江苏南京市城市洪涝防御对策措施_吴玉明.pdf

Feb.2023 NO.2 VOL.332023年2月 第2期 第33卷中国防汛抗旱CHINA FLOOD&DROUGHT MANAGEMENT城市防洪URBAN FLOOD CONTROL江苏南京市城市洪涝防御对策措施吴玉明 马梦婷（苏邑设计集团有限公司，南京210016）摘要：江苏南京市是全国31座重点防洪城市之一，受地理位置、地形特征和气候的共同影响，极易发生区域性洪涝和流域性洪水。依据南京市域空间格局、“山、水、城、林”的城市特征，分析城市洪涝特点及致灾成因，围绕南京“创新名城、美丽古都”的发展目标，从城市洪涝关系、设防标准等方面进行探析，提出分级分区设防，优化城市布局，加快工程体系建设，强化管理，完善城市应急预案，洪涝统筹、联排联调的对策措施。关键词：城市洪涝；联排联调；应急预案；对策；南京市中图法分类号：TU998.4文献标识码：B文章编号：1673-9264（2023）02-53-05DOI:10.16867/j.issn.1673-9264.2022211吴玉明，马梦婷.江苏南京市城市洪涝防御对策措施J.中国防汛抗旱，2023，33（2）：53-56，63.WU Yuming，MA Mengting.Urban flood prevention countermeasures in Nanjing ofJiangsu ProvinceJ.China Flood&Drought Management，2023，33（2）：53-56，63.（in Chinese）收稿日期：2022-06-06第一作者信息：吴玉明，男，高级工程师，E-mail：。近年来，全球气候变暖，极端异常天气发生频繁，流域性洪水、“城市看海”现象明显增多。南京市域低山、丘陵岗地、平原交错，面积6587km2，2020年底，常住人口约931万人，城镇化率86.8%，多年平均降雨量1 059.8 mm，地处长江、秦淮河、滁河、水阳江流域性河道下游，是典型的“洪水走廊”，也是全国31座重点防洪城市之一，防洪防涝任务艰巨。1 城市洪涝特点及灾害成因1.1 洪涝特点长江南京河段承接上游174万km2流域面积来水，洪水受上游径流、海潮、台风暴雨影响，持续时间长，对城市防洪影响较大；秦淮河流域面积2 631 km2，支流众多，大多为山丘型河道，源短流急，暴雨发生时，洪水位涨幅大，洪峰高，流域城市化率高，对城市防洪防涝影响大；滁河中下游支流河道的上游多为山丘区，遭遇暴雨时，迅速形成山洪下泄，造成下游平原区河道水位急速上涨；水阳江流域面积10385 km2，发源于皖南山区，南京市处于中下游水网圩区，水系互联互通，防洪能力低，局部性洪涝频繁、区域性洪涝常见、流域性洪水多发。根据暴雨与长江遭遇的不同，南京市主要有3种洪涝类型：2008年型，区域降雨很大，但未遭遇长江较高潮位，下游险情较小，支流上游受灾严重；1998年型，区域降雨量不大，但是受到长江高潮位顶托影响，沿江及支流下游险情较严重，上游险情较小；2020年型，区域强降雨与长江较高潮位遭遇，全流域受灾都比较严重。1.2 洪涝灾害成因（1）暴雨洪水叠加。夏秋高温季节，南京常发生梅雨、台风雨、对流雨。长江发生洪水时期，正值本地暴雨频发季节，易与江河洪水遭遇，此外还会遭受台风和天文大潮影响，多因素叠加，引发严重的洪涝灾害。2020年长江发生流域性洪水，下关高潮位10.39 m（吴淞）；2016年秦淮河洪水，东山站水位 11.44 m；1991 年滁河洪水，晓桥站水位12.63 m；2016年水阳江洪水，水碧桥水位13.64 m，均为有水文记录以来最大值。（2）城市化进程加快。城市化改变了地形、地貌、产汇流条件及水文特性，调蓄面积减少，地表径流系数、径流量53Feb.2023 NO.2 VOL.332023年2月 第2期 第33卷CHINA FLOOD&DROUGHT MANAGEMENT中国防汛抗旱城市防洪URBAN FLOOD CONTROL加大，洪峰提前；跨河、临河建筑物增多，削弱了河道行洪能力。以东山站以下秦淮河干流为例，城市密度增加，河道桥梁间隔平均不到1 km，且有增加趋势，同等降雨标准下的河道水位抬高明显，河道防洪排涝能力减弱。（3）城市基础设施未充分考虑洪涝风险。地下停车场、商场和轨道交通等设施建设时，未充分考虑洪涝风险，避险措施不足，洪涝水倒灌浸泡风险较大。2021 年郑州“720”特大暴雨，由于雨水倒灌，地铁严重积水，造成人员重大伤亡；2016年7月台风暴雨期间，南京地铁3号线明发广场站由于雨水涌入被迫停运。部分设施建设不当，增加了防洪隐患。2015年秦淮河洪水期间，由于禄口机场高速公路桥梁拓宽改造时，桥址堤防未达标封圈，致使洪水入侵，区域受淹，机场高速中断运行；2016年，由于纬三路过江隧道建设过程中，影响了长江堤防的密实性，南京师范大学附属中学学校段长江堤防出现渗漏水重大险情。（4）工程体系防御能力不足。城市化拓展区域，原有的防洪设施薄弱，亟须提标改造；现有防洪堤防为历年加固形成，质量参差不齐，存在管涌、滑坡等险工隐患，局部河段迎流顶冲、深槽逼岸；支流河道缺少控制建筑物，汛期江河水倒灌；规划的流域性防洪工程未全部实施，影响工程整体效益的发挥。城市早期治涝工程建设标准偏低，老旧设施的改造涉及面广、实施难度大；新建城区内治涝设施大多按农田治涝的标准建设，设施提标改造滞后于城市化进程；防涝手段和措施单一，弹性低，一旦遇到超标准降雨，极易形成内涝。（5）应急管理水平不足。一方面，地铁、隧道、高速公路等重大基础设施缺少防汛预案，在灾害发生时，未能做到事前预测、预报、预警、预防，事中全力抢险，事后积极救助，防患于未然；另一方面市民洪涝风险意识淡薄，城市避险及抢险措施薄弱，部门联动性差，面对洪涝灾害，无法及时、充分有效调动足够的资源进行防灾减灾。2 洪涝防御对策措施2.1 分级分区设防2.1.1 城市防洪体系依据南京城市总体规划中的城市等级，构建“中心城区副城新城”3级城市防洪体系。中心城区：江南主城、江北新主城；副城：六合、溧水、高淳；新城：禄口、柘塘、龙潭、汤山、板桥、滨江、桥林、龙袍、淳化9新城1。2.1.2 防洪保护圈、排涝片南京具有“南北田园、中部都市、拥江发展、城乡交融”市域空间格局、“山、水、城、林”的城市特征，流域性河道、通江河流及流域支流将南京城市分隔成众多区域，具备“分区设防”的条件。依据城市规划范围，按照“连续、闭合、相对独立”的原则，合理划定城市防洪保护圈、排涝片。南京中心城区长江以南，以秦淮河、秦淮东河、九乡河为界，划分为老城、东山等6个防洪保护圈；长江以北，以滁河干流、朱家山河、马汊河等骨干河道为界，划分为江浦、桥北2个防洪保护圈。按照防洪保护圈内地形、支流河道，划分排涝片。江南主城划分城南、河西等9个排涝片；江北新主城划分为团结圩、城东圩等6个排涝片。各排涝片根据自然地形、外河水位，进一步确定高水自排区及低水机排区。2.1.3 设防标准过高的设防标准在技术、经济上既不现实，也无必要；过低的标准，则带来风险。2021年郑州“720”特大暴雨，最大1 h降雨量201.9 mm，最大24 h降雨量 622.7 mm2，雨量较大，如果按此标准规划建设，有违防灾减灾的科学性。充分考虑城市的政治经济地位，按照保护区内常住人口、当量经济规模，以防洪保护圈、排涝片为单元，提出与城市经济社会发展水平相适应或适度超前的设防标准。南京是中国东部重要城市，中心城区防洪标准100年一遇至200年一遇、内涝防治标准50年一遇；副城防洪标准50年一遇至100年一遇、新城50年一遇，内涝防治标准50年一遇3。2.1.4 洪潮组合分析城市下垫面水文条件变化、流域洪水调度规则、新的工情，考虑洪涝灾害成因，研究区域暴雨与长江洪（潮）水遭遇规律。以滁河为例，经分析，1 d和3 d暴雨雨量与长江相应潮位相关关系不显著，而7 d暴雨雨量相关系数为0.91，相关性较好，主要是因为流域及南京上游区域暴雨汇集到长江南京段具有滞时性4。秦淮河、滁河、水阳江等流域性河道应选择37 d暴雨遭遇长江洪水、支流河道选择1 d暴雨遭遇下游河道洪水进行不同组合的研究。流域上游城市山丘区主要设防区域暴雨，中下游平原圩区除设防区域暴雨洪水外，还应设防下游河道洪水。100年一遇设计洪水组合方案：100年一遇暴雨+1991.7 相应长江潮位，与 20 年一遇暴雨洪水+54Feb.2023 NO.2 VOL.332023年2月 第2期 第33卷中国防汛抗旱CHINA FLOOD&DROUGHT MANAGEMENT城市防洪URBAN FLOOD CONTROL10.60 m长江设计潮位，两工况最高水位外包。2.1.5 城市内部河道控制水位通过建立地表产汇流、管网、河道、泵站“多位一体”的水力模型，按照长短历时设计和超标准降雨工况，耦合计算设施的水力条件，复核服务范围内的积淹水情况，根据南京地区降雨的时空特性，可采用丰枯期不同的控制水位。2.2 优化城市布局城市新建拓展区域、重大基础设施，应结合地下空间利用、区域土方平衡，按照防洪防涝要求，进行优化布局。有条件的，通过抬高场地竖向、建设滞蓄设施、调整水系等措施，实现防洪自保。同一防洪保护圈内，防洪要求高的建设项目，位于最高处；一般项目安排于场地高程居中处；防洪要求不高或能够承受短时淹没的，位于区内最低处。新开发区域场地与内部河道高水位的超高1.50 m以上，重要项目的地面超高是相邻道路最低点的0.45 m以上、一般项目0.30 m以上，地下建筑车行入口高出周边地面0.20 m以上、人行入口高出0.45 m以上。城市河湖水域及空间管护、泵站水闸、公共海绵体等设施的土地预留，纳入城市国土空间规划。下凹桥区、城中村等低洼易涝区域，结合城市更新，进行积淹水改造，消除内涝风险。南京紫东核心区、仙林麒麟片等新建区域，岗圩并存，可通过抬高区域竖向，实现防洪自保、雨水自排；江北核心区海港片、地铁小镇片等沿江低洼区域，依托区域防洪工程，通过优化平面与竖向，保障区域防洪与排水安全。2.3 加快工程设施建设，提高城市防洪防涝能力2.3.1 防洪工程构筑“防、挡、分、泄、蓄”相结合的防洪工程体系，加快工程建设。“防”：长江固节点、稳河势、止塌江，治理新济洲河段和八卦洲汊道，系统加固已实施护岸工程和河道堤防，构建城市防洪保护圈。“挡”：在七乡河、七里河、马汊河等通江河口建设控制建筑物，防止江水倒灌。“分”：推进秦淮东河工程建设，减轻南京主城、东山和仙林副城防洪压力；实施滁河八百河撇洪道工程，减轻六合副城防洪压力。“泄”：改造河道阻水桥梁和建筑物；拓浚秦淮河、秦淮新河、滁河和水阳江干流，加快流域洪水下泄，提高河道行洪能力。“蓄”：实施超标准滞洪生态湿地工程，秦淮河西北村滞洪面积3 km2、清溪圩滞洪面积1.7 km2；在小流域河道上游，新建、扩建水库，调蓄洪水。2.3.2 排水防涝工程贯彻绿色、低碳发展理念，结合海绵城市建设，采取“渗、蓄、滞、净、用、排”综合措施，构建“源头减排、管网排放、蓄排并举、超标应急”的排水防涝工程体系。城市建成区更新改造，建设分散式源头设施；城市支路两侧及社区级绿地空间，布置雨水花园、生物滞留池、调蓄池，增加源头调蓄量；在重要河道、城市绿地空间，布置公共海绵体，增强城市海绵效应；推进青龙绿带海绵公园、新化湿地公园、芝麻河海绵公园建设；新建区管网严格雨污分流，达标建设，建成区管网结合老旧小区改造、道路大修，同步提标改造；改扩建排涝泵站；一点一策，采取海绵化技术措施，优先整治积淹水严重、社会反响强烈的积淹水点；拆占拆违、清淤拓浚、优化水域岸线、打造滨水空间，弘扬水文化，展示生态宜居、人水和谐。2.4 强化管理，提升城市洪涝防御保障能力（1）南京市自2017年以来，821条河道（段）、251座水库、10座湖泊已有了河长，建立了市、区、镇街、村社4级河长制组织。深入推行河长制，从河湖整体性、功能多样性出发，协调河湖开发、治理、管理与保护。（2）加强工程设施管理，强化日常维护。按照统一和分级管理