海綿城市背景下城市防洪排澇規劃經驗探索

張 震，王露露

(安徽省水利水電勘測設計院，安徽 合肥 230088)

改革開放以來，中國城鎮化進程發展迅速，以城鎮人口比例統計，1981年中國城鎮化率僅為20.16%，而2017年達到了58.52%。中國城鎮化在推動經濟社會現代化的同時，城市內澇、水污染等一系列水問題也頻發。針對中國城鎮化進程中的水問題，目前全國有30多個城市開展了海綿城市試點建設，同時還有一些地區自主開展了海綿城市建設，海綿城市成為眾多行業和科技領域討論的熱門話題之一[1-2]。

海綿城市是新一代城市雨洪管理概念，其核心是城市水安全，而城市防洪排澇規劃是在抑制城市水災上起著先導作用，更需值得深思和探究。我國傳統的城市防洪排澇規劃建設是“快速排水”和“集中處理”的規劃設計理念，以雨水快速排出和大量排出方法為主，防洪排澇規劃設計往往著重于管道和抽水泵站等排水系統建設上；隨著海綿城市建設理念的引入，城市防洪排澇規劃從傳統的快排模式逐步向“滲、滯、蓄、凈、用、排”六位一體的綜合性排水、生態性排水模式轉變[3-6]。

目前，中國海綿城市的建設仍處于探索階段，特別是海綿城市理念下的新城區防洪排澇規劃研究與建設實踐并不多，是一個必須面對的嶄新課題。基于此，筆者以安徽省鳳臺經濟開發區防洪排澇規劃為例，對城市新區如何進行海綿城市建設進行了實際的研究和探索，以期為廣大規劃設計人員和決策者提供參考[7-8]。

1 研究區概況

鳳臺經濟開發區位于鳳臺城東，東經116°44′3″～116°47′20″，北緯32°40′57″～32°43′8″，南北長約4.0 km，東西寬約4.5 km，規劃面積約10.2 km2。

淮河由西向北流經經濟開發區北側，經濟開發區中部及南側為八公山余脈煙頂山、田家山等山體，將經開區分為一期和二期2個開發區，區內整體地勢呈中部高，南北低，中部山體最高處可達79 m，南北兩側地面基本平坦，地面高程在17.5～33 m，經濟開發區東北角為采煤塌陷區，地勢較低，地面高程21～17.5 m。

經濟開發區屬暖溫帶半濕潤季風氣候區，多年平均氣溫15.1℃，據淮河鳳臺站統計多年平均年降水量900 mm，降水量的年內和年際變化都很大。在一年中汛期6—9月雨量占全年降水量的60%以上，汛期降雨量又多集中在7、8月份。建國以來，年降水量最大值為1 573.1 mm(1991年)，年降水量最小值為443.4 mm(2001年)，年最大降水量是年最小降水量的3～5倍。

2 規劃原則與思路

海綿城市建設是一項系統工程，需多學科交叉、多部門協調，必須整體規劃、系統布局、協同推進才能取得建設效果。因此海綿城市背景下城市防洪排澇規劃，應遵循因城制宜、科學規劃、統籌協調、綜合施策的原則，充分發揮防洪排澇規劃的先導作用，一城一策地建立水利基礎設施，實現與城市現代化和城鄉一體化經濟發展的有機結合，總體規劃思路如下。

a) 摸清情況。以城市水安全為中心，兼顧水環境、水生態、水資源等，對城市所在流域、區域地形地貌、水文特征、河湖水系分布、用地布局、管網布置、易澇區分布及城市建設等情況進行調查與分析，充分了解與認識城市現狀及規劃建設情況。

b) 分析問題。在摸清城市現狀及規劃建設情況的基礎上，對城市排水分區、排澇體系、排澇設施及影響城市水安全的限制因素等進行分類分析，對城市防洪排澇的薄弱環節進行充分梳理，分析城市洪澇災害頻繁的源頭所在。

c) 制定布局。城市暴雨導致的洪澇及其災情在空間上一般具有分散性、多樣性特征，應針對城市排水區的主要洪澇問題，遵循城市水循環及其伴生過程的自然規律基礎上，以河湖水系為骨架，以排澇站涵為控制節點，將水利基礎設施與城市周邊環境和諧融合，滿足經開區排澇標準的基礎上，科學結合“滲、滯、蓄、凈、用、排”排水模式，充分發揮水利專業“滲、滯、蓄、排” 學科優勢，合理布局各類措施和元素，實現多功能的綜合和協調。

d) 規劃銜接。遵循城市總體建設規劃的基礎上，對城市控制性規劃提出明確的水安全建設用地需求，與城市豎向規劃充分銜接，與城市排水管網規劃無縫對接等等，充分結合各專業的學科優勢，充分發揮規劃、水利、住建、交通、環保、園林等多部門的協同作用，做好防洪排澇規劃頂層設計。

e) 綜合施策。重視防洪排澇規劃的先導作用，以“滲、滯、蓄、排” 排水模式為核心，統籌結合“凈、用”排水模式，制定疏浚連通河道、設置強排泵站、高標準建設地下排水管網系統、興修調蓄工程、大力開挖人工湖泊、打造城市水環境等綜合工程措施，健全城市河湖水系布局，完善防洪排澇體系。對有條件的城市還應加強非工程措施體系建設，如建立暴雨預警系統等[9-10]。

3 存在問題分析

鳳臺經濟開發區作為城市發展區域，防洪標準為50年一遇，排澇標準為20年一遇。鳳臺經濟開發區為沿淮城市，位于黑李段等堤防保護范圍，現狀黑李段等堤防防洪標準為50年一遇，即城市防洪標準已滿足要求。但由于所處沿淮地區洪澇頻繁、經開區先期城鎮化過渡、地方政府洪澇管理意識不足等，造成了現今經開區逢雨必澇、逢暴雨必癱，現狀經開區存在外河頂托、內部水系不暢、土地過度開發、排澇能力不足四大問題。

a) 外河頂托。沿淮地區具有明顯的流域和區域特征，該地區是安徽省洪澇災害最為頻繁的地區，汛期遇淮河中小洪水，干流水位即高出沿淮城市低洼地區，由于沿淮城市大多地形平坦，地勢低洼，內水無法自排，且外河洪水頂托時間一般長達2～3個月，經常出現因洪致澇、洪澇并發的現象。

b) 內部水系不暢。由于早期經開區攤大餅式、大填大挖式的建設模式，導致原有河道水系大量被填平或阻斷，城區內部排水管網也未及時建設，“先建設，后規劃”、“先地上，后地下” 開發模式并存。如經開區一期園區南部山丘區來水主要通過大山撇洪溝排出，但異常迅猛的城鎮化進程填平了下游河道，洪水已無泄洪出路，汛期山坡來水四處漫溢，危及園區安全。

c) 土地過度開發。沿淮地區歷來是人水爭地的矛盾突出區域，城市土地的開發更加劇了這一矛盾。一期園區開發過程中將黑李段一般堤保護區內大量河湖、溝塘侵占，城市中原有的湖塘水面經過大規模改造所剩無幾，原有調蓄區域全部變成居住用地和工業用地等，造成低洼的河湖、溝塘蓄澇場所區域成為內澇集水多發地區。二期園區建設用地也已開發至姚家湖圩內，土地的過度開發無疑加大了城市的洪澇風險。

d) 排澇能力不足。逢雨必澇、逢暴雨必癱主要原因之一是城市防洪排澇等規劃建設的滯后，城市開發過程中由于缺少統一規劃，已建的城市排水管網系統設計存在缺陷，不僅管網的排水能力嚴重不足，甚至部分管網在城市內河水位較高時洪澇倒灌現象嚴重。園區現有排水溝斷面過流能力低，排澇站抽排標準也不足，如現有的大山、姚家湖排澇站經核算，排澇模數分別為0.63、0.27 m3/(s-1·km-2)，不足10年一遇農排標準。

4 規劃方案與措施

海綿城市是一種城市水系統的綜合治理模式，綜合采用和有機結合綠色、灰色基礎設施，充分發揮植被、土壤、河湖水系等對城市雨水徑流的積存、滲透、凈化和緩釋作用，其主要基于低影響開發雨水系統的構建[11]。為綜合解決安徽省鳳臺經開區城市洪澇的水安全問題，以鳳臺經開區水系分布、用地布局、城市建設及社會經濟等情況為基礎，吸收海綿城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”排水模式，按照因城制宜、科學規劃、統籌協調、綜合施策的原則，制定了以“滲、滯、蓄、排” 排水模式為核心，統籌結合“凈、用”排水模式的防洪排澇規劃方案與措施，包括城市內河整治工程、連通城市河網工程、蓄滯區建設工程、強排泵站建設工程、水環境打造工程，具體規劃方案與措施見圖1。

4.1 城市內河整治工程

城市內河整治工程主要對現狀過流能力不足、淤積嚴重的城市內河進行疏浚，工程涉及一期園區大山撇洪溝、二期園區中心溝、二期園區南支溝3條城市內河。大山撇洪溝、中心溝及南支溝均有山丘區來水，山丘區來水屬城市外洪，各內河流域面積分別為3.1、8.1、4.2 km2，經分析20年一遇洪峰流量分別為15、51、30 m3/s。本次規劃綜合考慮過流能力、占地、景觀水面及景觀水深要求設計疏浚斷面，與控制性規劃、管網排水規劃等銜接后藍線寬度取20～25 m，3條城市內河共疏浚河道長5.3 km。

4.2 連通城市河網工程

連通城市河網工程主要針對經開區一期園區建設過程中大量侵占河道、溝塘，造成大山撇洪溝等河道洪水無下泄通道，工程涉及新開蘆塘路溝、新開鳳壽路溝、新開泵站引渠及連通沿堤排水溝。分別以蘆塘路溝和沿堤排水溝為例，蘆塘路現狀已建設為城市主干道路，兩岸均為居民地房屋，為解決大山撇洪溝洪水出路，與控制性規劃、交通道路規劃等銜接后，采用箱涵的形式建設新開蘆塘路溝；沿堤排水溝為黑李段堤防建設形成的取土坑塘，藍線寬度為40～100 m，可因地制宜的開挖連通現有取土坑塘，以連通城市河網。新開4條內河共長7.5 km。

4.3 蓄滯區建設工程

蓄滯區建設工程主要針對經開區調蓄空間不足而設置，綜合考慮城市調蓄庫容需要、城市水景觀水環境打造需要、城市規劃布局需要及周邊風景區制約等因子，工程新建一期園區北湖調蓄區和二期園區南湖調蓄區。一期園區北湖調蓄區所在區域為鳳臺采煤塌陷區，現狀已是湖區水面，可結合現有條件開挖連通為北湖調蓄區，調蓄區面積為0.54 km2，庫容28萬m3。二期園區來水面積大，流域面積為15 km2，20年一遇洪峰流量達106 m3/s，僅設置強排泵站，投資大，代價高；本次規劃綜合考慮投資、占地、蓄洪要求等，與控制性規劃等銜接后，在現有低洼區域結合城市濕地公園建設，大力開挖人工湖泊，建設南湖調蓄區，調蓄區面積為0.3 km2，庫容75萬m3。

4.4 強排泵站建設工程

強排泵站建設工程主要是因淮河汛期洪水頂托時間一般長達2～3個月，因洪致澇、洪澇并發的現象嚴重，工程涉及一期園區大山站和姚家湖站重建工程。現有大山站、姚家湖站建設年代久遠，為農排泵站，現狀設備老化難以找到匹配設備更新，本次結合城市內河整治工程、連通城市河網工程、蓄滯區建設工程等，重建大山站、姚家湖站，經調算分析，20年一遇抽排流量分別為19.7、28.5 m3/s。

4.5 水環境打造工程

水環境打造工程是在蓄滯區建設工程等保障城市防洪排澇安全基礎上，通過生態植物工程措施打造城市水環境水景觀，增加城市滲水面積，凈化城市污水和雨水，涉及大山撇洪溝、沿堤排水溝、鳳壽路溝、泵站引渠河道水環境水景觀打造工程，以及南湖、北湖濕地公園建設工程，共打造城市濱水綠地面積1.2 km2，占經開區總面積的12%。

5 結語

海綿城市背景下城市防洪排澇規劃作為伴隨著海綿城市概念應運而生的新型規劃，是從傳統的快排模式逐步向“滲、滯、蓄、凈、用、排”六位一體的綜合性排水、生態性排水模式轉變，其規劃方案及建設措施還需不斷完善。本文結合鳳臺經濟開發區水系分布、用地布局、城市建設及社會經濟等情況，吸收海綿城市新的排水模式基礎上，明確了防洪排澇規劃思路，按照因城制宜、科學規劃、統籌協調、綜合施策的原則，制定了鳳臺經開區防洪排澇規劃方案與措施，盡可能地為海綿城市背景下城市防洪排澇規劃提供經驗借鑒與參考。