平涼中心城區雨洪減控與利用措施探討

段義字，白小麗

(平涼市水土保持科學研究所，甘肅 平涼 744000)

平涼中心城區是平涼市政治、文化、經濟中心，現狀城區東起青蘭高速平涼東入口，西至聚賢橋及頡河川區，南至高速公路及南部臺塬地，北至北山根，總面積約25km2，按照《平涼市城市總體規劃(2012—2030年)》規劃，2020年人口規模將達到43萬人，是城區人口聚居區和硬化地面集中區。區域屬隴東黃土高原溝壑區的涇河河谷階地區，多年平均降水量548.7mm，年最大降水量867mm(1975年)，年最小降水量328.1mm(1995年)，一次最大降雨歷時10h的降水量138.2mm(1996年7月26日)，主汛期6—9月平均降水量388.1mm，占全年降水量的70.8%，日照時數2287.3h，無霜期178d。

2012年以來，隨著中心城區總體規劃的分步實施，城市建設速度加快，住宅小區、商業街區、城市交通道路、綠化廣場等面積增加，硬化地面面積亦相應增大，地表徑流來源范圍、雨洪資源量亦隨之增加，尤其短歷時、高強度降水產生的地表徑流對城區排洪溝、渠及地下排水管網造成更大壓力，甚至危及城區地面及地下設施安全，亟待進一步加強中心城區雨洪資源綜合利用和減控，有序建設收納城市地表匯流的水利工程，綜合治理河道和排水設施，多方位利用雨洪資源，加快地下水補給，恢復和改善地下水環境，保障城市防洪安全[1]。

1 雨洪利用存在的問題

1.1 注重雨洪順暢排放，忽視源頭截蓄利用

平涼中心城區坐落在涇河川地和一級階地上，其中老城區地勢較高，東西大街西高東低，城區南側分布任家溝、白石溝、鴨兒溝、野貓溝、甘溝、紙坊溝、水橋溝、羊渠溝，這些南部山區溝道來水及街道地表匯流穿越城區地下管網和排洪渠后最終匯入北山根的涇河。長期以來，由于老城區構建筑物較為集中，加之建筑規劃理念上忽視綠化率，地面、街區和屋面匯水面積較大，尤其涇河川地新城區地面平緩，是近年來城市發展的重要地段，高樓林立、街道、廣場、住宅小區密布，地面硬化面積更大。城區雨洪防控注重“排、導、泄”，輕視“調、蓄、用”，未能就近合理利用和蓄貯硬化地面形成的地表匯流，城區碎塊化、分散化、點網式徑流收納的灌溉蓄水池、沉砂池、水窖等小型蓄水工程少，從源頭上減控和利用地表徑流設施嚴重不足；在已有綠地蓄水、滲水方面，綠化地面外圍多采用砼預制構件砌護，僅有的行道樹預留貯水樹穴小且基本與硬化地面平齊，地面匯流難以進入樹穴，降低了綠草地和行道樹吸納、分散地表匯流的能力，相應增加了散排匯流量。據多年定位水文觀測資料分析，中心城區硬化地面面積按70%計算、硬化地面面積17.5km2，5年一遇最大24h地表徑流量達到23.68萬m3，由此可見，匯流利用具有較大潛力。

1.2 過度規整河道自然形態，低河糙度河床加速水流

河溝漿砌石護堤和河道規整，降低了河流堤岸和河道糙度，增加來水流速，使河道應有功能簡單化。根據水生態學原理，河道流程與河流水生態環境呈正相關，河流流程越長、比降越小、水流流速越小，河床糙率越大，河道對上游和沿程流入的水體自凈功能越強，水資源交換功能亦越強。但由于近年來城市建設和城區地形地貌限制，城區南部山區河溝出口段兩岸商業區、居民區面積逐年增大，尤其2017年以來城市環境整治力度加大，部分河溝兩岸采用漿砌石砌護，鴉兒溝溝道城區段原有河床淤積地種草、舒緩水流功能消失，河床被全面混凝土硬化處理，河道原有微地形形態遭到破壞，河床糙率減小，增加了上游來水下泄速度，導致河道及兩岸山區地下水與地表水交換通道被阻塞，河流自凈能力下降，河流轉變為單一的泄洪、排洪功能，一定程度上影響了河流自然形態和水生態環境。

1.3 人為擾動地面活躍，水土流失治理滯后

生產建設活動中的水土流失是在原自然侵蝕基礎上疊加建設、擾動造成的人為現代土壤侵蝕。城市各類擾動地面的開挖、回填和棄渣堆積等建設活動將形成各種人工重塑地貌，松散的臨時堆土、棄渣混合物為水蝕提供了侵蝕面和侵蝕物質，從而使原本平緩的地面變成強烈水蝕區。長期以來，由于生產建設單位對水土保持認知不足，認為生產建設項目水土保持方案是主體工程審批過程中的一個環節，對方案設計的水土保持設施實施力度不大，甚至偷工減料，水土保持設施與生產建設項目“三同時”制度落實不夠，尤其在項目建設過程中，不重視臨時防護措施的實施，施工場地、臨時鋪砌地面等較大范圍的降水匯流區缺少臨時排水溝、沉砂池和臨時苫蓋措施，使場區建設過程中擾動地面徑流隨微地形變化而散排直接進入附近的城市排水管網和渠系，造成渠道、管網泥沙淤積，甚至堵塞排水設施，為城市防洪造成安全隱患；另一方面，由于涇河一級階地與河床高差僅3～5m，建設工地距離涇河主河道僅100m左右，地下水位較高，部分生產建設項目建筑物地基開挖造成涇河側滲和地下水出露，許多施工單位直接抽排地基涌水，長此以往導致城區地下水位下降，危及中心城區水資源可持續利用。

2 雨洪資源利用與防控措施

2.1 完善城區雨污分流工程，改善地表地下水環境

雨污分流工程是城區雨洪資源化利用的前提，是保護環境、提高城市防洪排洪能力的有效措施。為提高雨洪資源質量，避免水環境污染，在城市建設中應進一步加大城區雨污分流管網工程建設，尤其對老城區年久失修的排水管網加大維修、改建力度；監督檢查居民小區和小微生產加工企業、飲食服務企業等污水排放去向，防止偷排、混排污染地下水環境。同時，建立健全城區污水排放管網動態維護管理機制，做到污水有序規范化排放。近年來，平涼市、區政府為加快生態平涼建設，徹底改變“八溝一河”環境狀況，全面提升城市品位，將“八溝一河”(任家溝、白石溝、鴨兒溝、野貓溝、甘溝、紙坊溝、水橋溝、羊渠溝及涇河)的綜合治理作為建設生態平涼、改善城區環境、提升城市景觀品質、打造園林城市的主要切入點，編制完成了《平涼市“八溝一河”綜合治理工程可行性研究報告》，工程概算投資3.33億元，逐步建設防洪工程、污水收集工程、綠化工程和電氣工程，增加城市污水處理能力，使城區污水達標排放，初步取得了顯著成效。在山洪溝道治理方面，紙坊溝列入國家山洪溝道治理工程計劃，總投資1200多萬元，項目對流域主河道兩岸進行砌護，減小上游洪水對溝道兩岸壩地果園和農作物的淤漫，山洪溝道治理工程實施臨時修建的施工道路通過改擴建和碾壓鋪筑，有效的連接了溝道各級壩地，構筑了流域園田化旅游景觀點[2]，為中心城區山洪溝道治理、削減雨洪、改善河道水生態環境、建設城市近郊度假休閑區提供了典例。

2.2 樹立“海綿城市”建設理念，提高雨洪資源利用效率

海綿城市是通過加強城市規劃建設管理，充分發揮建筑、道路和綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用[3]，有效控制雨水徑流，實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展模式。2015年10月，國務院辦公廳印發《關于推進海綿城市建設的指導意見》，提出通過海綿城市建設，綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，最大限度地減少城市開發對生態環境的影響，將70%的降雨就地消納和利用。平涼中心城區地處黃土高原溝壑區的涇河河川地和一級階地上，地形起伏相對較大，一定程度上為街道、廣場、居民區等硬化地面匯流集蓄提供了良好的自流條件。根據多年降水觀測資料，中心城區10年、20年一遇最大24h降水形成的匯流量分別達到62.39萬m3和117.54萬m3，雨洪資源利用潛力巨大。

2.3 增加中上游河道糙度，延緩河道徑流流速

平涼中心城區河道來水主要為南部山區任家溝等八條支溝，河道種植阻水低桿耐水濕植物可減緩河道徑流流速。由于城區段主河道比降總體較小、河床寬闊，部分河段河床泥沙淤積嚴重，形成槽式排水渠道。因此，可以借鑒延安市延河河道灘地綠化利用模式，對已形成淤積且河道較寬闊的涇河、南部山區溝道出口段兩側灘地隨地形變化進行平整，有序栽植低桿綠化耐水濕植物，疏浚已有水流通道，使河道在主汛期正常行洪、非汛期綠化美化，提高人與自然和諧相處品位[4]。目前，平涼水務部門結合城區段涇河河堤治理，在河灘地設置人工小島并栽植蘆葦，美化了河灘地，同時，修建的橡膠壩形成的水面吸引了大量的候鳥，形成良好的河道水生態環境。在涇河河道建設“丁”字植物堤壩、鉛絲石籠壩，束窄水流，導引汛期河道泥沙進入灘地，促使河道不良過渡段向優良過渡段的方向發展，保護了已建河流護岸工程，防止河流側向沖淘、擴張導致河岸坍塌甚至危及兩岸居民區和道路、橋梁等基礎設施，將河流水土保持理念應用于城區河道治理中。同時，河灘地栽植的阻水植物，增加了綠地面積，改善了區域小氣候[5- 6]。因此，通過建設雨洪資源灌溉設施、蓄貯地表匯流用以澆灌綠地，不僅有效利用了天然降水，而且減輕城市排洪管網的防洪壓力[7]，減少綠地維護對自來水的依賴度；同時，清淤、平整后的土質草地河道和渠道，有利于減緩徑流流速，增加地下水的補給，過濾污染物，降低城區雨洪進入涇河后造成的水質污染。

2.4 多元化投資建設雨洪蓄貯設施，多層級利用雨洪資源

在雨洪資源集蓄利用方面，充分利用中心城區地形多變和匯流易于集中的優勢，在距離綠地面積大、地勢較低的街道交匯地段規劃蓄水池、緩沖池、沉砂池，將附近地表匯水導入蓄水設施，通過沉淀、蓄貯和自我凈化后作為旱季綠地灌溉、街道降塵灑水、施工生產用水、建筑物拆除和臨時堆土降塵灑水等，并通過增設綠籬、綠化區匯水自流通道，增加地面匯流進入綠化區和城市景觀用水，實現雨洪集蓄利用與景觀效果相結合[7]，減輕短歷時、高強度降水造成的城區防洪壓力，減少雨洪對城區住宅小區和機關、企事業單位的威脅。另一方面，對實施雨洪資源利用的業主或建設單位給予適當的補貼，減免雨洪資源利用項目稅收；完善城市雨洪資源利用規劃和水資源價格體系，實現科學利用城市雨洪資源。政府結合老舊房屋改造對城區內的機關企事業單位或居民小區修建集雨工程在政策和資金上給予一定支持，尤其對投資較大、標準高、效益突出的典型集雨工程給予資金補助，相關業務部門在技術上給予指導，充分調動社會力量實施集雨工程的積極性、主動性，對監控管理完善、容積率和綠化率高的住宅小區推廣利用硬化地面匯水建設人工湖、小橋流水式花園小區，美化生活環境[9]。

3 結語

平涼中心城區雨洪減控與利用要“排、導、泄”與“調、蓄、用”相結合，在綠地面積大、地勢較低的街道交匯地段規劃蓄水池、緩沖池、沉砂池等小型蓄水工程，最大限度減少地表徑流直接進入城市排水管網和渠系。同時，加強水土保持設施與生產建設項目“三同時”制度的落實和監督，減輕人為擾動地面水土流失，并結合中心城區生態環境保護和高質量發展要求，樹立“海綿城市”建設理念，充分發揮建筑、道路和綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，建立城區地表徑流自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展模式，實現全方位、多舉措科學利用城市雨洪資源，進一步完善城市雨洪防控與利用體系。