城鎮河網密集區洪澇致災成因與治理對策研究

聶俊坤

(北京市城市規劃設計研究院；北京市城規技術服務中心，北京 100045)

城鎮河網密集區河網水系交錯密布，人口與生產資料集聚，區域土地開發程度較高，該類區域通常地勢低洼平坦并易于積蓄洪澇水，對防洪排澇安全具有很高需求。然而，河網密集區行洪排水易受流域性外部洪水過境或海潮雍水頂托作用影響，從而誘發區域洪澇災害[1]。近年來極端降雨氣候事件頻發，加劇了河網密集城鎮區洪澇災害防治壓力，也為該類區域的防洪防澇體系建設以及經濟社會發展提出嚴峻挑戰[2]。洪澇災害因洪水沖擊或澇水淹沒，造成交通通訊中斷、農業受災減產、工礦倉儲受淹、城鎮功能癱瘓以及疫情流行等危害。洪災通常由于承擔防洪功能的河湖堤防決口或漫溢造成破壞性影響，澇災則是由于本區域降水引發地表超標雨洪而形成地表嚴重積水災害[3]。然而，城鎮河網密集區因水系、圩區、蓄滯洪區等交錯貫通，難以嚴格劃分洪水與澇水致災成因。此外，河網密集區多位于江河流域中下游地區，歷史上多為洪水蓄滯的天然土地空間，因此，合理安排城鎮河網密集區洪水調蓄功能，有助于保障區域防洪排澇安全。部分濱海河網密集地區受過高洪潮水位頂托影響，阻滯了城鎮河道行洪排澇，同樣加劇了區域洪澇災害威脅。近年來，相關學者針對城市防洪除澇治理開展了一系列有益研究[4-6]，但針對河網密集區洪澇成災原因與治理策略仍需系統梳理與研究。因此，為了提升城鎮河網密集區防洪防澇保障水平，有必要通過辨識該類區域洪澇災害成因，針對性地提出綜合防控策略。

1 防洪防澇存在的主要問題

1.1 治洪除澇界限難分

由于洪災、澇災誘因的不同而逐步形成了“外洪內澇”的治理概念，然而城鎮河網密集區水系與圩區隨地勢交錯貫通，上游洪水過境時將與圩區外排澇水混合匯入區域河網，造成區域河網水位抬升并誘發洪澇災害，即無法嚴格劃分洪澇災害中的圩區澇水與上游洪水。因此，河網密集區可由外部過境洪水引發內澇災害，也可由低洼圩區澇水外排造成外部洪災。此外，部分圩區澇水外排能力超過外部水系河網排水能力，從而加劇河網密集區洪澇風險，即河網密集區洪澇致災因素難以嚴格區分[7]。同時，部分地區通過建設高標準防洪工程提升了區域防洪除澇能力，但卻割裂了河網密集區湖蕩之間水力連通，削弱了流域內原有洪澇蓄滯空間，加劇了流域以及圩外骨干河道行洪壓力。

1.2 內河排水豎向不暢

河網密集區行洪排澇能力受制于區域內河水位高程影響，部分城鎮用地與排水河道豎向高差過小，造成規劃排澇標準下的排水河道水位過高，阻滯了區域地表雨洪以重力流方式通過內河快速排除。同時，部分河網密集區流域下游在遭遇潮水頂托作用時，缺乏必要的泵站等強排設施有效削減區域內河水位，造成區域遭遇強降雨時內部河網水位陡漲，加劇了河網密集區行洪排澇壓力并引發城市內澇[8]。此外，城鎮河網密集區受農業灌溉、景觀營造以及漕運通航等多重功能對水位的需求限制，無法在遭遇極端暴雨或流域性洪水時快速降低內河水位，不能為區域防洪排澇創造有利豎向排水條件。

1.3 防治標準不相適應

防洪防澇標準通過設定行洪、擋洪、分洪以及蓄滯洪等綜合措施級別，實現安全宣泄流域洪水并保障防護對象安全。因此，針對河網密集區選取適宜的防洪防澇標準，應充分體現該類區域洪水與內澇防控特征與致災類型。城鎮河網密集區通常基于局部建設區或農田區對排水能力的需求確定區域防洪除澇標準，受限于“外洪內澇”治理理念以及針對性標準規范的缺位，造成河網密集區排澇標準設定過于強調內澇快速排除，而防洪標準的選取卻總體偏低，忽視了該類區域洪澇致災成因的復雜多樣性，不利于該類區域洪澇災害綜合防治[9]。

1.4 圩區整治聯并無序

河網密集區通過疏挖河槽、連通水系以及筑堤圍田等措施，逐步滿足了圩區內農業灌溉與防洪除澇等需求，然而圩區治理依舊存在如下問題：①流域與圩區治理不協調。部分圩區治理未統籌考慮流域防洪防澇需求，造成圩區采用過高標準實施聯圩防洪除澇工程，加劇了河網密集區洪澇災害風險。②圩堤建設實施無序。部分流域與區域防洪防澇工程建設難以協調推進，造成河網密集區為保障自身區域防洪除澇安全無序推動圩堤建設，削弱了流域性工程綜合效益的發揮。③圩區內部水環境惡化。隨著聯圩并圩規模的擴大與生產活動增加，呈現閉合狀態的圩區內部水體缺乏必要的水力交換，造成區內水生態環境系統不斷惡化[10]。此外，圩區農業面源污染物外排至區域河網水系，則將導致河湖水環境污染與水體富營養化問題。

1.5 洪水蓄滯功能失調

隨著土地資源開發與天然調蓄洼地的圍墾侵占，部分河網密集區洪水調蓄功能不斷下降，流域內產匯流特征與洪水蓄排情勢受人類活動干預而發生變化，河網密集區分洪功能、調蓄空間、蓄泄需求已與區域發展水平不相適應。同時，該類區域設置蓄滯洪區通常強調防洪蓄澇功能，然而協調河網水系綜合治理、蓄洪調洪資源利用、水環境保護以及水生態修復目標，已逐步成為蓄滯洪區發揮綜合功能的新要求[11]。此外，部分蓄滯洪區圩堤建設標準相對較低，在遭遇超標分洪時存在安全隱患，而部分莊臺村莊與農地布局相距過遠，移民安置與遷建策略仍需探索。

1.6 部門協調聯動不足

水文預報、氣象監測、防汛救災以及應急管理等部門間信息融合不足，部分河網密集區水情監測預報與城鎮洪澇預警平臺不統一。針對突發洪澇災害所造成的交通、通訊及電力中斷等險情，部分地區洪澇致災信息審核發布環節繁瑣，造成相關部門汛情信息發布時效性與避災指導性不強，各部門間應用現代化時效性信息傳播媒介能力有待提升[12]。此外，部分區域針對分洪調度閘壩實施高效調度能力不足，市政道路雨水篦子與入河排水口時常因疏于運維而發生阻塞，從而削弱了區域抵御洪澇災害的能力。

2 洪澇災害致災分析

2.1 孕災環境分析

城鎮河網密集區因其所處特殊地理環境易發生洪澇災害，其孕災環境主要包括：①特殊地形與氣候特征。城鎮河網密集區通常位于流域中部或末端，所處地勢相對低洼，流域外部洪水多匯集于區域河網系統，增加了該類區域防洪排澇壓力。此外，位于濱海地區的河網密集區因遭受臺風或海洋強對流天氣侵擾，造成區域短期大量雨洪匯聚，即特殊的氣候條件同樣加劇了區域洪澇災害風險。②蓄洪調洪空間有限。河網密集區受地勢平坦低洼與水系復雜等特殊條件限制，在該類區域修建大規模洪水調蓄工程空間有限，造成該類地區應對極端降雨洪澇災害調蓄功能不足[13]。③流域下墊面發生變化。隨著城鎮化建設快速擴張，河網密集區大量森林草地、農田綠地以及天然坑塘用地被征用開發，造成區域地表產流匯流強度增加、洪峰流量增大、峰現時間提前，下墊面變化削弱了區域滯洪能力并加劇洪澇風險。

2.2 致災因素分析

造成城鎮河網密集區洪澇災害的主要致災因素可分為人為致災因素與自然致災因素：①人為致災因素。城鎮化造成區域不透水面積不斷擴大，人類開發活動改變了流域產匯流特征，造成局部水土流失問題加劇，擾亂了河網水系行洪進程，導致地區現有防洪防澇建設標準與工程設施能力不足。此外，河網密集區城市建設的快速擴張，侵占了流域內原有的天然蓄洪滯洪空間，而高強度的城鎮集中開發則造成中心城區暴雨強度與頻率超過周邊區域，形成了城鎮熱島效應與雨島效應，增大了區域洪水行泄壓力。同時，河網密集區道路橋梁等跨河、濱河設施的大量興建，一定程度上阻礙了河網行洪排澇功能[14]。②自然致災因素。河網密集區多處于流域中部或尾端，上游大量外部洪水過境，造成區域內河網水系防洪排澇負擔過重。此外，部分河網密集區處于強降水易發氣候區，受短時強降雨與洪潮頂托疊加影響顯著，從而易于誘發區域洪澇災害。

2.3 承災體分析

洪澇災害的承載體主要可分為居民住宅區、市政道路、工礦企業、通訊設施以及各類公共生活生產服務設施等，其中市政道路與河湖水系則是河網密集區洪澇災害的主要承災體。城鎮雨水管網系統若不能及時排除區域雨洪，將會導致城鎮積水內澇，而河網密集區特殊的水文與地理環境易導致河湖水系受淹出槽，造成洪水漫溢并引發洪澇災害。因此，承災體所能承載災害的能力直接影響該類區域防洪防澇減災水平，影響因素主要可概括為：①河道行洪能力。若河網密集區水系連通性不足與河道治理標準偏低，將造成區域內部河道在遭遇大量過境洪水時行洪排澇阻塞或洪水漫溢出槽，而河道淤積則會進一步削弱水系行洪能力。②用地豎向高程。若部分河網密集區建設用地安排于平坦低洼地區以及流域匯水尾閭，將造成區域排水條件不暢，易于誘發內澇災害[15]。③管網排水能力。若地區市政排水管網治理標準偏低，下凹橋排澇設施能力不足，將導致城鎮建設區自產雨水徑流無法及時排除，進而造成道路與下凹橋積水并引發城市內澇。

3 洪澇災害綜合防控策略

3.1 合理選定治理標準

河網密集區制定防洪排澇標準時應綜合考慮洪澇風險、致災特征、災害損失以及防治成本等因素，該類區域洪災澇災交互影響，因此應統籌區域防護與圩區治理需求制定防洪防澇標準，具體包括：①針對河網豎向高差小且洪澇致災破壞性較小的區域，可分不同防護對象采用適宜較低防洪排澇標準。②針對土地開發程度較高，移民安置或征地補償成本較高的區域，在保障中心城區和重點設施防洪排澇安全前提下，不宜將防洪排澇標準設定過高，應綜合論證環境、社會以及經濟承受力合理選取。③針對城鎮化率較低或產業設施稀疏的較小范圍區域，可適當選取較低防洪排澇標準。④針對設施產業密度或城鎮化率較高的區域，可選取上限作為區域防洪排澇標準，而對于特別重要工礦企業區域或中心城區，其防洪排澇標準可高于區域或流域標準[16]。⑤應綜合考慮河網密集區總體排澇標準、蓄排能力、圩區水面控制率以及排澇泵站、閘門聯合運行調度方案，協調制定圩區防洪排澇標準。值得注意的是，不宜對圩區選取過高排澇標準，應保障圩區外圍擁有一定調蓄容積，避免過渡并圩聯圩與因澇致洪等問題。

3.2 控制內河排水條件

通過控制河網密集區城鎮地面豎向標高與排水河道水位高差，可提升區域防洪排水效率，具體措施包括：①針對老舊城鎮區域可依據更新改造進度，將重點建設區地面豎向標高逐步提高至其流域排水河道設計洪水位以上，從而降低區域內澇風險。②針對新開發建設用地可基于流域排水河道設計洪水位控制建設區豎向標高，保障排水河道控制水位不淹沒規劃或新建主要雨水管網出口內頂，確保建設區域雨水排除通暢。③應加強流域內部排水河網疏浚與拓寬，在臺風或強降雨前加大內河水位削減幅度。同時，可通過分洪或攔蓄措施阻止外部大量洪水進入區域內部河網[17]。此外，應在內河下游與入湖、入海閘壩交接或地勢低洼處設置強排泵站，加大內河下游在遭遇極端洪澇條件時的排澇能力，保障河網密集區內部排澇河道實現重力自流的行泄條件。

3.3 完善城鎮減災工程

通過完善河網密集區城鎮防洪除澇工程，可有效削減洪澇災害風險，具體措施主要包括：①通過設置調蓄空間、滲井、透水鋪裝等措施，可強化河網密集區針對城鎮雨洪的源頭控制，從而延緩住宅小區、工礦企業以及學校等場地雨洪徑流外排量與峰現時間，削減下游河網的行洪與排水壓力。②對于存在嚴重洪澇風險的場所與道路，可結合周邊濕地、綠地以及洼地空間構建具備一定規模的雨洪調蓄設施，從而在防治洪澇災害的同時，充分積蓄雨水資源。③針對城鎮地表空間相對局促的建成區，則可結合周邊人防設施、停車場以及體育場等空間，構建地下調蓄深隧或水池，削減區域洪澇災害風險。④對于局地易澇城鎮建設區，應合理安排城市豎向排水關系，加強對下凹橋、市政道路等重點公共服務設施排澇治理，應重點保障學校、醫院以及重點基礎設施豎向標高安全，避免造成集中低洼匯水積水區域。⑤針對城鎮自來水、電力、燃氣、地下停車場、地鐵以及地下商場等重要公共服務設施，可修筑擋水墻等防澇工程設施，阻隔城鎮澇水倒灌受淹，同時應注重完善應對極端降雨事件引發洪澇災害的應急方案與措施。

3.4 統籌流域圩區治理

河網密集區圩區治理對策主要包括：①河網密集區圩區綜合治理應遵循流域與區域防洪防澇等上位規劃，在明確圩區外圍河網水系行洪排澇能力基礎上，綜合考慮流域內圩區內洪澇調蓄需求與圩區外骨干河道行泄功能，合理有序安排圩區治理格局與治理規模。②河網密集區流域、區域以及地方圩區防洪防澇治理作為有機整體，圩區治理布局與區域河網水系治理布局互相影響，其中區域河網布局應支撐圩區治理需求，而圩區綜合治理則應服從于區域河網水系整體布局。若圩區治理未考慮區域水系格局，則會在發生流域洪澇災害時造成圩區外部河網水位過高，威脅區域防洪防澇安全。若區域河網水系治理未充分考慮圩區防洪除澇需求，則會導致外部水系治理標準偏低，河網行洪排澇規模偏小。③可通過靈活調度圩區外部洪水攔蓄工程、圩區閘門以及泵站等設施，避免長期封閉阻斷圩區內部與外部水體交換，保障圩區內部水體必要的流動性與水量更替，從而實現圩區內部水環境安全與生態系統良性循環。

3.5 優化蓄洪調洪策略

流域防洪減災體系與地方經濟建設造成河網密集區下墊面與區域洪水調蓄情勢發生變化，即應優化河網密集區蓄洪調洪建設思路，主要包括：①針對構成流域洪水調蓄體系具有重要功能的蓄滯洪區，可結合其蓄滯洪特征保留用地空間。②針對蓄洪泄洪頻繁、啟用概率高、洪水情勢不穩定且毗鄰城鎮生活生產區域的濱河蓄滯洪區，可結合城鎮規劃與河道綜合治理，騰退堤防用地與蓄洪滯洪場所，擴大河道行洪通道與天然蓄洪空間。③針對流域防洪防澇標準提高或洪水情勢發生顯著變化的河網密集區，可結合區域經濟社會發展與流域防洪規劃需求，經充分論證后擴大或新增設蓄滯洪區。④針對在流域防洪防澇體系中功能較小或啟用概率很小的蓄滯洪區，可結合區域洪水調蓄與地方城鎮建設實際調整蓄洪滯洪運行標準，可通過設置蓄滯洪保留區或防洪保護區等措施，在滿足超標洪水臨時分洪需求前提下，適當縮小蓄滯洪范圍。⑤針對蓄洪與占地面積較大且啟用概率不高的蓄滯洪區，可綜合考慮蓄洪運行模式與地方生活生產需求，通過設置隔堤分洪工程，靈活安排防洪調度方案。⑥可結合濕地生態修復與雨洪資源化利用需求，豐富城鎮河網密集區相關蓄滯洪區運行功能，促進地方水生態環境保護與區域水資源綜合利用。⑦在城鎮河網密集區臨近村莊地帶構建蓄滯洪區時，可采取就地安置避洪或外遷移民等措施，應結合鄉村規劃創建生活與生產空間以保障村民權益安全。⑧針對蓄滯洪區建設定位與蓄洪模式，應根據洪水風險影響在鄉村規劃中落實防洪防除澇、農村飲水安全、農田灌溉設施等公共服務設施需求。同時，可結合鄉村規劃靈活劃分安全臺地為若干獨立村莊，針對各村實際提出適宜的村莊經濟社會發展策略。

3.6 強化防控政策機制

強化多部門間聯動協作是提升河網密集區防洪防澇水平的重要制度保障，具體包括：①可通過健全多部門間合作與整體聯防聯治機制，搭建跨區域、跨部門的信息共享與交流平臺，從而為區域洪澇治理提供決策依據，促進洪澇災害多元化社會治理。②針對城鎮河網密集區應強化內澇與暴雨情勢監測預報站網建設，構建洪澇災害監控及預警平臺，提升洪澇災害預警信息發布時效性與指導性。③應強化統籌防汛減災各部門間協調運作，明確細化部門間責任與督導機制，引導新聞媒體及公眾監督參與，健全防洪防澇監督與政策法規體系。④可通過加強行業與區域部門間技術交流，廣泛討論區域防洪防澇關鍵問題與治理策略，避免多部門重復投入建設，破除城市洪澇治理各部門間的信息壁壘，促進地方行政與社會資源綜合效益最大化。⑤應強化群防群治體系，善于利用典型案例播報、街道專欄宣傳、移動通訊以及移動網絡終端等形式，提升民眾針對洪澇災害認知與防范自救能力，強化洪澇應急救災演練，切實減輕洪澇災害造成的人民生命財產損失。

4 結語

城鎮河網密集區大量外部洪水過境要求該類區域在洪澇災害治理時應協調流域防控與區域治理，通過優化區域外部河網行洪條件與內部洪澇調蓄空間，有利于完善區域洪澇災害防治體系。河網密集區洪澇災害管理應注重合理規劃、建設與運營流域性防洪防澇體系工程，實施風險區域分擔與補償等措施主動規避或削弱洪澇災害影響，綜合利用流域攔蓄水庫、蓄滯洪區以及濕地等調蓄空間，提升區域洪澇蓄排能力。此外，加強洪澇災害預警、完善應急管理機制、實施洪澇災害調查評價并強化群防群策力度，有助于提升河網密集區城鎮洪澇災害應急處置水平。