林煥新,靳高陽
(中水珠江規劃勘測設計有限公司,廣東 廣州 510611)
粵港澳大灣區在國家發展大局中具有重要戰略地位。但其地處珠江流域下游,河網密布,水問題十分復雜,洪潮澇災害、水質型缺水等水安全問題日益頻發。尤其是近年全球氣候暖化帶來的海平面上升持續影響,超頻的臺風暴潮、短歷時強降雨和干旱等極端天氣更為頻發和劇烈,疊加人類活動引起產匯流集中、洪水歸槽等影響,為城市防洪規劃工作帶來了諸多挑戰和發展機遇。為貫徹落實“十四五”規劃,推進新型城市加強水利基礎設施建設要求,扎實做好大灣區城市防洪規劃工作,助力大灣區高質量發展勢在必行、刻不容緩。
當前我國把生態文明建設納入中國特色社會主義事業總體布局,融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程,需要堅持環境友好,合作應對氣候變化和日益頻發的洪潮澇旱災害,保護好人類賴以生存的地球家園。
水利事業是關系到國計民生的基礎,在國民經濟發展中的具有重要的戰略地位。而作為水利工作的基礎與前提,順應國際國內形勢做好水利規劃的重要性不言而喻。因此,水利規劃特別是城市防洪規劃要適應我國經濟發展的新水平,就要明確新形勢下的新目標。首先,粵港澳大灣區建設等重大國家戰略所在區域,規劃水平和安全保障程度要與歐美日等發達經濟體看齊;第二,在規劃定位方面,水利專項規劃要協調并促進國土空間規劃體系的建立并監督實施,實現“多規合一”[1];第三,在規劃理念和內容方面,要把生態文明建設理念和環境治理理念全方位融入城市防洪規劃全過程,同時應對氣候變化的長遠影響;最后,在規劃方法方面,采用更詳細的資料、更先進的技術和更開放的水利信息資源共享平臺,進行精細化規劃,并與國土空間規劃相協調。
以粵港澳大灣區所在珠江三角洲為例,廣州近100年氣溫上升了1.4℃。進入新世紀以來的19年,是廣州有氣象記錄以來最暖的時期。以往香港天文臺總部每h雨量破紀錄的情況(1885—2015年),幾十年才發生1次,而近幾十年卻屢破紀錄[2]。珠江三角洲主要受潮汐影響的站點,近30年的最高潮位比1990年前30—40年的最高潮位平均升高0.61m,其中東莞泗盛圍站升高0.94m、澳門內港站升高0.84m、香港尖鼻咀站升高0.83m。20世紀90年代原認定珠江河口的100年一遇風暴潮現僅為20年一遇左右。根據IPCC評估[3]成果,到2100年預估海平面上升可能區間的上界將達到1.1m,大部分地區100年一遇的局地極端海平面事件(HCE)至少會每年發生1次,如圖1所示。可見,科學地編制防洪規劃、科學應對氣候變化和海平面上升等任重道遠。

圖1 區域海平面上升對預估的極端海平面事件的影響示意圖
防洪規劃主要涉及到流域,規劃范圍大。以往編制多偏重于安全性控制指標,對規模、標準、保證率、河寬、水體面積、容積及相應的控制水位和高程敏感,規劃階段成果大多是示意圖性質。如珠江的防洪規劃總體布局主要布置在示意圖上[4],防洪規劃編制規程[5]要求規劃總體布置地形圖的比例尺一般為1/25000~1/100000,空間坐標精度總體要求較低。但國土空間規劃要求一張圖疊加,如至少在比例尺1/10000圖上進行空間協調。且城市專項規劃已逐步向1/500城市地形圖、DEM分辨率1m等高精度發展。因此,水利規劃示意圖性質的成果因無準確規劃坐標范圍,存在難以與國土空間規劃三區三線空間等成果疊加的問題,往往造成城市用地協調困難、水利規劃方案難以落實的尷尬局面。
防洪規劃與國土空間規劃,雖然都是規劃階段,但是兩者的規劃范圍、內容和深度要求存在著一定的差異。國土空間規劃是對一定區域國土空間開發保護在空間和時間上做出的安排,包括總體規劃、詳細規劃和水利專項規劃。相對而言,總體規劃、詳細規劃側重于省、市、縣和鄉鎮等擬規劃建成區的土地利用類型和生態環境保護區劃的空間布置方案,如對交通、管線等的規模和豎向的總體安排,一般成果是明確的。但水利規劃面臨的不確定性較高,存在著流域規劃范圍往往遠大于國土空間規劃范圍,氣候變化引起的水文水資源變化和洪潮澇變化復雜,規劃規模的確定和調整與社會經濟發展不適應,地形和地質條件在規劃階段精度不夠,不同工程布局方案在規劃階段論證深度不夠等問題,因此難以在規劃階段就有明確的空間布置方案。水利規劃的工程建設方案往往是在可行性階段經過比選論證后,空間布置方案才真正落圖,才能確定建設用地并與國土空間規劃協調。
如水利部門確定江海堤防工程,根據規劃標準確定規模和堤防斷面型式,完成堤防建設即滿足保護城市的防洪任務要求。但從城市建設角度,堤防僅是濱海濱河區域建設其中一剛性的防護屏障,城市規劃的理念還要需要利用城市濱海的基礎設施建設,構筑城市安全韌性(剛性、彈性和可恢復性)的發展格局,這些要求則超出傳統水利范疇。以深汕濱海地區城市設計為例[6],如按照傳統水利設計報告,水利部門只需要按照相關技術規范200年一遇防洪標準布置堤頂高程為7m(較現狀地面高5m)的濱海海堤,提出排澇河道和泵站的布局和設計規模,但這顯然不適應現在的國土空間規劃,很可能會出現堤防割裂城市景觀、生態環境的不利局面。
目前,世界先進經濟體在規劃設計中多數考慮2100年海平面可能增加的不確定風險,如中國香港為應對極端氣候,規定了未來需要額外增加的海平面上升幅度和設計暴雨幅度,在防潮規劃設計中考慮21世紀中期(2041—2060年期間)增加0.23m,至21世紀末期(2081—2100年期間)增加0.72m的影響[7]。如泰晤士河2100規劃,為解決泰晤士河口區的防潮問題,提出在已建泰晤士河水閘下游新建Tilbury、Long Reach兩個閘址比選方案[8]。紐約灣區為應對氣候變化也提出韌性城市建設。面對極端條件,USACE在紐約灣區風暴潮風險管理研究中[9]提出了堤閘結合的較為剛性的多種防御方案,其中全灣區的閘堤方案如圖2所示。荷蘭實施了增加河道寬度、增設蓄滯洪濱河空間和恢復河道自然功能的建設措施[10]。日本的“游水地”鶴見川多功能滯洪區建設[11]實現了高密度城市中結合蓄滯洪區的分、蓄、退洪設施和濱河景觀、體育設施建設等綜合功能,如圖3所示。相關案例均體現出重視城市作為有機生命體,結合城市建設的方方面面,系統、綜合地滿足洪潮澇安全、景觀、自然生態、社會經濟價值、旅游等各行業的需求。

圖2 紐約灣區全閘壩研究方案

圖3 鶴見川多功能滯洪區洪水分、蓄、退洪示意圖
水利規劃特別是涉及城鎮規劃的防洪規劃,盡可能協調和指導城市規劃,做到城水相融、相輔相成、相互促進,應認識到水體廣泛存在山水林田湖草中和人居住的基礎設施中。新形勢下城市防洪規劃,不只限于傳統的防洪潮排澇體系和工程布局,還需要銜接好城市排澇排水條件,協調城市基礎設施和自然環境,讓水體調控自如、構筑城市水安全的格局。在與城市規劃部門協同研究規劃時,針對防洪安全提出以下規劃措施建議。
隨著我國進入新發展階段,新型城市建設、生態文明發展理念進一步發展,河湖長制及河湖劃界、岸線規劃的系統實施,應當結合城市規劃建設的方方面面,擴大河湖水體空間,恢復、增加河網水系密度,提高蓄滯泄能力,扭轉城市因城鎮化造成的河湖水體萎縮帶來防洪排澇不利影響的局面。除常規的江河湖海堤防用地范圍,還應在城市規劃中結合綠地旅游等需求,在沿河沿湖沿海預留多功能空間,應對未來防洪潮排澇不確定影響。如作為未來可能需要布置進一步提標堤防、河道行泄洪的空間。
提出城市陸域分層設防的理念,對于重要城市重要基礎設施區域、一般不淹沒的場地、可淹綠地和場所、生態濕地、河道底高程均提出規劃豎向要求,同時滿足防洪景觀需求。
參考美國、英國等經驗,根據城市防洪保護區內不同保護對象的特點、可能淹沒程度、脆弱性、社會經濟重要程度、受災程度和恢復能力等進行洪澇災風險分析評估,綜合統籌,根據城市特點和不同防護對象提出適應性策略和措施,例如提出地鐵、地下空間的防御措施和防御預案等。確保洪澇災害發生時有較強的適應性和可恢復性,滿足韌性城市的建設要求[12- 13]。結合城市設計,系統、綜合利用濱河濱海公園廣場、綠地沙灘、濕地、紅樹林、防波堤、碼頭和防風林等,減少后方陸域風暴潮影響并增強河岸海岸的防護能力。
主要理念包括退讓濱河空間、設置蓄滯洪和調蓄水體空間、濱河設施采用架空型式、增加水體和城市其他行泄洪通道(包括低洼草地、泄洪道路等)的連通性和調蓄能力等措施,實現濱河場地彈性可恢復,即河道有水、河灘能濕,草地能排,一般能淹,重要建筑物能避等措施。
在滿足數據安全保護要求基礎上,研究建立水利數據服務中心,提高水利信息資源開放共享程度;提高采用數字地形分析精度和規劃水利工程空間布局精度;運用基于GIS、BIM、IOT、大數據、AI等新技術,啟動數字孿生規劃場景,構建規劃方案分析和采用的二、三維仿真模型。
研究提高防洪規劃深度和階段安排,如對于重點建設區域、與城鎮空間協調緊密的防洪工程,在規劃階段能基本達到現有可研階段空間布局的深度,滿足城市建設要求。
進一步開展氣候變暖、海平面上升對降水、風暴潮水位、咸潮的基礎性研究,并應用于水資源、防洪排澇防潮等水利規劃;學習和響應IPCC和歐美等先進發達國家應對氣候變暖、海平面上升、洪澇加劇的風險評估和理念,應用于包括防洪的水利規劃。
重視系統性規劃蓄滯洪、泄洪、分洪、擋潮和海岸防護等綜合工程措施。如粵港澳大灣區整體防洪措施,應統籌考慮未來海平面可能上升、風暴潮加強的影響,充分應對極端氣候變化影響,學習吸收國內外先進經驗,借鑒美國、荷蘭、意大利、俄羅斯和國內黃浦江河口建閘前期研究成果,開展粵港澳大灣區閘堤聯合防御方案的前期研究;從流域層面考慮上游蓄滯洪和分泄洪的前期研究,應對防洪標準提高和洪水歸槽的影響,持續提升粵港澳大灣區的抗風險能力和適應性。
十四五規劃提出要全面提升城市品質,統籌城市規劃建設管理,推進新型城市建設,建設韌性城市;國務院辦公廳《關于加強城市內澇治理的實施意見》[14]提出用統籌的方式、系統的方法解決城市防洪排澇問題。本文梳理城市防洪規劃新形勢、目標和存在問題,提出了防洪基礎設施空間預留、強化豎向管控、建設韌性城市、建設彈性水網等與城市規劃相融合的建議,以及共享和新技術運用、動態調整規劃深度、推廣水文氣象科研成果的應用、重視系統性、綜合性防洪減災工程措施等防洪規劃適用性建議。