繆大宏,張曉峰
(江蘇省南京市水利局,210036,南京)
城市人口眾多、經濟發達、設施密集,一旦遭受洪澇災害,損失重、影響大。南京地處長江、秦淮河和滁河下游,由于受特殊的地形地貌和水文氣象等因素影響,洪澇災害威脅較大,被列為全國31座重點防洪城市之一。
2011年以來,根據新編制的《南京市城市總體規劃》,南京市開展了新一輪的城市防洪規劃編制工作。經過深入研究論證、省部審查、修改完善等編制過程,完成了《南京城市防洪規劃報告(2013—2030)》。2014 年12月,水利部印發了《關于南京城市防洪規劃的審查意見》。2015年5月,江蘇省政府以蘇政復〔2015〕38號文批復了該規劃,并要求認真做好規劃實施工作,切實提高城市防洪排澇能力,為保障經濟社會發展提供有力支撐。
南京歷史悠久,素有“六朝古都,十朝都會”的美譽,是首批國家級歷史文化名城。南京共轄11個區,土地總面積6 587 km2,常住人口約800萬人。2013年,全市實現地區生產總值8 012億元,城鎮化率達80.5%。南京地形地貌特征屬寧鎮揚丘陵地區,低山、丘陵約占全市總面積的64.5%,圩區洼地占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。
南京依水而建,沿岸地勢平坦低洼,一般低于歷史最高洪水位2~5m,是長江及其支流滁河、秦淮河的“洪水走廊”,同時受臺風和短歷時暴雨影響,極易發生內澇災害。據歷史資料統計,南京市平均約8年發生一次洪水災害,尤其是20世紀90年代以來,先后發生了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澇災害損失。近些年的城區強降雨也常導致部分居民小區、城市道路受淹嚴重,危及人民生命財產安全,影響城市正常運行。
南京市原有城市防洪規劃為1995年編制,1998年經省政府批準(規劃基本適用至2010年)。在規劃指導下,開展了大規模的城市防洪建設,累計加固防洪堤128 km(其中防洪墻80 km),還新改建了一大批水閘泵站,新增城市排澇流量482m3/s。目前,南京城市防洪能力基本達到50年一遇~100年一遇,其中,主城基本達到100年一遇,江北原浦口及大廠部分地區防洪能力基本達到50年一遇,城市排澇模數平均為2.47m3/s/km2。
經多年努力,南京市建立了初步的城市防洪工程體系。但面對城市化進程快速推進、城市經濟總量大幅度增長、城市人口不斷增多、城市范圍持續擴展的新形勢,城市防洪除澇保障能力不足問題也日益明顯。
原城市防洪規劃建設范圍主要集中在長江以南繞城公路以內主城和原浦口、大廠沿江地區,保護面積280 km2,而新編制的《南京市城市總體規劃(2010—2020)》(以下簡稱《總體規劃》)確立了“一主三副”(南京主城及東山、仙林、江北3個副城)的中心城區,總面積達834 km2,需保護的城區面積明顯擴大。
《總體規劃》提出,到2020年,全市總人口將超千萬人,城市化水平達86%,中心城區人口約670萬人。根據相關防洪規范,南京屬特別重要的Ⅰ等城市,其城市防洪標準主城需達到200年一遇,其他城區100年一遇。而目前執行的城市防洪規劃設計標準一般為50年一遇~100年一遇,與城市經濟社會發展水平不協調。
河道水系是重要的生態環境資源,但一直以來,由于過度考慮防洪工程的“防、擋”功能,與城市其他基礎設施和城市環境結合不夠,河道平面形態的直線化、斷面的規則化以及堤岸的過度硬質化,使得已建防洪工程功能相對單一,尤其是高大的防洪墻在抵御洪水的同時也阻斷了人與水的交流,景觀環境較差。
主要表現在老城區排澇系統老舊、改造難度大,排澇體系建設標準偏低,新城區的排澇設施規劃建設系統性不足,且隨著城市快速發展,城市中原有的河湖水面也明顯縮減,水面率嚴重下降,雨水調蓄能力降低,遇集中強降雨時,局部地區易澇受淹。
當前,南京已進入加快推進率先基本實現現代化的關鍵時期,隨著“一主三副”“跨江發展”“江北新區”等空間發展戰略深入實施,城市軌道交通、干線通道、航空港、鐵路樞紐全面建設,城市綜合服務功能全面提升,加快建立較為完善的城市防洪除澇體系,確保城市防洪安全已成為一項重要而緊迫的任務。
努力構建與城市經濟社會發展相適應的“安全保障可靠、生態景觀良好、運行調度高效”的現代化城市防洪減災體系,提高城市防洪排澇減災能力,防御、減輕洪澇災害,確保人民生命財產安全和城市正常運行,并有效促進城市河道水系生態環境改善。
以《總體規劃》確定的“一主三副”中心城區為重點保護對象,規劃總面積974km2,規劃基準年為2012年,近期規劃水平年為2020年,遠期規劃水平年為2030年。規劃南京主城防洪標準基本達到200年一遇,副城防洪標準基本達到100年一遇,主要排澇河道及泵站基本達到20年一遇,特別重要地區采用50年一遇或以上標準。同時,對城市重要基礎設施、9個新城和34個新市鎮提出防洪指導意見。
在長江、秦淮河、滁河流域防洪布局的基礎上,進一步規劃了主城、東山、仙林、江北浦口及六合等4個防洪區、10個防洪保護圈、18個排澇區的南京城市防洪排澇總體布局(見圖1)。主要措施為堤防加固、防洪墻改造、擴大洪水排泄通道、建筑物改造、排澇河道整治拓浚、排澇泵站改擴建,以及防汛指揮系統、應急預案、管理調度等非工程措施建設。
2011年年底,水利部印發了《關于加強城市防洪規劃工作的指導意見的通知》,意見指出,要統籌兼顧合理確定城市防洪排澇體系布局,要突出重點,謀劃城市防洪排澇主要措施,要周密安排,提出城市防洪排澇管理措施。南京城市處于主要江河下游,水情、工情以及地理環境等條件復雜,在新時期,編制城市防洪規劃,必須把保障人民生命財產安全和確保城市正常運行放在首位,切實把握城市發展定位和總體布局,嚴格按照有關法律法規和相關規范要求,堅持以人為本、人水和諧的可持續發展治水思路,貫徹生態文明發展理念,依托流域、區域防洪治理規劃安排,進行科學統籌謀劃。
防御標準的確定是城市防洪規劃編制的核心,必須充分考慮城市規劃發展定位、發展規模以及保護人口和價值等因素,按照相關規范、流域防洪規劃等要求,提出與城市發展相適應的標準。過高的標準無論是在技術上還是在經濟上既不現實,也無必要;過低標準形成的防洪體系,會讓城市面臨較大的洪澇風險。
(1)南京中心城區防洪排澇標準確定
中心城區是城市市區最重要的部分,南京中心城區“一主三副”總面積834 km2,現狀人口481萬人,規劃人口670萬人。對照《防洪標準》(GB 50201),城市等級屬于Ⅰ等,對非農業人口大于150萬人的特別重要城市,防洪標準重現期不應低于200年一遇。由于南京中心城區外有長江,內有秦淮河、滁河等骨干河道,按照分區設防原則,中心城區可劃分出多個防洪圈,要根據各防洪圈內人口、經濟規模等情況,分別分析論證防洪標準。其中主城部分老城、新城2個防洪圈規劃人口均超過150萬人,副城8個防洪圈規劃人口一般在30萬~50萬人,綜合保護價值等因素確定南京主城規劃防洪標準為200年一遇,3座副城防洪標準為100年一遇,這也符合《江蘇省防洪規劃》(省政府2011年批復)關于南京中心城區防洪標準200年一遇的定位。在排澇標準方面,河道及泵站暴雨重現期采用20年一遇標準,特別重要地區采用50年一遇標準;管道設計降雨重現期一般1~3年,局部特殊地區可采用3~5年甚至10年或以上。關于南京城市防洪標準,在規劃編制過程中進行了深入分析研究,并向省水利廳、水利部作了專題匯報,取得初步認可,為下一步規劃工作開展提供了有力支撐。
(2)重要基礎設施和園區、新城及新市鎮防洪標準確定
南京祿口機場、馬鞍機場(在建)作為城市重要基礎設施,南京化工園、麒麟科創園作為重要園區,防洪標準定為100年一遇;根據規劃定位和發展規模,參照規范規定,9座新城防洪標準原則上采用50年一遇標準,沿江布局的新城主要受長江洪水威脅,遠期可根據發展需要提高到100年一遇;新市鎮防洪標準原則上采用20年一遇~50年一遇標準,具體根據實際情況確定。
(3)設計洪水分析研究
已有的流域、區域防洪規劃對南京城市防洪100年一遇、200年一遇洪水研究較少,為進一步論證洪水情況,專門委托河海大學分別建立了秦淮河、滁河流域洪水模型,進行深入分析,采用同頻率暴雨推求設計洪水,論證了秦淮河、滁河洪水與長江潮位關系,分別提出不同重現期洪水計算組合方案,研究提出流域現狀和規劃等不同工況下的河道各節點設計洪水位、設計洪峰流量。另外,規劃還分別對中心城區內重點通江河道洪水,以及城市排澇雨水、泵站規模等進行了水文分析計算。
關于規劃設計洪水,一是要充分考慮現狀和規劃工情、水情以及山圩區匯流條件、流域洪水調度原則、下游不同頻率水位等因素,進行綜合分析論證;二是注意做好洪潮遭遇組合分析,經分析,長江高潮位與本地強降雨的遭遇概率相對較小,綜合歷史洪水等因素,以1991年7月較為惡劣的洪潮遭遇作為長江支流洪水遭遇工況,進行不同設計洪水組合,并考慮“長流規”洪水回水,確定規劃設計洪水;三是要注意做好與已有流域、區域防洪規劃成果以及近期實施的重大水利治理項目審批認定等情況的銜接,以保持規劃的連續性和協調性。
根據城市水系地形特點,依托流域防洪安排,按照分區設防,擋、分、排相結合的原則,構建南京城市防洪排澇總體布局,見圖1。
(1)防洪圈擋洪工程布局
南京城市沿長江、秦淮河、滁河兩岸分布,通江支流及流域支流又將城市分隔成眾多區域。規劃根據自然地理條件、行政區劃和水情特點,在長江、秦淮河、滁河三個流域防洪布局的基礎上,按照分區設防的原則,將中心城區劃分為4個防洪規劃區、10個防洪圈。以防洪圈為單元實施防洪工程規劃建設,對構成防洪圈的河道堤防進行加固,并結合城市建設需要進行改造提升。中心城區范圍內河道堤防總長460 km,規劃維持現狀堤防80 km,加固231 km,結合市政建設和環境整治改造提升149 km,對支流河道河口建設閘站9座。
(2)流域分泄洪工程布局
秦淮河、滁河分別穿過南京主城和江北副城,由于河道現狀泄洪能力不足,常造成洪峰水位抬高、高水位時間延長以及城區內部排澇條件變差等問題。尤其是秦淮河干流入江河道外秦淮河已成為城中河道,受市政建設限制,河道已無法拓寬,成為制約南京城市防洪標準提高的重要因素。城市防洪規劃對加固秦淮河干流薄弱段堤防、疏浚河道、擴挖秦淮新河以及新開分洪道等方案做了大量分析計算和研究。在相關論證的基礎上,把新開秦淮東河分洪道增加流域洪水出路,作為完善城市防洪布局的關鍵措施,即通過開挖新河道連通中心河、運糧河、九鄉河、七鄉河河道,形成秦淮東河分洪道。在流域50年一遇洪水時,秦淮東河可分泄洪峰300 km3/s左右,遇100年一遇~200年一遇洪水時,保證城市防洪設計水位處于可控、可承受的安全擋洪水位。另外,為減輕山洪下泄對江北(六合)副城的防洪壓力,規劃建設八百河撇洪道工程,對滁河六合城區八百河進行分洪處理,改善下游城區防洪形勢。
(3)分區排澇工程布局
中心城區排澇規劃布局以防洪規劃區和防洪圈為基礎,進一步劃分了18個排澇分區。在各個排澇分區內結合自然地形、外河水位,按“高水高排、低水低排”原則進行排澇分片,確定高水自排區及低水機排區,合理布置河道及泵站并確定規模。中心城區排澇規劃區面積為885.9 km2,機排區面積約占50%,現有河道262條,共計632 km,現有泵站236座。中心城區規劃治理河道272條,共計640 km,規劃保留泵站86座,改擴建或新建泵站105座。

圖1 南京中心城市區防洪規劃總體布局圖
非工程措施是城市防洪工程體系的重要補充,在加強城市防洪基礎設施建設的同時,要進一步完善防洪排澇預案體系,及時修訂完善防汛、防臺、防澇應急預案和重點河道洪水調度方案,以及超標準洪水應對措施等。根據規劃范圍,新增建一批水位、雨量監測站,建設堤防、水庫、閘站等重點水利設施的視頻監控系統,對現有防澇排澇指揮系統進行升級改造。洪水淹沒風險圖是合理制定土地利用規劃、科學指導防汛搶險工作和增強人們防洪減災意識的一項基礎工作,為直觀體現中心城區發生洪水后可能淹沒的范圍和風險情況,規劃研究提出高、中、低三個等級的洪水風險區,并以圖表形式進行了分析論證,南京城市洪水風險區總面積約472km2,占中心城區面積的48%。
把生態文明理念貫穿于城市防洪規劃整個過程,努力建設適應現代生態文明發展的城市防洪排澇體系和水景觀、水生態體系,促進城市宜居環境的改善和提升。
(1)暢通水系
利用現有水系,進一步規劃完善循環通暢的城市江河連通水系,并通過調水、活水等措施,增加城市水體流動性。長江以南片區,通過秦淮新河提水泵站、石臼湖、秦淮東河為三大引水點進行引調水,形成江南片區跨流域水系連通格局,改善外秦淮河、南河、內秦淮河及其他沿線湖泊、內河水環境。長江以北片區,主要利用長江、滁河作為引調水源,通過紅山窯等閘站向片區內干支流河道引水、補水。
(2)景觀堤岸
擺脫防洪建設就是單純加高加固堤防和大量興建防洪墻的思維,采取與城市道路、景觀、生態、環境、旅游等相結合的防洪堤建設方案。通過緩坡堤防、復式斷面、親水平臺、綠化景觀等加固提升設計,建設生態堤防和景觀長廊。南京城市防洪規劃中,對中心城區內149km堤防結合景觀環境進行加固改造和提升建設,占中心城區城市防洪堤總長的1/3。
(3)河湖生態
在逐步提高污水處理率、實現達標排放的同時,積極開展水生態修復,通過改善河道自然特性,恢復河流的斷面多樣性,實施生態清淤,建設生態濕地和生態護坡,構建河湖沿岸的生態廊道和生態屏障。
(4)水域面積
水域面積直接影響排澇泵站的建設規模以及排澇效果,應嚴格保護區域內河湖水面,規劃水面不得低于城市現狀水面面積,對已侵占的自然水面,在條件允許的情況下,可采取工程措施恢復;同時要嚴格劃定城市水域藍線,禁止填河圍湖工程侵占水面,水面調整應經過相關論證,按照占一補一的補償原則,實現占補平衡,新建城區調蓄水面率不宜低于6%。
(5)雨水利用
較高的城區綠地率可有效增加雨水滲滯面積,要落實海綿城市建設要求,積極推行“下凹式”綠地建設,城市道路、停車場、廣場等區域推廣使用透水性鋪裝材料,保持良好的地表透水性,有效地降低城市的雨水徑流。對規劃面積較大的新建區域,要求建設雨水收集系統,進行雨水收集利用。
城市防洪不僅關系保護區內人民生命財產安全和城市安全運行,也關系經濟建設和社會穩定大局。南京作為全國重點防洪城市,規劃經省政府批準后,要按照輕重緩急、分期實施的原則,抓緊開展南京城市防洪建設實施工作,加快建立起與南京城市經濟社會發展水平相適應、與城市建設發展相協調、與景觀環境改善相融合的現代化防洪安全保障體系。
[1]劉宗銓,趙汶愷,等.南京水利志[M].深圳:海天出版社,1994.
[2]江蘇省水利勘測設計研究院有限公司.秦淮河流域防洪規劃[R].2008.
[3]邱瑞田,徐憲標,文康,等.關于確定城市防洪標準的幾點認識 [J].中國水利,2006(13).
[4]河海大學,南京市水利局.秦淮河流域洪水計算[R].2012.
[5]南京市水利局,南京市水利規劃設計院有限責任公司.秦淮東河工程規劃方案[R].2010.