夏爽英 王曉鵬 張 禮
鄭州市位于河南省中部,地處中原腹地,北臨黃河,西依嵩山,東南為廣闊的黃淮平原。市域總面積7446.2km2,市區(qū)面積 989.6km2。全市基本地形自西南向東北傾斜,呈階梯狀降低,海拔高程在80~120m之間,多年平均降水量為630mm。
鄭州市北靠黃河,河床高于兩岸地面,洪水威脅極大;賈魯河及其支流穿越市區(qū),時有洪澇災(zāi)害發(fā)生。1987年鄭州市被國家計委、水利電力部、城市建設(shè)環(huán)境保護部明確為與大江大河防洪有密切關(guān)系的25座城市之一。
在城市防洪建設(shè)中,防洪除澇標準、設(shè)計洪水位、堤防高度等的科學(xué)合理確定,防洪建設(shè)與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及城市景觀建設(shè)的協(xié)調(diào)等是關(guān)系到防洪保安能力、投資、投資有效性與城市發(fā)展的重大問題。本文針對鄭州市防洪建設(shè)中的這些問題進行探討,為制定合理可行的防洪方案提供參考。
鄭州市域內(nèi)河流水系分屬黃河和淮河兩大流域,黃河流域控制面積1830km2,淮河流域控制面積5616.2km2。影響鄭州市區(qū)城市防洪安全的河流主要是黃河及淮河流域的賈魯河水系。鄭州市區(qū)內(nèi)現(xiàn)有9條主要河流,其中枯河屬黃河流域,其余8條屬賈魯河水系,包括賈魯河及其支流索須河、七里河(包括支流十七里河、十八里河)、東風(fēng)渠、魏河、金水河、熊耳河、潮河等,在中牟境內(nèi)隴海鐵路橋以上,賈魯河干流尚有老丈八溝、石溝、大孟溝3條支流,七里河有白石磙潭溝、花馬溝等2條支流。
黃河干流自鞏義市康店鎮(zhèn)楊溝進入鄭州轄區(qū),經(jīng)鞏義、滎陽、惠濟、金水、中牟等5縣(市)區(qū)到中牟縣狼城崗鎮(zhèn)出境,境內(nèi)全長約160km,境內(nèi)河道行洪最寬處達12km,一般在5km左右,屬黃河中游下界和下游的最上端。黃河鄭州段堤防工程的設(shè)防流量為22000m3/s,小浪底水庫投入運行后,可有效控制壩址以上的洪水,洪水重現(xiàn)期提高到近千年一遇。
賈魯河干流市區(qū)段、支流七里河、東風(fēng)渠、金水河、熊耳河、索須河等已經(jīng)過治理,河道防洪標準為50年一遇,排澇標準為5年一遇;在《鄭州市生態(tài)水系規(guī)劃報告》(2007.07)中提出,“城市建成區(qū)河道防洪標準近期應(yīng)達50年一遇,郊區(qū)河流應(yīng)達20年一遇”。
歷史上,鄭州市對外洪(黃河)主要是依靠黃河堤防擋御洪水。市區(qū)內(nèi)河屬于淮河流域,根據(jù)“蓄泄兼籌”的治理方針,鄭州西部山丘區(qū)采取以“蓄”為主,建庫挖塘筑壩攔蓄洪水;北部、東部平原地區(qū)以“排”為主,疏挖河道,培筑堤防。上述防洪對策作用顯著,發(fā)揮了較大的防洪減災(zāi)作用。
賈魯河干支流河道設(shè)計洪水均用水量平衡和流量演算法來計算,不同時段洪水錯峰疊加,得到主要控制斷面洪峰水量,然后由流域出口水位反推各控制點水位。依據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(GB50-286-98),規(guī)劃區(qū)內(nèi)河道堤防等級為2級。堤頂高程為50年一遇設(shè)計洪水位加堤頂超高1m,100年洪水位在設(shè)計堤頂高程以下。如遇超標準洪水,情況特別緊急時,可隨機調(diào)度,賈魯河在索須河口至魏河口河段左岸可相機破堤分洪,以保全大局。
河道是城市防洪的重要工程措施,現(xiàn)代防洪理念強調(diào)對于河道的治理應(yīng)采取綜合整治措施,以生態(tài)為主線,綜合環(huán)境保護、休閑及感知需求進行治理。在鄭州市防洪規(guī)劃中,河道的規(guī)劃治理應(yīng)當采取生態(tài)建設(shè)法。由于河道生態(tài)建設(shè)法的實施需占用大片土地,因此河道改造方案應(yīng)結(jié)合河道兩岸土地利用情況因地制宜地確定。對于城市郊區(qū)用地比較寬松的地段,宜彎則彎,適當加大河道寬度,采用復(fù)式斷面,應(yīng)用生態(tài)材料護坡。市區(qū)河道以天然石材代替混凝土,野草和野花代替草坪和整形樹,創(chuàng)造對生態(tài)系統(tǒng)最理想的條件;建設(shè)親水廣場,加強人水親近度。條件許可時,在河道兩岸規(guī)劃濱河綠化帶,其寬度可根據(jù)河道所在的位置、景觀需要而定,一般可掌握為10~30m。
非工程措施建設(shè)主要是以計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基本手段和平臺,集通訊、信息管理、洪水預(yù)報、災(zāi)害監(jiān)測、洪水優(yōu)化調(diào)度等新興技術(shù)為一體的城市防汛信息決策調(diào)度指揮系統(tǒng)的建設(shè),這也是加強防洪工程管理,合理調(diào)度洪水,最大限度減輕洪澇災(zāi)害損失的重要手段。
目前,鄭州市防汛體系組織機構(gòu)已比較健全,各項規(guī)章、制度比較完善。鄭州市成立了防汛抗旱指揮部,同步建設(shè)了異地防汛視頻會議系統(tǒng)和大中型水庫的遠程實時視頻監(jiān)控系統(tǒng),開發(fā)和建設(shè)了基于廣域網(wǎng)的兩級防汛信息查詢系統(tǒng)、兩級水利網(wǎng)絡(luò)政務(wù)系統(tǒng)、IP電話系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和鄭州市水利網(wǎng)網(wǎng)站系統(tǒng),初步實現(xiàn)了防汛信息、辦公信息、異地防汛會商和視頻監(jiān)控的互連互通,逐步實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)的水利信息資源交互和共享。但由于建設(shè)過程缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和設(shè)計,各種標準規(guī)范尚不健全,各種信息基礎(chǔ)設(shè)施與共享機制仍不配套,總體尚未形成能為防汛調(diào)度指揮和各項防汛工作提供技術(shù)支持的信息系統(tǒng)。
利用衛(wèi)星遙感、機載遙感對災(zāi)情進行實時監(jiān)測已取得十分重要的成果,實現(xiàn)了在多云、陰天、夜間的成功監(jiān)測,監(jiān)測的畫面可從現(xiàn)場直接向觀測部門及防汛指揮部門傳送,不僅可準確判斷淹沒范圍,還可判斷淹沒水深以及淹沒農(nóng)田的減產(chǎn)幅度等。
在防洪搶險中,洪水預(yù)報、水情及災(zāi)情的迅速傳達是十分重要的環(huán)節(jié)。隨著現(xiàn)代通訊技術(shù)的進步,光纜通訊、微波通訊、衛(wèi)星通訊、移動通訊、流星追蹤通訊等在防洪中廣泛應(yīng)用,保證了信息的及時傳遞。
在防洪決策過程中,將會涉及大量水文、氣象、工程、社會經(jīng)濟等方面的信息。在信息管理中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、多媒體等新技術(shù),可以及時獲得各地的水情、災(zāi)情及有關(guān)的各類信息,為領(lǐng)導(dǎo)決策提供支持。
在決策系統(tǒng)中,利用數(shù)值模擬技術(shù)可準確預(yù)見各江河遭遇超標準洪水或工程失事情況下可能發(fā)生的洪澇災(zāi)害,包括可能發(fā)生的淹沒范圍、水深、持續(xù)時間、洪水流速等。據(jù)此可推斷各地域遭遇洪澇災(zāi)害的危險程度。以此為依據(jù)可制定各地的土地開發(fā)利用規(guī)劃,確定防洪標準、洪水保險收費標準、堤防保護范圍等,對洪澇災(zāi)害實行有效的風(fēng)險管理。
現(xiàn)代城市的水利工作包含城市地區(qū)的防洪、排澇、排水、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀、水管理、水利開發(fā)、水利經(jīng)費籌集等綜合職能。城市防洪、城市管道排水、城市河道排澇是緊密相關(guān)的一體化系統(tǒng),應(yīng)作為一個整體進行協(xié)調(diào)分析、統(tǒng)一計算、綜合規(guī)劃。鄭州市城區(qū)河道和郊區(qū)河道分別由市政部門、水利部門管理,不利于河道的統(tǒng)一規(guī)劃。
在城市防洪建設(shè)的同時,要保持和建設(shè)豐富多采的城市水景?,F(xiàn)代化的防洪建設(shè)與水景觀的建設(shè)是融為一體的。首先,城市要擁有足夠的水域面積,城市水面率不低于區(qū)域平均水面率,使人們有足夠的水域修養(yǎng)休閑。要求水邊空地具有舒適開闊的空間,為各種娛樂活動提供適宜的場所。河流具有充分的水量,恢復(fù)潔凈水流,保持河流的自然特征。建設(shè)親水廣場、親水河道、親水綠道,將人類納入到自然環(huán)境中,創(chuàng)造人與水的和諧條件及人與生物和睦相處、人與自然相互融合的境界,將城鎮(zhèn)改造成與濱水環(huán)境融為一體的居住區(qū)。水文化是與中國歷史和傳統(tǒng)文化緊密相關(guān)的,在城市河湖景觀建設(shè)中體現(xiàn)和圍繞水文化,從而建設(shè)“以人為本”具有文化滲透力的水域靚城。
在城市建設(shè)中應(yīng)引入生態(tài)理念,廣場、道路鋪砌透水地面,增加城市下滲能力,涵養(yǎng)水源;采用生態(tài)地面,將不透水面積改變?yōu)榧嫒菥G地的地面,有利于地面生態(tài)水文效應(yīng);建設(shè)生態(tài)河道,在一定程度上恢復(fù)自然河道風(fēng)貌等。
城市防洪工程建設(shè)應(yīng)做到統(tǒng)籌兼顧、合理布局,分清主次和輕重緩急,盡量減少工程“無效投資”,并廣泛吸納民間投資,做到開源節(jié)流。工程建設(shè)應(yīng)分期實施,注重整體防洪能力的提高,并處理好與城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和景觀建設(shè)的關(guān)系。
城市防洪規(guī)劃是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一項重要基礎(chǔ)工作,根據(jù)現(xiàn)代防洪理念,在城市發(fā)展總體規(guī)劃的指導(dǎo)下,與其他專業(yè)規(guī)劃要全面推進,交叉進行,配套完善,從而為城市發(fā)展提供可靠保障。在河道治理中引入生態(tài)理念,營造水景觀,全面達到水通水清、健康安全、生態(tài)環(huán)保、人水和諧的目標。除了防洪工程措施之外,防洪非工程措施在防洪中的重要性也應(yīng)當引起足夠注意。通過洪泛區(qū)管理、洪水預(yù)警報、洪水風(fēng)險分析、制定超標準洪水緊急措施方案等方法實現(xiàn)防洪減災(zāi)■