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标题 基于内涝风险评价的赣州城区海绵城市建设研究
范文 罗罡+詹筱霞+刘柳青+肖卫东

摘要：利用赣州市城区内气象站降水资料、区内各镇、街道的积水事件等统计数据，通过历史灾情数理统计、指标体系及仿真模拟三种评价法的分析，从而选择适用于赣州市城区内涝灾害的风险评价指标体系和风险评估模型。结果表明，赣州市老城区内涝积水事件较频繁，并结合老城区既有古代排水系统，提出了解决内涝积水问题可行具体措施。
关键词：赣州 排水系统 内涝风险评价 海绵城市
中图分类号：TU992；TV213.9 文献标识码：A
赣州是江西省省辖市，简称“虔”，别称“虔城”，也称“赣南”，位于江西省南部，是江西省的南大门。下辖章贡区、南康区、赣县区3个行政区，其中章贡区是赣州市主要城区，实辖水东镇、水南镇、水西镇、沙石镇、沙河镇等5个镇和解放街道、赣江街道、南外街道、东外街道等4个街道办事处。赣州新城区主要是在水南镇区域，4个街道办事处所辖区域属老城区范围。
赣州市四周山峦重叠、丘陵起伏，形成溪水密布，河流纵横。地势周高中低，南高北低，水系呈辐辏状向中心——章贡区汇集，东源贡江，西源章江相汇于域区北部始称赣江，而后北流，纵贯江西省，境内河段长14.8千米，宽300～750米，流域面积478.78平方千米，是以暴雨、洪水为主要自然灾害的地区。每年4～9月为汛期，5～6月为洪水多发季节，春汛和秋汛也时有发生。近50年来赣州市平均降水量为1587.8mm，其中年最大降水量为2263mm，出现在最近的2016年，年最小降水量为1049.3mm，出现在最近的1963年，汛期降水量的贡献最大。近55年赣州市年平均降水量详见下图：
当前，赣州老城区主要采用古代城市排水系統“福寿沟”及现代“灰色”排水系统相结合的方式来解决排涝问题。福寿沟是始建于宋代的地下水利工程，距今已有900多年历史，整个沟渠网络形似篆体的“福”、“寿”二字，故名“福寿沟”，它与赣州老城内的三池（凤凰池、金鱼池、嘶马池）以及清水塘、荷包塘、花园塘等数十口池塘连通，构成一个活的水系。遇到暴雨，它可调节雨水流量，减轻下水道溢流；江水回灌时，这些池塘又成为天然的蓄水池。水窗是福寿沟排水系统另一项颇具科技含量的精巧设计：当水位低于水窗时，借下水道水力将水窗冲开排水；当水位高于水窗时，则借江水冲力将水窗自外紧闭，以防倒灌。福寿沟虽的确有防洪效果，但因部分沟段或水塘年久失修或损毁，且城区面积较宋代大很多倍，仅依靠现有的福寿沟是不可能解决赣州老城区排涝问题的，所以现代“灰色”排水系统的补充和增强起到了较大作用。在古代及现代两套排水系统的共同作用下，赣州老城区在往年的降雨量情况下基本能够满足排涝要求，但仍存在为数不多的几个积水点。新城区主要采用现代“灰色”排水系统进行排涝，但因部分区域排水系统尚未规划到位或排水管径偏小、杂物堵塞雨水口以及下水道淤塞等各方面因素，地面水不能及时排出，在多雨或者暴雨时容易形成路面积水。
1 文献综述
2014年2月住房和城乡建设部城市建设司首次明确提出：“大力推行低影响开发建设模式，加快研究建设海绵型城市的政策措施”，随后产生第一批16个试点城市。国外的海绵城市理论基础是20世纪70年代，美国提出的“最佳管理措施”（BMPs）。国外有代表性的先进雨洪管理理论，自20世纪90年代起先后出现了LID、绿色（雨洪）基础设施（GI或GSI）、水敏感城市设计（WSUD）和可持续城市排水系统（SUDS），澳大利亚研究提出的水资源综合管理软件系统工具包（IWM Toolkit）。国内最早是在2003年，俞孔坚教授首次将“海绵”的概念比喻自然湿地、河流等对城市旱涝灾害的调蓄能力[1]，直到2014年海绵城市研究才真正成为研究者关注的热点。
2 内涝因素分析及风险评价方法
2.1 内涝因素分析
气候因素、下垫面因素和人为主观因素是形成城市内涝形成的主要影响因素[2]。气候因素主要是指降雨对城市内涝的影响；下垫面因素主要是指径流系数的影响、汇流过程的改变及受纳水体的变化三个方面对城市内涝的影响；人为主观因素主要是指排水系统设计的排水能力不足，以及人为堵塞排水管沟等因素对城市内涝的影响。
2.2 内涝风险评价方法
城市内涝风险评价主要有历史灾情数理统计、指标体系及仿真模拟三种评价法应用较为普遍。历史灾情数理统计法是基于有大量的历史灾情数据资料的情况下所采用的一种方法；指标体系法是通过分析选取与灾害关联较为紧密的一些指标，对选取的指标采用数学方法进行处理，从而进行区域内涝风险评价的一种方法；仿真模拟法是通过建立水文水力学模型，模拟内涝在发生的情景，从而进行内涝风险评价的一种方法。
3 数据分析
根据赣州市城区5个镇、4个街道办事处的行政区划，有针对性地进行数据收集。通过查阅历史资料可知行政主管部门对城区内的积水案件数有较为完善的统计，详见表1。
从以上表格统计数据进行分析可知：（1）随着降水量的增减，城区各行政区域的积水案件数量相应增减，说明近年来城区排涝问题没有得到根本性的改善。（2）老城区积水事件较为频繁，排涝形势相对更为严峻。因此，本文主要选取赣州市老城区作为海绵城市建设的控制目标。
4 现状分析
福寿沟原长不少于12.6公里，整个沟渠网络形似篆体的“福”、“寿”二字，故名“福寿沟”，它与赣州老城内的三池（凤凰池、金鱼池、嘶马池）以及清水塘、荷包塘、花园塘等数十口池塘连通，构成一个活的水系。遇暴雨，它可调节雨水流量，减轻下水道溢流；江水回灌时，这些池塘又成为天然的蓄水池。水窗是福寿沟排水系统另一项颇具科技含量的精巧设计：当水位低于水窗时，借下水道水力将水窗冲开排水；当水位高于水窗时，则借江水冲力将水窗自外紧闭，以防倒灌。福寿沟虽的确有防洪效果，但因部分沟段或水塘年久失修或损毁，期间虽经历届官府和建国初期政府多次修缮，但仍损毁严重，经勘测现仅存1.8公里。
5 解决措施
海绵城市建设理论是指在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用。应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中，应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，并考虑其复杂性和长期性。
鉴于上述理论，并结合赣州市城区排涝途径及设施，本文提出下列措施：
5.1 尽可能修复福寿沟排水系统
福寿沟排水系统本身就是海绵城市建设的典范，是古人智慧的结晶，历经近千年，充分证明了其在解决城区内涝问题中的重要作用。为了更有效地解决当前赣州市城区的内涝积水问题，应当尽可能地对福寿沟排水系统进行修复，包括对已坍塌的沟道进行疏通。此外，更为重要的是对与福寿沟相连通的池塘进行恢复或增设，因为池塘发挥了巨大的蓄水作用，这是海绵城市建设很重要的环节。当然，在进行池塘恢复时，应结合老城区现在的现状进行建设，区别对待，既要便于实施又要厉行节约。
5.2科学合理改造现有城区道路
城市道路往往雨水徑流量大，是城市内涝的关键因素。在满足道路交通安全等基本功能的基础上，应充分利用道路自身及周边绿化推行下凹式绿地、透水路面及LID树池等开发措施，以削减径流水量。充分利用道路绿化带来构建下凹式绿地，道路雨水地表径流汇入绿化带进行储存、下渗和净化，超标雨水再溢流排放。透水路面应主要布置在非机动车道、人行道等污染相对较小的地带。为尽可能消纳径流水量，应尽可能采用LID形式的树池。
5.3结合现状完善城市排水系统
在现有排水系统的情况下，通过其他工程措施完善排水系统，降地内涝风险。主要是通过增设地下雨水管网系统，以妥善处置年径流总量控制率之外部分地表径流。结合城市更新、道路改扩建等，陆续对不能满足标准的雨水管网进行修缮，增加管网的排涝能力及其覆盖率。
海绵城市建设是一项惠民工程，更是一项良心工程，其在解决城市内涝问题上发挥着巨大作用。如何运用海绵城市建设理论更好地指导解决城市内涝问题，是一门值得深入研究的学科。我们不能盲目地照搬其它城市的成功案例或经验，而应该因地制宜、实事求是按客观条件并结合既有设施来解决好本城市的内涝问题。
参考文献：
[1] 俞孔坚，李迪华等.“海绵城市”理论与实践[J].规划研究，2015（6）：26- 36.
[2] 陈宏宇.城市内涝形成影响因素分析及风险评价方法[J].城市建设理论研究，2015（7）：54- 56.
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更新时间：2024/12/22 21:12:40