濱水城市內澇對策研究
——以澳門內港為例

劉陽　費迎慶

(華僑大學建筑學院　福建廈門　361021)

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濱水城市內澇對策研究
——以澳門內港為例

劉陽費迎慶

(華僑大學建筑學院福建廈門361021)

分析了澳門內港水患的成因，并結合國內外經典防治案例，立足“海綿城市”理念，從排澇設施設計和布置、新型防澇系統構建、綠地和其他設施綜合利用等方面探討了我國濱水城市內澇的若干對策和具體措施。

城市防洪；城市排澇；問題成因；措施對策

0　引言

城市，是以非農業產業和非農業人口聚集形成的較大居民點，是人口和財富高度聚集的地方，是一個地區的政治、經濟、文化中心，是現代社會經濟發展的核心，一旦城市內部發生災害，損失十分巨大。洪澇災害是當前我國城市面臨的最主要的災害之一，我國大多數濱水而建的城市均面臨洪水淹沒和雨后內澇問題。

針對空前嚴峻的內澇形勢以及對傳統城市排水系統建設思路的反思，中央出臺了《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建》(以下簡稱《指南》)。與此同時，各城市也正在按要求積極開展《排水防澇綜合規劃》的編制工作，這一系列的舉措將排水防澇以及海綿城市建設提升到一個新的高度[1]，如何提高城市防災減災能力和安全保障水平，加強城市排水防澇設施建設，保障人民群眾的生命財產安全，是需要極端重視和迫切研究的重要課題。本文通過對澳門內港項目防洪排澇專題的研究，希望為今后我國城市治理過程中提供借鑒和啟發。

1　澳門內港項目簡介

澳門位于珠江三角洲的南端，毗鄰廣東省，東隔伶仃洋與香港相望，距香港約60km，南臨南海，西由灣仔水道、十字門水道與珠海市灣仔、橫琴相隔，北連珠海市香洲區。澳門內港是一個歷史悠久的碼頭區，位于澳門半島西面前山河入海口處，與灣仔隔岸相對，北至林茂塘，南至航海學校媽閣廟對開海面，全長約3 500m(見圖1)。

圖1　區位圖

澳門灣仔水道的左岸內港海傍區的地面高程大部分在1.4～2.6m之間，且無連續的沿河岸防洪工程。當風暴潮來臨或內港區降暴雨時，常發生洪澇災害，浸水深度達0.6～1.0m，致使該區域時有民怨。

2　內港淹水成因分析

珠江河口受強降雨和風暴潮影響，是我國比較有代表性的濱海港口地區，所在地區的城市極易發生內澇災害。經調查分析，濱海港口城市的水浸是多方面影響造成的，主要因素包含三個方面：地形地勢、天氣氣候、排澇設施建設。

2.1地形地勢

以澳門內港為例，其位于澳門半島西部，澳門東西向地形地勢呈現中間高兩面低，其中內港區地勢明顯較低，最低點只有海平面以上1.4公尺，平均高程約海平面以上2公尺，依近年水患發生的情況數據顯示，每當海水潮漲高于3.2公尺(潮高起算點為澳門海平面以下1.8m)，即造成內港區水浸情況，如果再加上充沛雨水，則水浸情況將更加嚴重。

2.2天氣氣候

由于沿海城市的特殊地理位置，天氣氣候往往是造成內澇水患的主要因素，具體包含3個方面：風暴潮、天文大潮、降雨。

2.2.1風暴潮

熱帶風暴潮發生時間一般在5～12月，其中85% 集中在7～10月。由于我國濱海城市大都疏于沿海防洪堤建設，其現狀防洪標準平均水平較低，致使海水漫堤導致淹水的現象時有發生。風暴潮的內澇影響一般集中在沿岸，少有縱深，雖然影響范圍較小，但內澇淹水深度大，淹水時間長是其主要特點(見圖2)。澳門內港主要受影響范圍也集中在沿江馬路一線，青州區與縱深區不受影響，沿江馬路一線淹水深度可達1.0～1.5m，淹水時間長達8h。

圖2　風暴潮導致的漫堤

2.2.2天文大潮

天文大潮主要是指由太陽和月球的引潮力最大時期的潮水。發生天文大潮時潮位升高速度一般較快，會致使潮水通過排水管道倒灌至沿江低洼地面，導致潮位以下的大范圍內澇，其特點是周期固定，內澇發生速度快，自然退卻時間較緩，但淹水深度一般較小，造成的危害有限(見圖3)。澳門內港淹水深度一般在0.2m以下，主要影響范圍為沿江馬路一線，青州區與縱深區不會受影響。

圖3　天文大潮導致的倒灌

2.2.3降雨

降雨為我國濱海城市主要內澇因素之一，特點是季節性較強，視降雨大小內澇成災情況也不固定，一般可以分為大暴雨內澇和一般降雨內澇。

(1)大暴雨條件下，會使排水系統潮位頂托，導致較嚴重澇災(見圖4)。澇災最嚴重區域發生在縱深區，因其遠離城市主要水系入海口，內澇洪水流程長，加之管道排水能力受限，其最大淹水深度一般均在0.5m以上。澳門內港淹水深度為0.5m，沿江馬路靠近灣仔水道，在不受外江水位影響時，管道排水為自由出流，受淹影響較小，淹水時間相對于風暴潮淹水時間較短，一般不超過3h。

圖4　大暴雨導致的縱深區內澇

(2)一般降雨條件下，各地內澇發生情況均不同，但內澇災害一般較小，不會造成較大人員傷亡或財產損失。以澳門內港為例，在排水受到外江潮位頂托的情況下，沿馬路一線各站難以排水道外江，使得一般降雨也可導致內港海傍區淹水，外江潮位越高，而淹水程度要更大些，但總體淹水程度相對暴雨澇災要小些，淹水深度一般在0.10m 以下(見圖5)。由于降水量較小，縱深區雨水基本匯入管道可以從本區域排出。對本地不會形成積水，只是匯入管道后難以排到外江加重了沿江區的澇災。

圖5　一般降雨導致的沿江內澇

2.3排澇設施不足

我國濱海城市的排水設施現狀主要依靠市政管網及部分集水箱涵排水，部分老港口的城市管網年久失修，管網堵塞問題嚴重，由于政府對排水系統建設認識不足，使大部分地區難以達到設計排水能力，也是造成我國濱海城市內澇頻發的原因之一。

3　國外相關案例

在全世界范圍，城市排水防澇都是一個需要積極研究和解決的問題。在這方面，中國與發達國家在體系上有一些差別，但國外的先進做法與內澇防治經驗依然是值得我們學習和借鑒的。

3.1泰晤士河海姆地區防洪案例

泰晤士河海姆地區洪水風險管理研究項目運用洪水草地景觀與多功能景觀的結合，充分結合了當地生態環境與歷史環境現狀，以恢復歷史景觀、保護自然棲息地、創造開放空間、提供休閑娛樂場地為目的，將內澇防治與景觀建設融為一體，在完成城市防災任務的同時開發了多功能空間利用模式。

初步規劃主要采取了3個方面的措施：通過清理二戰時的炸彈碎石和恢復洪水草地引入額外洪水儲存空間； 通過植被的管理，特別是洪水草地上的植被，改善河灘地的自然水文功效；通過恢復河邊林蔭道，建造防洪墻和土壩，減少洪水威脅的建筑數量。

3.2美國加州瓜德羅普濱河公園防洪案例

美國加利福尼亞圣何塞市瓜德羅普濱河公園的防洪措施將防洪設施建設和公園景觀規劃相結合，有效處理了防洪設施、環境提升和空間使用三者之間的關系。該方案主要在防洪、生態、民生三大方面采取了貫穿性的規劃設計。

(1)流體動力學：作為設計的基礎，滿足防洪要求；

(2)植被再生：大量使用鄉土樹種，為動物提供棲息地，增加河流糙度，減緩流速，利于防洪；

(3)城市慶典：布置各種活動設施，將河流與城市聯系起來。

通過對以上案例的分析發現，其與中國傳統治水思想相吻合，不僅重視防災設施的選址，而且在統籌規劃中突出重點，辯證考慮多因素的綜合影響并善加轉化，同時又能根據當地環境合理利用各種資源等，其中蘊含的天人合一、辯證統一、因地制宜等核心理念在城市防洪規劃中值得學習和借鑒。

4　防洪排澇減災的應對策略

4.1概述

由前述針對我國濱海城市水患的現狀分析可知，地形地勢、氣候條件、現狀排澇設施的不足，是目前港口城市水患的3個主要原因。為了有效解決我國濱海城市當前的水患狀況(見圖6)，高效利用港口區域的公共空間，為市民提供更為方便的活動區域與優美的濱水岸線，后面將以澳門內港項目的應對策略為例，作為我國濱海城市內澇災害防治措施的具體對策研究，以期對其他城市的內澇防治對策做出一定的啟示與思考。

圖6　澳門內港當前水患狀況

在澳門內港方案中，針對濱海內澇的特點，主要采取了以下策略：

(1)在灣仔水道口建設風暴屏障；

(2)增設內港南北兩處固定泵站和自排閘，修建雨水收集箱涵；

(3)堤頂結合景觀進行設計，標高為3m；

(4)通過內港區域低影響開發雨水系統的設計示范，為未來澳門“海綿城市”實現提供參考。

4.2內港防洪排澇設施布置

4.2.1設置風暴屏障

為了從根本上解決內港水患的問題，在澳門灣仔水道口設置風暴屏障(見圖7)，在災害期通過人工調控內港水量與水位，降低風暴潮對內港片區的巨大影響。同時，風暴屏障的設置有利于內港新濱水區新增公共空間的靈活開發，增加親水性，沿岸運用景觀手段提高高程，最低高程為3m，又可增加活動的可能性與趣味性。同時，風暴屏障的設置也可使內港歷史碼頭、錨區、航道等不受影響。

另外，風暴屏障雖然在根治水患方面具有決定性的作用，但仍不免存在一定的客觀影響。作為大型水利設施，在建設及使用過程中將不可避免地改變與干預自然生態環境。同時，風暴屏障的設置對于“一河兩岸”的珠海灣仔與澳門內港雙方皆有著共同的防洪排澇作用，但也存在共同管理的難題。

同時，風暴屏障的存在將帶來新河口景觀，在設計中可加以利用并賦予多功能，在解決水患的基本功能下可同時作為觀光橋，成為灣仔河口觀海景的一處獨特的節點。

4.2.2其他防洪排澇設施布置

針對防洪排澇設施的不足，澳門內港項目中在珠江水利科學研究院的研究方案的基礎之上，增設了內港南、北兩處固定泵站，修建雨水收集箱涵、自排閘等多種防洪排澇設施以加強排水以及控制海水倒灌(見圖8)。同時，內港沿岸結合城市開放空間，堤頂程3m，防洪設施結合景觀進行設計，在防洪的同時保持一定的景觀效果。

圖7　市政防洪排澇設施布置平面圖　　　圖8　內港“海綿城市”示范節點布點平面圖

4.3“海綿城市”內港區域示范點

4.3.1“海綿城市”內涵

海綿城市是新一代城市雨洪管理概念，國際通用術語為“低影響開發雨水系統構建”。主要是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”，能夠像海綿一樣，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市的提出是雨洪利用理論的創新和發展，是新時期治水思路的豐富和完善，開展海綿城市建設為解決城市水問題提供了新思路，對于解決城市水問題意義十分重大[2]。指南中規定，“建設過程中應遵循生態優先等原則，將自然途徑與人工措施相結合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態環境保護，統籌自然降水、地表水和地下水的系統性，協調給水、排水等水循環利用各環節，并考慮其復雜性與長期性”。

由此，澳門內港在設置風暴屏障與補充防洪排澇市政設施的前提下，實現“海綿城市”需要選點設計低影響開發雨水系統，作為市政防洪排澇設施的補充，為未來澳門城市更新以及新區建設過程中起到一定生態示范作用。

4.3.2“海綿城市”內港區域示范點

(1)將活動廣場布置為多功能調蓄池

將活動廣場設計為多功能調蓄池，一定的下沉景觀空間結合排水工程設施，可在滿足使用功能的同時有效削減徑流量，在降雨時形成一定的水景，將雨水滯留數小時后，再經溢流口緩慢排放到市政管網。作為多功能調蓄池，雨水作為一種設計因素引入，給廣場的功能及形式的營造帶來更多豐富的可能性。多數時候這類場地有著很好的休閑娛樂價值，在降雨時發揮著積蓄雨洪的功效，設計中可考慮不同雨量所呈現的景觀面貌。

(2)步行道

內港步行道的設計中應采用透水鋪裝、嵌草鋪裝，能夠起短時雨水儲蓄及初步過濾作用，減緩雨水排入市政系統的速率，利于地表徑流的下滲，中設溢流口接市政雨水管渠，同時設置植草溝以滯納雨水，并對雨水具有一定的凈化作用(見圖9)。

圖9　下凹綠地與地形整合剖面示意

(3)綠地

①下凹綠地

利用綠地的天然滲透性，通過下凹空間截留并暫時儲蓄一定量的雨水，增加場地中雨水徑流的滲透量，可削減徑流流量并有一定程度的過濾作用。

在設計中需對路面高程、綠地高程和雨水溢流口高程，需避免因綠地過渡積水而對植被造成影響，雨水在下凹綠地中充分積蓄并滲透后，多余流量通過溢流口輸送到下一個排水系統(見圖10)。

圖10　下凹綠地與地形整合剖面示意

下凹綠地的植被應選擇適應當地氣候條件，并有一定耐澇能力，在雨水徑流污染較重的場地還需要考慮污染物對植被的影響。

②雨水花園

雨水花園是一種生物滯留區域，通過模仿自然的滲透系統來處理小徑流量雨水，是綠地中種植有地被、灌木或喬木的地勢低洼區域，用于滯留雨水、削減徑流流量與流速，同時也可除去雨中有機污染物。在未來城市開發過程中，可系統地進行雨水花園的設置，在實現其生態作用的同時，也可產生不同的景觀體驗。

(4)停車場

停車場硬質鋪裝面積較大，地表徑流污染較大，結合停車場綠帶設置植草溝是提升地表徑流水質的重要途徑。植草溝與停車場結合，可圍繞停車場邊緣綠帶設置，利用兩排停車位之間的綠化隔離帶設置，植草溝終端與市政管網連接，或者將收集徑流引導至附近的雨水花園、池塘或其他收納水體(見圖11)。

圖11　停車場植草溝雨水花園布局平面圖

(5)屋面雨水收集

利用方案中外環路平面交叉口(十六鋪段)的屋面蓋板結構，設置雨水收集系統，從屋面徑產生的源頭進行控制，設計依據建筑體量、空間布局形式及周邊的環境的不同而靈活變化。其基本方式是對建筑屋面落水管進行簡單改造，切斷部分落水管同地下排水管網的直接連接，將徑流引導排至綠地或鋪裝地面，由坡度引導至雨水花園等滯納下滲系統(見圖12)。

圖12　屋面雨水收集示意圖

5　結語

自古以來，城市大多因水而起，因水而興，城市居民也都依水而居，靠水而生。水，作為城市的生命源泉，伴隨人類走過了幾千年的歷史。當前，隨著我國城市化進程日益加快，城市建設日新月異，各種新技術新形態應運而生，但城市內的自然環境卻日益惡化，城市內澇災害亦愈演愈烈[3]。在與城市內澇災害的斗爭中，無論是“海綿城市”理論的提出，還是國家對《排水防澇規劃》強制性編制政策的出臺，都反應出了人們對城市發展的新認識，對城市防災的新啟發。未來的城市內澇的防治仍將是一項長期而艱巨的任務，在今后的城市規劃中，只有立于城市總體、片區、地塊各個層次上真正地重視城市水系的排蓄功能、雨水的源頭控制、城市水循環系統的建立等多方面的城市建設措施，時刻保持對科學和自然的敬畏與尊重，才能探索出一條適合于中國城市的綜合治水之路。

[1]車伍,張鹍,趙楊.我國排水防澇及海綿城市建設中若干問題分析[J].建設科技,2015(01):22.

[2]張旺,龐靖鵬. 海綿城市建設應作為新時期城市治水的重要內容[J]. 水利發展研究,2014 (9).

[3]吳慶洲,李炎,吳運江,等.城水相依顯特色，排蓄并舉防雨潦——古城水系防洪排澇歷史經驗的借鑒與當代城市防澇的對策[J].防洪排澇,2014(08):77.

The countermeasure research of waterfront urban waterlogging-as a case of the inner harbor in Macao

LIU YangFEI Yingqing

(School of Architecture，HuaQiao University,Xiamen 361021)

Based on the analysis of the causes of the flood in Macao port,the combination of domestic and foreign classic case of prevention, and the Sponge City concept, the several countermeasures and measures of waterfront urban waterlogging in China, such as the drainage design and layout, new prevent waterlogging system , comprehensive utilization of green space and other facilities, were discussed.

Urban flood control;Urban drainage;Cause of problems;Measures countermeasures

華僑大學研究生科研創新能力培育計劃資助項目

劉陽(1990.01-)，女。

E-mail:liuyangsunnie@163.com

2016-03-17

TU99

A

1004-6135(2016)05-0106-05