平?jīng)鲋行某菂^(qū)雨洪減控與利用措施探討

段義字，白小麗

(平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所，甘肅 平?jīng)?744000)

平?jīng)鲋行某菂^(qū)是平?jīng)鍪姓?、文化、?jīng)濟(jì)中心，現(xiàn)狀城區(qū)東起青蘭高速平?jīng)鰱|入口，西至聚賢橋及頡河川區(qū)，南至高速公路及南部臺塬地，北至北山根，總面積約25km2，按照《平?jīng)鍪谐鞘锌傮w規(guī)劃(2012—2030年)》規(guī)劃，2020年人口規(guī)模將達(dá)到43萬人，是城區(qū)人口聚居區(qū)和硬化地面集中區(qū)。區(qū)域?qū)匐]東黃土高原溝壑區(qū)的涇河河谷階地區(qū)，多年平均降水量548.7mm，年最大降水量867mm(1975年)，年最小降水量328.1mm(1995年)，一次最大降雨歷時10h的降水量138.2mm(1996年7月26日)，主汛期6—9月平均降水量388.1mm，占全年降水量的70.8%，日照時數(shù)2287.3h，無霜期178d。

2012年以來，隨著中心城區(qū)總體規(guī)劃的分步實施，城市建設(shè)速度加快，住宅小區(qū)、商業(yè)街區(qū)、城市交通道路、綠化廣場等面積增加，硬化地面面積亦相應(yīng)增大，地表徑流來源范圍、雨洪資源量亦隨之增加，尤其短歷時、高強(qiáng)度降水產(chǎn)生的地表徑流對城區(qū)排洪溝、渠及地下排水管網(wǎng)造成更大壓力，甚至危及城區(qū)地面及地下設(shè)施安全，亟待進(jìn)一步加強(qiáng)中心城區(qū)雨洪資源綜合利用和減控，有序建設(shè)收納城市地表匯流的水利工程，綜合治理河道和排水設(shè)施，多方位利用雨洪資源，加快地下水補(bǔ)給，恢復(fù)和改善地下水環(huán)境，保障城市防洪安全[1]。

1 雨洪利用存在的問題

1.1 注重雨洪順暢排放，忽視源頭截蓄利用

平?jīng)鲋行某菂^(qū)坐落在涇河川地和一級階地上，其中老城區(qū)地勢較高，東西大街西高東低，城區(qū)南側(cè)分布任家溝、白石溝、鴨兒溝、野貓溝、甘溝、紙坊溝、水橋溝、羊渠溝，這些南部山區(qū)溝道來水及街道地表匯流穿越城區(qū)地下管網(wǎng)和排洪渠后最終匯入北山根的涇河。長期以來，由于老城區(qū)構(gòu)建筑物較為集中，加之建筑規(guī)劃理念上忽視綠化率，地面、街區(qū)和屋面匯水面積較大，尤其涇河川地新城區(qū)地面平緩，是近年來城市發(fā)展的重要地段，高樓林立、街道、廣場、住宅小區(qū)密布，地面硬化面積更大。城區(qū)雨洪防控注重“排、導(dǎo)、泄”，輕視“調(diào)、蓄、用”，未能就近合理利用和蓄貯硬化地面形成的地表匯流，城區(qū)碎塊化、分散化、點網(wǎng)式徑流收納的灌溉蓄水池、沉砂池、水窖等小型蓄水工程少，從源頭上減控和利用地表徑流設(shè)施嚴(yán)重不足；在已有綠地蓄水、滲水方面，綠化地面外圍多采用砼預(yù)制構(gòu)件砌護(hù)，僅有的行道樹預(yù)留貯水樹穴小且基本與硬化地面平齊，地面匯流難以進(jìn)入樹穴，降低了綠草地和行道樹吸納、分散地表匯流的能力，相應(yīng)增加了散排匯流量。據(jù)多年定位水文觀測資料分析，中心城區(qū)硬化地面面積按70%計算、硬化地面面積17.5km2，5年一遇最大24h地表徑流量達(dá)到23.68萬m3，由此可見，匯流利用具有較大潛力。

1.2 過度規(guī)整河道自然形態(tài)，低河糙度河床加速水流

河溝漿砌石護(hù)堤和河道規(guī)整，降低了河流堤岸和河道糙度，增加來水流速，使河道應(yīng)有功能簡單化。根據(jù)水生態(tài)學(xué)原理，河道流程與河流水生態(tài)環(huán)境呈正相關(guān)，河流流程越長、比降越小、水流流速越小，河床糙率越大，河道對上游和沿程流入的水體自凈功能越強(qiáng)，水資源交換功能亦越強(qiáng)。但由于近年來城市建設(shè)和城區(qū)地形地貌限制，城區(qū)南部山區(qū)河溝出口段兩岸商業(yè)區(qū)、居民區(qū)面積逐年增大，尤其2017年以來城市環(huán)境整治力度加大，部分河溝兩岸采用漿砌石砌護(hù)，鴉兒溝溝道城區(qū)段原有河床淤積地種草、舒緩水流功能消失，河床被全面混凝土硬化處理，河道原有微地形形態(tài)遭到破壞，河床糙率減小，增加了上游來水下泄速度，導(dǎo)致河道及兩岸山區(qū)地下水與地表水交換通道被阻塞，河流自凈能力下降，河流轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏男购?、排洪功能，一定程度上影響了河流自然形態(tài)和水生態(tài)環(huán)境。

1.3 人為擾動地面活躍，水土流失治理滯后

生產(chǎn)建設(shè)活動中的水土流失是在原自然侵蝕基礎(chǔ)上疊加建設(shè)、擾動造成的人為現(xiàn)代土壤侵蝕。城市各類擾動地面的開挖、回填和棄渣堆積等建設(shè)活動將形成各種人工重塑地貌，松散的臨時堆土、棄渣混合物為水蝕提供了侵蝕面和侵蝕物質(zhì)，從而使原本平緩的地面變成強(qiáng)烈水蝕區(qū)。長期以來，由于生產(chǎn)建設(shè)單位對水土保持認(rèn)知不足，認(rèn)為生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持方案是主體工程審批過程中的一個環(huán)節(jié)，對方案設(shè)計的水土保持設(shè)施實施力度不大，甚至偷工減料，水土保持設(shè)施與生產(chǎn)建設(shè)項目“三同時”制度落實不夠，尤其在項目建設(shè)過程中，不重視臨時防護(hù)措施的實施，施工場地、臨時鋪砌地面等較大范圍的降水匯流區(qū)缺少臨時排水溝、沉砂池和臨時苫蓋措施，使場區(qū)建設(shè)過程中擾動地面徑流隨微地形變化而散排直接進(jìn)入附近的城市排水管網(wǎng)和渠系，造成渠道、管網(wǎng)泥沙淤積，甚至堵塞排水設(shè)施，為城市防洪造成安全隱患；另一方面，由于涇河一級階地與河床高差僅3～5m，建設(shè)工地距離涇河主河道僅100m左右，地下水位較高，部分生產(chǎn)建設(shè)項目建筑物地基開挖造成涇河側(cè)滲和地下水出露，許多施工單位直接抽排地基涌水，長此以往導(dǎo)致城區(qū)地下水位下降，危及中心城區(qū)水資源可持續(xù)利用。

2 雨洪資源利用與防控措施

2.1 完善城區(qū)雨污分流工程，改善地表地下水環(huán)境

雨污分流工程是城區(qū)雨洪資源化利用的前提，是保護(hù)環(huán)境、提高城市防洪排洪能力的有效措施。為提高雨洪資源質(zhì)量，避免水環(huán)境污染，在城市建設(shè)中應(yīng)進(jìn)一步加大城區(qū)雨污分流管網(wǎng)工程建設(shè)，尤其對老城區(qū)年久失修的排水管網(wǎng)加大維修、改建力度；監(jiān)督檢查居民小區(qū)和小微生產(chǎn)加工企業(yè)、飲食服務(wù)企業(yè)等污水排放去向，防止偷排、混排污染地下水環(huán)境。同時，建立健全城區(qū)污水排放管網(wǎng)動態(tài)維護(hù)管理機(jī)制，做到污水有序規(guī)范化排放。近年來，平?jīng)鍪?、區(qū)政府為加快生態(tài)平?jīng)鼋ㄔO(shè)，徹底改變“八溝一河”環(huán)境狀況，全面提升城市品位，將“八溝一河”(任家溝、白石溝、鴨兒溝、野貓溝、甘溝、紙坊溝、水橋溝、羊渠溝及涇河)的綜合治理作為建設(shè)生態(tài)平?jīng)觥⒏纳瞥菂^(qū)環(huán)境、提升城市景觀品質(zhì)、打造園林城市的主要切入點，編制完成了《平?jīng)鍪小鞍藴弦缓印本C合治理工程可行性研究報告》，工程概算投資3.33億元，逐步建設(shè)防洪工程、污水收集工程、綠化工程和電氣工程，增加城市污水處理能力，使城區(qū)污水達(dá)標(biāo)排放，初步取得了顯著成效。在山洪溝道治理方面，紙坊溝列入國家山洪溝道治理工程計劃，總投資1200多萬元，項目對流域主河道兩岸進(jìn)行砌護(hù)，減小上游洪水對溝道兩岸壩地果園和農(nóng)作物的淤漫，山洪溝道治理工程實施臨時修建的施工道路通過改擴(kuò)建和碾壓鋪筑，有效的連接了溝道各級壩地，構(gòu)筑了流域園田化旅游景觀點[2]，為中心城區(qū)山洪溝道治理、削減雨洪、改善河道水生態(tài)環(huán)境、建設(shè)城市近郊度假休閑區(qū)提供了典例。

2.2 樹立“海綿城市”建設(shè)理念，提高雨洪資源利用效率

海綿城市是通過加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用[3]，有效控制雨水徑流，實現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展模式。2015年10月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》，提出通過海綿城市建設(shè)，綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，最大限度地減少城市開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響，將70%的降雨就地消納和利用。平?jīng)鲋行某菂^(qū)地處黃土高原溝壑區(qū)的涇河河川地和一級階地上，地形起伏相對較大，一定程度上為街道、廣場、居民區(qū)等硬化地面匯流集蓄提供了良好的自流條件。根據(jù)多年降水觀測資料，中心城區(qū)10年、20年一遇最大24h降水形成的匯流量分別達(dá)到62.39萬m3和117.54萬m3，雨洪資源利用潛力巨大。

2.3 增加中上游河道糙度，延緩河道徑流流速

平?jīng)鲋行某菂^(qū)河道來水主要為南部山區(qū)任家溝等八條支溝，河道種植阻水低桿耐水濕植物可減緩河道徑流流速。由于城區(qū)段主河道比降總體較小、河床寬闊，部分河段河床泥沙淤積嚴(yán)重，形成槽式排水渠道。因此，可以借鑒延安市延河河道灘地綠化利用模式，對已形成淤積且河道較寬闊的涇河、南部山區(qū)溝道出口段兩側(cè)灘地隨地形變化進(jìn)行平整，有序栽植低桿綠化耐水濕植物，疏浚已有水流通道，使河道在主汛期正常行洪、非汛期綠化美化，提高人與自然和諧相處品位[4]。目前，平?jīng)鏊畡?wù)部門結(jié)合城區(qū)段涇河河堤治理，在河灘地設(shè)置人工小島并栽植蘆葦，美化了河灘地，同時，修建的橡膠壩形成的水面吸引了大量的候鳥，形成良好的河道水生態(tài)環(huán)境。在涇河河道建設(shè)“丁”字植物堤壩、鉛絲石籠壩，束窄水流，導(dǎo)引汛期河道泥沙進(jìn)入灘地，促使河道不良過渡段向優(yōu)良過渡段的方向發(fā)展，保護(hù)了已建河流護(hù)岸工程，防止河流側(cè)向沖淘、擴(kuò)張導(dǎo)致河岸坍塌甚至危及兩岸居民區(qū)和道路、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施，將河流水土保持理念應(yīng)用于城區(qū)河道治理中。同時，河灘地栽植的阻水植物，增加了綠地面積，改善了區(qū)域小氣候[5- 6]。因此，通過建設(shè)雨洪資源灌溉設(shè)施、蓄貯地表匯流用以澆灌綠地，不僅有效利用了天然降水，而且減輕城市排洪管網(wǎng)的防洪壓力[7]，減少綠地維護(hù)對自來水的依賴度；同時，清淤、平整后的土質(zhì)草地河道和渠道，有利于減緩徑流流速，增加地下水的補(bǔ)給，過濾污染物，降低城區(qū)雨洪進(jìn)入涇河后造成的水質(zhì)污染。

2.4 多元化投資建設(shè)雨洪蓄貯設(shè)施，多層級利用雨洪資源

在雨洪資源集蓄利用方面，充分利用中心城區(qū)地形多變和匯流易于集中的優(yōu)勢，在距離綠地面積大、地勢較低的街道交匯地段規(guī)劃蓄水池、緩沖池、沉砂池，將附近地表匯水導(dǎo)入蓄水設(shè)施，通過沉淀、蓄貯和自我凈化后作為旱季綠地灌溉、街道降塵灑水、施工生產(chǎn)用水、建筑物拆除和臨時堆土降塵灑水等，并通過增設(shè)綠籬、綠化區(qū)匯水自流通道，增加地面匯流進(jìn)入綠化區(qū)和城市景觀用水，實現(xiàn)雨洪集蓄利用與景觀效果相結(jié)合[7]，減輕短歷時、高強(qiáng)度降水造成的城區(qū)防洪壓力，減少雨洪對城區(qū)住宅小區(qū)和機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位的威脅。另一方面，對實施雨洪資源利用的業(yè)主或建設(shè)單位給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼，減免雨洪資源利用項目稅收；完善城市雨洪資源利用規(guī)劃和水資源價格體系，實現(xiàn)科學(xué)利用城市雨洪資源。政府結(jié)合老舊房屋改造對城區(qū)內(nèi)的機(jī)關(guān)企事業(yè)單位或居民小區(qū)修建集雨工程在政策和資金上給予一定支持，尤其對投資較大、標(biāo)準(zhǔn)高、效益突出的典型集雨工程給予資金補(bǔ)助，相關(guān)業(yè)務(wù)部門在技術(shù)上給予指導(dǎo)，充分調(diào)動社會力量實施集雨工程的積極性、主動性，對監(jiān)控管理完善、容積率和綠化率高的住宅小區(qū)推廣利用硬化地面匯水建設(shè)人工湖、小橋流水式花園小區(qū)，美化生活環(huán)境[9]。

3 結(jié)語

平?jīng)鲋行某菂^(qū)雨洪減控與利用要“排、導(dǎo)、泄”與“調(diào)、蓄、用”相結(jié)合，在綠地面積大、地勢較低的街道交匯地段規(guī)劃蓄水池、緩沖池、沉砂池等小型蓄水工程，最大限度減少地表徑流直接進(jìn)入城市排水管網(wǎng)和渠系。同時，加強(qiáng)水土保持設(shè)施與生產(chǎn)建設(shè)項目“三同時”制度的落實和監(jiān)督，減輕人為擾動地面水土流失，并結(jié)合中心城區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展要求，樹立“海綿城市”建設(shè)理念，充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，建立城區(qū)地表徑流自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展模式，實現(xiàn)全方位、多舉措科學(xué)利用城市雨洪資源，進(jìn)一步完善城市雨洪防控與利用體系。