《南京城市防洪规划报告(2013—2030)》。2014 年12月,水利部印发了《关于南京城市防洪规划的审查意见》。2015年5月,江苏省政府以苏政复〔2015〕38号文批复了该规划,并要求认真做好规划实施工作,切实提高城市防洪排涝能力,为保障经济社会发展提供有力支撑。

一、南京城市防洪现状

1.基本概况

南京历史悠久,素有“六朝古都,十朝都会”的美誉,是首批国家级历史文化名城。南京共辖11个区,土地总面积6 587 km2,常住人口约800万人。2013年,全市实现地区生产总值8 012亿元,城镇化率达80.5%。南京地形地貌特征属宁镇扬丘陵地区,低山、丘陵约占全市总面积的64.5%,圩区洼地占24.1%,水面占11.4%,多年平均年降雨量1 106.5 mm,主要集中在5—9月的汛期。

2.洪涝灾害

南京依水而建,沿岸地势平坦低洼,一般低于历史最高洪水位2~5m,是长江及其支流滁河、秦淮河的“洪水走廊”,同时受台风和短历时暴雨影响,极易发生内涝灾害。据历史资料统计,南京市平均约8年发生一次洪水灾害,尤其是20世纪90年代以来,先后发生了1991 年 、1995年 、1996 年 、1998 年 、1999年、2003年、2008年和2010年大洪水,造成了一定程度的洪涝灾害损失。近些年的城区强降雨也常导致部分居民小区、城市道路受淹严重,危及人民生命财产安全,影响城市正常运行。

3.城市防洪现状

南京市原有城市防洪规划为1995年编制,1998年经省政府批准(规划基本适用至2010年)。在规划指导下,开展了大规模的城市防洪建设,累计加固防洪堤128 km(其中防洪墙80 km),还新改建了一大批水闸泵站,新增城市排涝流量482m3/s。目前,南京城市防洪能力基本达到50年一遇~100年一遇,其中,主城基本达到100年一遇,江北原浦口及大厂部分地区防洪能力基本达到50年一遇,城市排涝模数平均为2.47m3/s/km2。

二、存在的主要问题

经多年努力,南京市建立了初步的城市防洪工程体系。但面对城市化进程快速推进、城市经济总量大幅度增长、城市人口不断增多、城市范围持续扩展的新形势,城市防洪除涝保障能力不足问题也日益明显。

1.城市防洪保护范围偏小

原城市防洪规划建设范围主要集中在长江以南绕城公路以内主城和原浦口、大厂沿江地区,保护面积280 km2,而新编制的《南京市城市总体规划(2010—2020)》(以下简称《总体规划》)确立了“一主三副”(南京主城及东山、仙林、江北3个副城)的中心城区,总面积达834 km2,需保护的城区面积明显扩大。

2.城市防洪保护标准偏低

《总体规划》提出,到2020年,全市总人口将超千万人,城市化水平达86%,中心城区人口约670万人。根据相关防洪规范,南京属特别重要的Ⅰ等城市,其城市防洪标准主城需达到200年一遇,其他城区100年一遇。而目前执行的城市防洪规划设计标准一般为50年一遇~100年一遇,与城市经济社会发展水平不协调。

3.防洪工程生态景观整体水平不高

河道水系是重要的生态环境资源,但一直以来,由于过度考虑防洪工程的“防、挡”功能,与城市其他基础设施和城市环境结合不够,河道平面形态的直线化、断面的规则化以及堤岸的过度硬质化,使得已建防洪工程功能相对单一,尤其是高大的防洪墙在抵御洪水的同时也阻断了人与水的交流,景观环境较差。

4.城市局部地区易涝受淹问题仍然突出

主要表现在老城区排涝系统老旧、改造难度大,排涝体系建设标准偏低,新城区的排涝设施规划建设系统性不足,且随着城市快速发展,城市中原有的河湖水面也明显缩减,水面率严重下降,雨水调蓄能力降低,遇集中强降雨时,局部地区易涝受淹。

三、南京城市防洪规划主要内容

当前,南京已进入加快推进率先基本实现现代化的关键时期,随着“一主三副”“跨江发展”“江北新区”等空间发展战略深入实施,城市轨道交通、干线通道、航空港、铁路枢纽全面建设,城市综合服务功能全面提升,加快建立较为完善的城市防洪除涝体系,确保城市防洪安全已成为一项重要而紧迫的任务。

1.规划总体目标

努力构建与城市经济社会发展相适应的“安全保障可靠、生态景观良好、运行调度高效”的现代化城市防洪减灾体系,提高城市防洪排涝减灾能力,防御、减轻洪涝灾害,确保人民生命财产安全和城市正常运行,并有效促进城市河道水系生态环境改善。

2.规划范围和标准

以《总体规划》确定的“一主三副”中心城区为重点保护对象,规划总面积974km2,规划基准年为2012年,近期规划水平年为2020年,远期规划水平年为2030年。规划南京主城防洪标准基本达到200年一遇,副城防洪标准基本达到100年一遇,主要排涝河道及泵站基本达到20年一遇,特别重要地区采用50年一遇或以上标准。同时,对城市重要基础设施、9个新城和34个新市镇提出防洪指导意见。

3.规划布局和主要工程措施

在长江、秦淮河、滁河流域防洪布局的基础上,进一步规划了主城、东山、仙林、江北浦口及六合等4个防洪区、10个防洪保护圈、18个排涝区的南京城市防洪排涝总体布局(见图1)。主要措施为堤防加固、防洪墙改造、扩大洪水排泄通道、建筑物改造、排涝河道整治拓浚、排涝泵站改扩建,以及防汛指挥系统、应急预案、管理调度等非工程措施建设。

四、南京城市防洪规划编制注重把握的要点

2011年年底,水利部印发了《关于加强城市防洪规划工作的指导意见的通知》,意见指出,要统筹兼顾合理确定城市防洪排涝体系布局,要突出重点,谋划城市防洪排涝主要措施,要周密安排,提出城市防洪排涝管理措施。南京城市处于主要江河下游,水情、工情以及地理环境等条件复杂,在新时期,编制城市防洪规划,必须把保障人民生命财产安全和确保城市正常运行放在首位,切实把握城市发展定位和总体布局,严格按照有关法律法规和相关规范要求,坚持以人为本、人水和谐的可持续发展治水思路,贯彻生态文明发展理念,依托流域、区域防洪治理规划安排,进行科学统筹谋划。

1.把握城市定位及发展规模,合理确定城市防洪标准

防御标准的确定是城市防洪规划编制的核心,必须充分考虑城市规划发展定位、发展规模以及保护人口和价值等因素,按照相关规范、流域防洪规划等要求,提出与城市发展相适应的标准。过高的标准无论是在技术上还是在经济上既不现实,也无必要;过低标准形成的防洪体系,会让城市面临较大的洪涝风险。

(1)南京中心城区防洪排涝标准确定

中心城区是城市市区最重要的部分,南京中心城区“一主三副”总面积834 km2,现状人口481万人,规划人口670万人。对照《防洪标准》(GB 50201),城市等级属于Ⅰ等,对非农业人口大于150万人的特别重要城市,防洪标准重现期不应低于200年一遇。由于南京中心城区外有长江,内有秦淮河、滁河等骨干河道,按照分区设防原则,中心城区可划分出多个防洪圈,要根据各防洪圈内人口、经济规模等情况,分别分析论证防洪标准。其中主城部分老城、新城2个防洪圈规划人口均超过150万人,副城8个防洪圈规划人口一般在30万~50万人,综合保护价值等因素确定南京主城规划防洪标准为200年一遇,3座副城防洪标准为100年一遇,这也符合《江苏省防洪规划》(省政府2011年批复)关于南京中心城区防洪标准200年一遇的定位。在排涝标准方面,河道及泵站暴雨重现期采用20年一遇标准,特别重要地区采用50年一遇标准;管道设计降雨重现期一般1~3年,局部特殊地区可采用3~5年甚至10年或以上。关于南京城市防洪标准,在规划编制过程中进行了深入分析研究,并向省水利厅、水利部作了专题汇报,取得初步认可,为下一步规划工作开展提供了有力支撑。

(2)重要基础设施和园区、新城及新市镇防洪标准确定

南京禄口机场、马鞍机场(在建)作为城市重要基础设施,南京化工园、麒麟科创园作为重要园区,防洪标准定为100年一遇;根据规划定位和发展规模,参照规范规定,9座新城防洪标准原则上采用50年一遇标准,沿江布局的新城主要受长江洪水威胁,远期可根据发展需要提高到100年一遇;新市镇防洪标准原则上采用20年一遇~50年一遇标准,具体根据实际情况确定。

(3)设计洪水分析研究

已有的流域、区域防洪规划对南京城市防洪100年一遇、200年一遇洪水研究较少,为进一步论证洪水情况,专门委托河海大学分别建立了秦淮河、滁河流域洪水模型,进行深入分析,采用同频率暴雨推求设计洪水,论证了秦淮河、滁河洪水与长江潮位关系,分别提出不同重现期洪水计算组合方案,研究提出流域现状和规划等不同工况下的河道各节点设计洪水位、设计洪峰流量。另外,规划还分别对中心城区内重点通江河道洪水,以及城市排涝雨水、泵站规模等进行了水文分析计算。

关于规划设计洪水,一是要充分考虑现状和规划工情、水情以及山圩区汇流条件、流域洪水调度原则、下游不同频率水位等因素,进行综合分析论证;二是注意做好洪潮遭遇组合分析,经分析,长江高潮位与本地强降雨的遭遇概率相对较小,综合历史洪水等因素,以1991年7月较为恶劣的洪潮遭遇作为长江支流洪水遭遇工况,进行不同设计洪水组合,并考虑“长流规”洪水回水,确定规划设计洪水;三是要注意做好与已有流域、区域防洪规划成果以及近期实施的重大水利治理项目审批认定等情况的衔接,以保持规划的连续性和协调性。

2.结合河湖水系地形特征,优化完善防洪排涝总体布局

根据城市水系地形特点,依托流域防洪安排,按照分区设防,挡、分、排相结合的原则,构建南京城市防洪排涝总体布局,见图1。

(1)防洪圈挡洪工程布局

南京城市沿长江、秦淮河、滁河两岸分布,通江支流及流域支流又将城市分隔成众多区域。规划根据自然地理条件、行政区划和水情特点,在长江、秦淮河、滁河三个流域防洪布局的基础上,按照分区设防的原则,将中心城区划分为4个防洪规划区、10个防洪圈。以防洪圈为单元实施防洪工程规划建设,对构成防洪圈的河道堤防进行加固,并结合城市建设需要进行改造提升。中心城区范围内河道堤防总长460 km,规划维持现状堤防80 km,加固231 km,结合市政建设和环境整治改造提升149 km,对支流河道河口建设闸站9座。

(2)流域分泄洪工程布局

秦淮河、滁河分别穿过南京主城和江北副城,由于河道现状泄洪能力不足,常造成洪峰水位抬高、高水位时间延长以及城区内部排涝条件变差等问题。尤其是秦淮河干流入江河道外秦淮河已成为城中河道,受市政建设限制,河道已无法拓宽,成为制约南京城市防洪标准提高的重要因素。城市防洪规划对加固秦淮河干流薄弱段堤防、疏浚河道、扩挖秦淮新河以及新开分洪道等方案做了大量分析计算和研究。在相关论证的基础上,把新开秦淮东河分洪道增加流域洪水出路,作为完善城市防洪布局的关键措施,即通过开挖新河道连通中心河、运粮河、九乡河、七乡河河道,形成秦淮东河分洪道。在流域50年一遇洪水时,秦淮东河可分泄洪峰300 km3/s左右,遇100年一遇~200年一遇洪水时,保证城市防洪设计水位处于可控、可承受的安全挡洪水位。另外,为减轻山洪下泄对江北(六合)副城的防洪压力,规划建设八百河撇洪道工程,对滁河六合城区八百河进行分洪处理,改善下游城区防洪形势。

(3)分区排涝工程布局

中心城区排涝规划布局以防洪规划区和防洪圈为基础,进一步划分了18个排涝分区。在各个排涝分区内结合自然地形、外河水位,按“高水高排、低水低排”原则进行排涝分片,确定高水自排区及低水机排区,合理布置河道及泵站并确定规模。中心城区排涝规划区面积为885.9 km2,机排区面积约占50%,现有河道262条,共计632 km,现有泵站236座。中心城区规划治理河道272条,共计640 km,规划保留泵站86座,改扩建或新建泵站105座。

3.坚持综合治理整体谋划,强化防洪排涝非工程措施

图1 南京中心城市区防洪规划总体布局图

非工程措施是城市防洪工程体系的重要补充,在加强城市防洪基础设施建设的同时,要进一步完善防洪排涝预案体系,及时修订完善防汛、防台、防涝应急预案和重点河道洪水调度方案,以及超标准洪水应对措施等。根据规划范围,新增建一批水位、雨量监测站,建设堤防、水库、闸站等重点水利设施的视频监控系统,对现有防涝排涝指挥系统进行升级改造。洪水淹没风险图是合理制定土地利用规划、科学指导防汛抢险工作和增强人们防洪减灾意识的一项基础工作,为直观体现中心城区发生洪水后可能淹没的范围和风险情况,规划研究提出高、中、低三个等级的洪水风险区,并以图表形式进行了分析论证,南京城市洪水风险区总面积约472km2,占中心城区面积的48%。

4.突出生态文明理念,促进城市功能品质提升

把生态文明理念贯穿于城市防洪规划整个过程,努力建设适应现代生态文明发展的城市防洪排涝体系和水景观、水生态体系,促进城市宜居环境的改善和提升。

(1)畅通水系

利用现有水系,进一步规划完善循环通畅的城市江河连通水系,并通过调水、活水等措施,增加城市水体流动性。长江以南片区,通过秦淮新河提水泵站、石臼湖、秦淮东河为三大引水点进行引调水,形成江南片区跨流域水系连通格局,改善外秦淮河、南河、内秦淮河及其他沿线湖泊、内河水环境。长江以北片区,主要利用长江、滁河作为引调水源,通过红山窑等闸站向片区内干支流河道引水、补水。

(2)景观堤岸

摆脱防洪建设就是单纯加高加固堤防和大量兴建防洪墙的思维,采取与城市道路、景观、生态、环境、旅游等相结合的防洪堤建设方案。通过缓坡堤防、复式断面、亲水平台、绿化景观等加固提升设计,建设生态堤防和景观长廊。南京城市防洪规划中,对中心城区内149km堤防结合景观环境进行加固改造和提升建设,占中心城区城市防洪堤总长的1/3。

(3)河湖生态

在逐步提高污水处理率、实现达标排放的同时,积极开展水生态修复,通过改善河道自然特性,恢复河流的断面多样性,实施生态清淤,建设生态湿地和生态护坡,构建河湖沿岸的生态廊道和生态屏障。

(4)水域面积

水域面积直接影响排涝泵站的建设规模以及排涝效果,应严格保护区域内河湖水面,规划水面不得低于城市现状水面面积,对已侵占的自然水面,在条件允许的情况下,可采取工程措施恢复;同时要严格划定城市水域蓝线,禁止填河围湖工程侵占水面,水面调整应经过相关论证,按照占一补一的补偿原则,实现占补平衡,新建城区调蓄水面率不宜低于6%。

(5)雨水利用

较高的城区绿地率可有效增加雨水渗滞面积,要落实海绵城市建设要求,积极推行“下凹式”绿地建设,城市道路、停车场、广场等区域推广使用透水性铺装材料,保持良好的地表透水性,有效地降低城市的雨水径流。对规划面积较大的新建区域,要求建设雨水收集系统,进行雨水收集利用。

五、结 语

城市防洪不仅关系保护区内人民生命财产安全和城市安全运行,也关系经济建设和社会稳定大局。南京作为全国重点防洪城市,规划经省政府批准后,要按照轻重缓急、分期实施的原则,抓紧开展南京城市防洪建设实施工作,加快建立起与南京城市经济社会发展水平相适应、与城市建设发展相协调、与景观环境改善相融合的现代化防洪安全保障体系。

[1]刘宗铨,赵汶恺,等.南京水利志[M].深圳:海天出版社,1994.

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[4]河海大学,南京市水利局.秦淮河流域洪水计算[R].2012.

[5]南京市水利局,南京市水利规划设计院有限责任公司.秦淮东河工程规划方案[R].2010.

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