北方濱海丘陵城市防洪規(guī)劃研究
——以日照市為例

李 朋

[上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092]

0 引言

水資源時(shí)空分布極不均勻、水旱災(zāi)害頻發(fā)，自古以來(lái)是我國(guó)基本國(guó)情[1]。城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展使得城市防洪排澇短板凸顯，城市暴雨洪澇災(zāi)害損失加劇[2]。北方濱海丘陵城市多屬山溪性河流，汛期洪水集中，陡漲陡落并受下游潮水頂托影響。因此，呂蘭軍等提出在城市規(guī)劃階段應(yīng)進(jìn)行科學(xué)論證并適時(shí)提高城市的防洪標(biāo)準(zhǔn)[2]。依據(jù)相關(guān)規(guī)劃規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)[4，5]，充分重視防洪規(guī)劃工作，確保所在片區(qū)的防洪除澇安全[6]。科學(xué)分析潮、洪對(duì)設(shè)計(jì)水位的影響[7]，確定合理的設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)水位[8]，基于模型，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，驗(yàn)證相關(guān)工程滿足規(guī)劃要求[9]。鄭美琴等[10]研究顯示，影響山東日照產(chǎn)生暴雨的臺(tái)風(fēng)時(shí)間大多集中在7 月和8 月。張雷等[11]通過(guò)臺(tái)風(fēng)影響時(shí)的暴雨洪水成因和規(guī)律進(jìn)行分析，總結(jié)了防汛防臺(tái)風(fēng)各項(xiàng)防洪減災(zāi)措施，并提出相關(guān)建議。蓄滯洪區(qū)是我國(guó)江河防洪體系的重要組成部分[12]，以“排蓄并舉”為設(shè)計(jì)理念，采用工程措施及非工程措施結(jié)合[13]，強(qiáng)調(diào)洪水災(zāi)害中風(fēng)險(xiǎn)和脆弱性對(duì)城市規(guī)劃的影響[14]。城市應(yīng)對(duì)暴雨災(zāi)害需加強(qiáng)部門應(yīng)急協(xié)調(diào)和聯(lián)動(dòng)能力，提升公眾科普宣傳力度等提升城市韌性[15]。同時(shí)需加強(qiáng)山洪災(zāi)害預(yù)防、監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、救援處置等[16]。

1 防洪現(xiàn)狀分析

1.1 區(qū)域概況

日照市地處中國(guó)大陸沿海中部、山東半島東南部，主城區(qū)位于東部沿海地區(qū)。日照市屬魯東丘陵，是沂蒙山系的東伸部分，總的地勢(shì)背山面海，略向東南傾斜，山地、丘陵、平原相間分布。主城區(qū)大部分地區(qū)海拔標(biāo)高在10～50 m 之間。規(guī)劃范圍為日照市主城區(qū)，總面積253.5 km2。

1.2 氣象水文

日照市屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。日照市多年平均降水量817.6 mm，主城區(qū)多年平均降水量約790 mm。年內(nèi)降水多集中于汛期（6～9月），占全年降水總量的72.2%，其中7～8 月降雨次數(shù)多，雨量大。全市多年平均徑流深269.2 mm，徑流主要由降雨補(bǔ)給，其時(shí)空分布變化規(guī)律基本與降水一致。區(qū)內(nèi)河流屬山溪雨源性河流，河道流量隨季節(jié)變化，汛期洪水集中，呈陡漲陡落型，次洪水過(guò)程持續(xù)時(shí)間較短，一般在15～20 h。

1.3 河流水系

城區(qū)水系主要經(jīng)張家河、崮河匯入傅疃河后入海。主城區(qū)主要有傅疃河、沙墩河、香店河、張家河、崮河、后樓河、營(yíng)子河、郭家湖子河、喬家墩子河等河流，見(jiàn)圖1。

圖1 主城區(qū)河道布局圖

傅瞳河發(fā)源于五蓮縣韓家窩洛大馬鞍山，于日照經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)夾倉(cāng)村東南入海。傅疃河入海口以上總流域面積為1060 km2，其中日照水庫(kù)下游流域面積為514 km2，干流長(zhǎng)51.5 km。沙墩河發(fā)源于東港區(qū)金家湖東南，發(fā)源地高程為200 m，河長(zhǎng)15.18 km，流域面積50.35 km2。香店河發(fā)源于東港區(qū)廟山后東，發(fā)源地高程為294 m，經(jīng)市區(qū)于許家樓西匯入張家河，河長(zhǎng)為10.5 km，流域面積24.14 km2。張家河崮河中游段，張家河上游接香店河，下游匯入崮河，海曲中路—上海路段長(zhǎng)6.3 km。崮河發(fā)源于東港區(qū)河山南，發(fā)源地高程575.0 m，經(jīng)市區(qū)于兩河西匯入傅疃河，總河長(zhǎng)為21.15 km，流域面積為165.2 km2。后樓河發(fā)源于河山西南，發(fā)源地高程246 m，經(jīng)市區(qū)于山東路北與香店河交匯，全長(zhǎng)11.9 km，流域面積32.89 km2。營(yíng)子河發(fā)源于市區(qū)北郊的陡嶺西，發(fā)源地高程160 m，于許家樓西與香店河交匯形成張家河，河長(zhǎng)7.8 km，流域面積13.81 km2。郭家湖子河發(fā)源于東港區(qū)黃山北，發(fā)源地高程152.8 m，于郭家湖子村東匯入崮河，河長(zhǎng)5.5 km，流域面積18.27 km2。喬家墩子河河流地處山海天旅游渡假區(qū)，河長(zhǎng)4.41 km，流域面積6.22 km2。

1.4 現(xiàn)狀問(wèn)題

日照市主城區(qū)河道現(xiàn)狀主要存在以下問(wèn)題：防洪（潮）標(biāo)準(zhǔn)低，城市防洪（潮）任務(wù)艱巨；河道淤積、河道富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，降低了行泄洪和排澇能力；攔河設(shè)施過(guò)多導(dǎo)致過(guò)流能力不足；隨著城市的開發(fā)建設(shè)，徑流系數(shù)成倍提高，現(xiàn)有的排澇設(shè)施排澇能力不能適應(yīng)新形勢(shì)下的排澇要求。

2 設(shè)計(jì)暴雨及洪水

2.1 設(shè)計(jì)暴雨

日照市主城區(qū)各河流無(wú)實(shí)測(cè)洪水資料，本次規(guī)劃主要采用暴雨推求洪水方法。采用日照氣象局提供的主城區(qū)1981～2014 年連續(xù)34 a 最大1 h、3 h、24 h 實(shí)測(cè)降雨資料進(jìn)行分析。根據(jù)設(shè)計(jì)頻率在頻率曲線上查得相應(yīng)歷時(shí)的暴雨量即為設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量。設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量頻率適線結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量頻率適線結(jié)果單位：mm

從偏安全的角度的出發(fā)，選擇《山東省中小河流治理工程初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)洪水計(jì)算指導(dǎo)意見(jiàn)》中對(duì)防洪偏不利的雨型作為設(shè)計(jì)雨型。

2.2 設(shè)計(jì)洪水

城市區(qū)域匯水分區(qū)劃分需結(jié)合上游山丘區(qū)自然地形地貌及城市雨水管網(wǎng)排水分區(qū)綜合確定。結(jié)合日照市主城區(qū)及上游段地形地勢(shì)和水系布局，并考慮區(qū)域雨水規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃，按照匯流范圍布置，劃分為多個(gè)匯水分區(qū)。設(shè)計(jì)洪水計(jì)算方法采用瞬時(shí)單位線法，并用洪峰流量模數(shù)等值線進(jìn)行校核。各主要河道設(shè)計(jì)洪水成果見(jiàn)表2。

表2 各河道設(shè)計(jì)洪水成果表

根據(jù)《日照港疏港公路跨崮子河橋梁防洪影響評(píng)價(jià)》及傅疃河下游橋梁水文計(jì)算成果，結(jié)合區(qū)間來(lái)水情況，適當(dāng)考慮錯(cuò)峰影響，分析崮河下游段設(shè)計(jì)洪峰流量。設(shè)計(jì)洪水特征值成果分析見(jiàn)表3。

表3 設(shè)計(jì)洪水特征值成果表

3 規(guī)劃指標(biāo)與布局

3.1 規(guī)劃目標(biāo)

提高日照市主城區(qū)綜合防災(zāi)減災(zāi)能力，構(gòu)建“布局合理、蓄排結(jié)合、安全生態(tài)”城市防洪、生態(tài)修復(fù)及藍(lán)線管控系統(tǒng)。建成與日照市主城區(qū)發(fā)展定位相適應(yīng)的人水和諧、管理智慧、具有韌性的現(xiàn)代化防洪安全保障體系。

3.2 防洪標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)城市總體規(guī)劃，結(jié)合區(qū)域政治、經(jīng)濟(jì)的重要性以及常住人口、區(qū)域現(xiàn)狀，考慮可操作和實(shí)施性，綜合確定日照市主城區(qū)河道防洪標(biāo)準(zhǔn)。城市河道防洪標(biāo)準(zhǔn)除傅疃河為100 a 一遇外，其余為30 a 一遇。

3.3 總體布局

經(jīng)調(diào)查，日照市尚未編制相關(guān)傅疃河流域規(guī)劃及主城區(qū)河道防洪專項(xiàng)規(guī)劃。日照市主城區(qū)地勢(shì)相對(duì)平坦，主城區(qū)西側(cè)和北側(cè)有山脈圍繞，東側(cè)為海域，主城區(qū)排水主要依托內(nèi)部河網(wǎng)水系，東側(cè)區(qū)域獨(dú)流入海，內(nèi)部河網(wǎng)水系匯水經(jīng)崮河、傅疃河于主城區(qū)南側(cè)入海。本次防洪規(guī)劃的總體格局為：“一脈兩支，支脈相連”的樹枝狀河網(wǎng)。

一脈：傅疃河流域通道，匯水的主要通道，主城區(qū)內(nèi)部河網(wǎng)水系經(jīng)傅疃河匯流入海。兩支：后樓河-香店河-張家河-崮河&沙墩河骨干河道，包含主干后樓河、香店河及張家河、崮河，有營(yíng)子河、郭家湖子河等支河匯入。沙墩河支脈則主要由沙墩河構(gòu)成，河道較長(zhǎng)，河流路徑相對(duì)固定。主城區(qū)河網(wǎng)格局見(jiàn)圖2。

圖2 主城區(qū)河網(wǎng)格局圖

4 防洪工程規(guī)劃

4.1 總體對(duì)策

根據(jù)日照市主城區(qū)河道的現(xiàn)狀情況以及規(guī)劃目標(biāo)確定的總體思路，提出日照市主城區(qū)河道防洪規(guī)劃的總體對(duì)策為“上蓄、中疏、下排、滯蓄統(tǒng)籌”。

堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，流域防洪與城市防洪協(xié)同；上中下游統(tǒng)籌，分區(qū)設(shè)防，蓄排結(jié)合；采用河網(wǎng)模型構(gòu)建與定量分析；藍(lán)綠線預(yù)留控制、濱水生態(tài)空間管理；保證規(guī)劃有效落地、切實(shí)可行。

蓄、滯：上游水庫(kù)安全鑒定和除險(xiǎn)加固等，加大防洪庫(kù)容，減小下泄流量；充分利用河道沿線周邊綠地等，建設(shè)滯蓄、濕地公園，凈水削峰綜合效益。疏、排：河道阻水設(shè)施拆除，增加過(guò)水?dāng)嗝妫还歉珊拥篮哟彩杩Ｏ峦冢苊夂樗纾患訌?qiáng)河道藍(lán)線保護(hù)，避免侵占。

4.2 主城區(qū)河道規(guī)劃

對(duì)于日照市主城區(qū)河道防洪主要采取的方式為河道整治及滯蓄濕地工程措施相結(jié)合，并完善非工程措施。堅(jiān)持干支流統(tǒng)籌，防洪、生態(tài)并舉，因地制宜采取河道疏拓、堤岸加高等各種措施，加強(qiáng)水系綜合治理。主城區(qū)河道規(guī)劃一覽見(jiàn)表4。

表4 主城區(qū)河道規(guī)劃一覽表

4.3 防洪工程規(guī)劃

（1）清障規(guī)劃

對(duì)部分阻礙河道行洪攔河壩進(jìn)行拆除，攔河壩拆除結(jié)合河道綜合整治過(guò)程實(shí)施。同時(shí)，需要對(duì)水生植物進(jìn)行定期管養(yǎng)維護(hù)。

（2）河道整治工程

河道整治結(jié)合現(xiàn)狀超標(biāo)河段及整治中河段梳理，避免重復(fù)投資。河道整治工程涉及范圍包含崮河、沙墩河、郭家湖子河等河道。疏拓河道長(zhǎng)度共計(jì)約27.31 km，此外，下游傅疃河堤岸適時(shí)進(jìn)行提標(biāo)改造，沈海高速至入海口12.3 km，合計(jì)39.61 km。河道整治工程項(xiàng)目見(jiàn)表5。

表5 河道整治工程項(xiàng)目表

河道護(hù)岸設(shè)計(jì)需充分考慮河道的功能性、生態(tài)性、親水性及經(jīng)濟(jì)性。規(guī)劃河道護(hù)岸型式在有條件情況下盡量考慮采用生態(tài)河道斷面，在滿足防洪排澇基本要求下，河道斷面宜寬則寬，盡可能增加適當(dāng)?shù)臑I水景觀帶以及斜坡護(hù)岸等，強(qiáng)化河道的自然生態(tài)功能；存在改造困難河段，采用局部加高措施滿足行洪要求；對(duì)于河道范圍線狹窄的區(qū)域，則考慮通過(guò)豎向生態(tài)帶的方式增加一定的生態(tài)空間；堤岸設(shè)計(jì)同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性。除此之外，盡量貫通沿河步道，局部設(shè)置親水平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)巡河道、慢行系統(tǒng)、生態(tài)駁岸的有機(jī)結(jié)合。

（3）滯蓄濕地工程

日照市主城區(qū)河道的整治工程需要結(jié)合濕地工程的相關(guān)內(nèi)容同步建設(shè)，可以通過(guò)濱河濕地工程的建設(shè)，增加日照市主城區(qū)河道的滯蓄能力。本次日照市主城區(qū)規(guī)劃滯蓄濕地工程共計(jì)15 處（見(jiàn)表6），滯蓄濕地總面積為342.66 hm2。

表6 自然滯蓄濕地工程表

滯蓄濕地區(qū)域護(hù)岸的處理宜在滿足防洪要求的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持人與自然和諧共處的原則，強(qiáng)化滯蓄區(qū)的自然生態(tài)屬性，充分結(jié)合滯蓄區(qū)非汛期生態(tài)綠地功能及汛期滯洪削峰作用設(shè)計(jì)護(hù)岸類型，藍(lán)綠融合。

4.4 實(shí)施建議

（1）河道整治及滯蓄濕地按照輕重緩急，先急后緩，河道治理先主干后支河，滯蓄濕地建設(shè)先上游后下游。盡快實(shí)施張家河、郭家湖子河等河道整治及滯蓄濕地工程。

（2）對(duì)近期將要實(shí)施的防洪排澇工程應(yīng)盡早進(jìn)行工程可行性論證，盡快發(fā)揮工程的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)遠(yuǎn)期將要實(shí)施的工程，應(yīng)早作準(zhǔn)備，結(jié)合藍(lán)線規(guī)劃預(yù)留河道及滯蓄區(qū)的建設(shè)用地。

（3）結(jié)合沿河生態(tài)修復(fù)及景觀建設(shè)，“削墻造坡、藍(lán)綠融合”，打造貫通的濱水廊道。對(duì)于河道兩側(cè)用地寬裕的河段，采用梯形或復(fù)式河道斷面，藍(lán)綠融合，既擴(kuò)大河道過(guò)水面積，又有利于景觀豎向銜接，體現(xiàn)城市建設(shè)低影響開發(fā)的理念。

（4）河道整治應(yīng)優(yōu)先或與周圍道路及地塊的開發(fā)同時(shí)進(jìn)行，確保雨水排放出路通暢。

（5）景觀堰壩建設(shè)需進(jìn)行防洪影響論證，確保不影響河道防洪過(guò)流能力。

（6）加強(qiáng)上游水源涵養(yǎng)水土保持，水庫(kù)除險(xiǎn)加固及日常管養(yǎng)，促進(jìn)水庫(kù)防洪減災(zāi)、生態(tài)修復(fù)等綜合功能發(fā)揮，下游傅疃河堤岸適時(shí)進(jìn)行提標(biāo)改造。

5 結(jié)語(yǔ)

北方濱海丘陵城市多屬于山溪性河流，汛期洪水集中，陡漲陡落并受下游潮水頂托影響。本文通過(guò)日照市主城區(qū)河道防洪專項(xiàng)規(guī)劃研究，綜合確定河道防洪標(biāo)準(zhǔn)，歸納日照市主城區(qū)河道防洪的總體格局為“一脈兩支，支脈相連的樹枝狀河網(wǎng)”，提出總體對(duì)策為“上蓄、中疏、下排、滯蓄統(tǒng)籌”，明確城市防洪建設(shè)目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)，以及防洪建設(shè)項(xiàng)目等。進(jìn)一步完善主城區(qū)防洪體系，提升防洪安全保障能力，提升城市韌性，可為北方濱海丘陵城市相關(guān)規(guī)劃提供借鑒和參考。