西安市水旱災害風險普查成果在城區排洪能力提升中的應用

梁文娟，吳景霞，胡風有，周紅竹，李嘉琳

（1.西安市水利規劃勘測設計院,陜西 西安 710000；2.西安市水務局,陜西 西安 710000）

第一次全國自然災害綜合風險普查是習近平總書記親自出題、親自部署的一項重大的國情國力調查[1]。水旱災害作為自然災害六大災種之首,每年直接經濟損失約占各類自然災害直接經濟總損失的70%[2],開展水旱災害風險普查是提升水旱災害防治能力的基礎性工作,對于全面掌握我國水旱災害風險隱患情況、客觀認識重點區域抗災能力、提升全社會抵御水旱災害的綜合防范能力具有重要意義。西安市水務局對此高度重視,專門成立西安市水旱災害風險普查工作領導小組和水旱災害風險普查工作辦公室,參考國家水旱災害風險普查工作安排,根據西安市水旱災害特點,組織各區縣、開發區認真開展水旱災害風險普查工作。開展水旱災害風險普查是落實習總書記新時代防災減災救災的新定位、新理念、新要求的重要舉措,是省級開展風險評估區劃的重要依據,也是摸清各市縣水旱災害風險隱患“家底”的重要手段。與此同時,城市暴雨、特大暴雨等惡劣天氣頻發,因短時間降雨量過大造成的城市內澇問題更是層出不窮,如何充分利用普查成果支持城市防洪排澇決策,提高城區排澇能力,解決工作實際需要,最大限度發揮普查的使用價值和社會意義成為普查成果應用實踐的重要課題之一。

1 西安市水旱災害風險普查介紹

第一次全國自然災害綜合風險普查西安市水旱災風險普查工作自2021年1 月啟動,歷時2年,開展前期準備、普查宣傳、普查培訓、基礎資料收集、專項普查、數據審核、系統填報、報告編制、質量自審、成果驗收等各階段工作,完成了普查任務。

西安市水務局按照屬地管理和“誰主管、誰負責”的普查原則,對市域內13 個行政區、7 個開發區、西咸新區及河流和水利工程開展普查,涉及歷史洪水調查、干旱災害致災調查、洪水隱患調查、中小河流淹沒圖繪制4 個專項。所有成果經過質量自審、專家審查、系統核查后匯入數據庫,最終形成了西安市水旱災害風險普查成果體系。本次普查數據全面、覆蓋面廣、可信度高,做到了數據完整、規范、一致、合理,是水務部門目前掌握的較為全面的水旱災害信息。

2 西安市城區現狀排洪系統構成

西安市是中國西北部最大的中心城市,位于黃河流域中部關中平原腹地,北瀕渭河,南依秦嶺,地貌形態多樣,氣候冷暖干濕四季分明。受氣象、地貌影響,城區洪澇災害主要由暴雨及連陰雨引發,具有季節性強、頻率高,區域性明顯、易發性強,來勢兇猛、成災快等特點。西安城區地勢南高北低,主要河（渠）道有渭河、灞河、浐河、灃河、潏河5 條河流,以及皂河、太平河、漕運河、幸福河4 條排洪渠道。除浐河匯入灞河,潏河匯入灃河,太平河匯入皂河外,其余河流（渠系）均北流匯入渭河,大致呈現兩橫七縱排水布局。

2.1 排洪河道

渭河是流經西安的最大河流,也是西安市排洪外河,渭河由西北部入境,于東北部出境,沿途接納西安城區灃（潏）河和灞（浐）河洪水,形成東浐灞河、南潏河、西灃河、北渭河的城市排洪河道體系。城區現狀排洪河道已建成堤防228.65 km,其中渭河堤防防洪標準為300年一遇洪水,灞河、浐河、灃河堤防防洪標準為100年一遇洪水,潏河堤防不連續,現有堤防防洪標準為10年~100年一遇洪水。

2.2 排洪渠道

西安市城區排洪渠幸福河、漕運河、皂河、太平河主要任務為接納城市管網的雨洪水,是西安市主城區重要排水通道。現狀排洪渠已建堤防132.53 km,設計暴雨重現期多為3年~5年一遇。

現狀幸福河河長9.094 km,主要收集北郊中部及東半部排水,西起未央區西三村,沿草灘的東興、柳林、王家棚、賈家灘修建,最終匯入渭河。

現狀漕運河,起于漢城湖的截污暗涵終點,沿朱宏路西側由南向北穿過北繞城高速后,偏東斜向穿過草灘生態產業園接入渭河,全長10.575 km,接納城區、大明宮地區西片及北片區西半區域的雨水排放。

現狀皂河發源于長安區水寨村,是南郊塬洪和市區南郊、西郊、西北郊雨水的主要出路,全長35.85 km,沿途流經長安韋曲、西安高新技術開發區、六村堡工業園區、終點從草灘生態園區西側入渭河。

太平河是皂河的一個分支,位于西安市西郊,從高新區西側及灃東新城中部穿過,在鄭西客運鐵路專線以北匯入皂河,全長25.33 km,主要收集高新區二次創業區、三期大部分區域及灃東新城太平河以東大部分區域的雨水。

3 西安市城區排洪系統存在問題

為減少超標準暴雨造成的城區內澇損失,提高排洪系統排洪能力十分必要。以第一次全國自然災害綜合風險普查西安市水旱災害風險普查洪水隱患調查成果及中小河流洪水淹沒圖成果為基礎,分析西安市城區排洪系統存在的問題。

1）河流防洪體系尚未完全建立。西安市城區渭河、灞河、浐河、灃河城區段均已建成封閉的高標準堤防防御體系,僅有潏河高新區入灃河口段堤防設防標準低于20年一遇,西灃路至西太路段堤防設防標準不足100年一遇,長安區大部分河道為無堤段,未形成整體的防洪體系,防洪效益難以充分發揮。遭遇超標準洪水,灞河、浐河、灃河部分橋梁、閘壩將會壅水或阻水,易形成防洪安全隱患點；潏河由于堤防不連續、部分河堤設防標準不高,超標準洪水下全段存在安全隱患。

2）城區排洪渠道泄洪能力偏低。西安市城市內澇防治標準為50年~100年一遇,主要排洪渠道現狀暴雨重現期為3年~5年,低于最新市政排澇規劃要求排水標準為5年一遇、內澇防治標準為50年一遇暴雨重現期,無法滿足城市防洪安全需求,再者,西安城市化發展導致地表徑流系數加大,同量級的降雨產匯流時間縮短,流量顯著增加,洪峰形成加快,徑流峰型趨于“尖瘦”化,使原本標準偏低的城市洪澇防御系統能力進一步降低,加劇城區洪澇災害。按照市政規劃50年一遇暴雨重現期復核,4 條排洪渠道大部分河段存在明渠漫溢、暗涵阻水、蓋板涵垮塌等風險。

3）渭河支流河口設防標準偏低。西安市渭河設防標準為300年一遇,但灃河、浐河支流河口均為100年一遇防洪標準,皂河為10年一遇洪水,漕運河、幸福河均為3年暴雨重現期,支流入渭口河段設防標準偏低,渭河超標準洪水下,支流河口均存在不同程度渭河倒灌現象。支流河口倒灌不僅在河口橋、閘等處造成壅水,威脅涉河建筑物安全,還會導致河渠下泄不暢,進一步加劇城市排洪難度。

4）市政管道出口未充分考慮排洪河渠水位動態變化。部分市政管網出水口設置過低,特大暴雨情況下,城市排洪河（渠）道高水位運行,市政排水系統產生頂托甚至倒灌,導致城區徑流不能及時排出造成嚴重積水且退水時間過長的現象；部分排洪河（渠）道無法接納城區管網排澇系統排出水量,造成洪水出槽的現象,種種跡象表明需要加強河（渠）排洪系統與城區管網排澇的銜接。

5）信息化監控系統建設不完善。目前,西安城區僅有灞河、灃河建成了聯合調度系統,其余河渠信息化設施缺失,未建設水位、流速等檢測設施,缺乏視頻監控設備,無法實現自動化監測和實時數據采集。當遭遇特大暴雨等極端天氣,無法及時傳輸汛情、為水情調度及水災害防御提供有效信息,保障河道管理及相關部門迅速反應和精準應對。

4 提升城區排洪能力措施及建議

提升城區防洪能力是做好水災害防御工作的重要環節。任何防洪排澇體系都有設計標準,極端特大暴雨產生的超標準洪水災害不可能避免,洪澇災害不存在根治[3],提升城區排澇能力,要保證設計標準內洪水不成災,超標準洪水減少人員傷亡及財產損失。結合以上存在問題分析,提出措施及建議如下。

4.1 提升措施

1）提高河道防洪排洪標準。按照50年一遇規劃標準對潏河長安區無堤段進行全面治理,提升潏河低標準段堤防至100年一遇,使潏河城區段形成連續封閉的堤防防御體系；通過河道清淤、擴大行洪斷面、改造阻水建筑物、增設防浪墻等措施提升各河流阻水壅水點的過洪能力。

2）加快渠道綜合治理進度。近期,通過清淤、提前準備砂袋、搶險物料等措施,確保排洪渠礙洪卡口安全度汛。遠期,按照排水標準5年一遇和內澇防治50年一遇暴雨重現期,采取拓寬渠道、改造斷面、加高堤防等措施,對皂河、漕運河、太平河、幸福河全段進行提升改造。

3）提高支流入渭口防洪標準。適應地形高差,采取加高堤防、新建防浪墻等措施解決支流入渭口超標準洪水引發的倒灌壅水問題；修建梯形復式斷面、拓寬河道斷面,將河道兩側綠化帶改造成渠道或箱涵加大上游泄量,提高支流入渭口過流能力。

4）加快防汛信息化建設。在皂河、漕運河、太平河、幸福河、浐河、潏河安裝監測監控設施,特別是在河道橋梁處、人口聚集區等重點區域加裝水位、流速等監測設備,架設視頻監控設施,對河道行洪情況進行自動監測,提高信息化程度。將新建監測設施與灞河、灃河已有監測設施整合到防汛監測預警系統,利用監測設備傳輸實時動態數據信息,形成全市五大排洪系統信息庫,實現全過程監控。

5）提高超標準洪水應對能力。當遭遇特大暴雨洪水時,應未雨綢繆,事前,按照《西安市城區特大暴雨內澇應急預案》要求,明確部門職責,準備充足的防汛物資、設備,預籌臨時分洪區；事中,利用泵站強排等方式排洪,并分析預判特大暴雨洪水淹沒范圍和到達時間、水深、流速等,按照習總書記“人民至上、生命至上”的指示,做好附近居民轉移撤離工作,盡量減少人員財產損失。

4.2 有關建議

1）強化部門協同治理能力。建議由氣象部門結合先進預測預報手段準確預報降雨特征,提高特大暴雨預報準確性。由自然資源與規劃局在城市規劃中,統籌考慮雨水管渠過洪能力,規劃新建城市排洪渠（管）道。由住建、城管部門結合地形條件,調整城區排水布局,新建排水管道至灃河、灞河,增加其雨洪分流能力；充分考慮排洪河渠水位動態變化,提升排水管網的排洪能力；合理規劃城區蓄滯洪區,建立立體化雨水蓄排結合系統,構建數字孿生城市模型用于模擬城市內澇防治。

2）建立健全應急管理機制。建議應急部門建立“快速反應、協同應對”的洪澇災害應急管理體系,將氣象、水務等部門的“測、防、報”與應急管理等部門的“抗、救、援”有機銜接。事前,組織相關部門,聯合制定預案,廣泛宣傳,開展撤離演練,加大宣傳,增加市民避險意識；事中聯合發布預警、聯合指揮應急,事后聯合實施災后救援,提高應急管理水平和質量。

3）建立多措并舉資金籌措機制。西安市政府可積極爭取水利發展資金、城市建設資金、城市更新專項債等,建立多措并舉的資金籌措機制,為洪澇災害應急管理體系建設。

5 結語

城市排洪系統是一個城市基礎建設的關鍵,城區排洪能力的提升關系到城區居民的生命財產安全,是提高西安市特大暴雨災害防治能力和重大自然災害事件應對能力的一項重要內容。本文利用第一次全國自然災害綜合風險普查西安市水旱災害風險普查成果,分析西安市排洪系統遭遇標準內及超標準洪水時存在的隱患點及卡口問題,有針對性的提出城區排洪能力提升措施及建議,以期對西安市排洪系統排洪能力提升有所幫助。