通州新城水務(wù)綜合規(guī)劃的分析與思考

孫鍵 范子訓(xùn)

（北京市水利規(guī)劃設(shè)計研究院 北京 100048）

1 緒論

通州新城是北京市建設(shè)世界城市的重要組成部分，由于地處北京下游位置，區(qū)內(nèi)多河富水，水脈豐富，通州區(qū)政府借此優(yōu)勢，在北運河、溫榆河等五河交匯處率先啟動新城核心區(qū)建設(shè)（圖1），但在大規(guī)模新城建設(shè)之前，需要將北運河、通惠河、溫榆河、小中河、運潮減河五河的防洪排水、管理范圍、水資源調(diào)配、污水處理、再生水利用、雨污分流、水務(wù)管理等方面先行規(guī)劃治理，以適應(yīng)新城的基礎(chǔ)建設(shè)需求。

圖1 五河關(guān)系圖

因此，“水務(wù)綜合規(guī)劃”應(yīng)運而生，這是北京市水務(wù)局隨著水務(wù)事業(yè)的發(fā)展而提出的一個嶄新思路，是一種適應(yīng)新時期水務(wù)綜合治理的有效嘗試。作為涉及整個流域地區(qū)的水務(wù)綜合性指導(dǎo)規(guī)劃，規(guī)劃編制單位將不再拘泥于對一條或者幾條河流進(jìn)行簡單的工程治理，而是更全面更深遠(yuǎn)地考慮更實際的綜合規(guī)劃方向。

綜合規(guī)劃將整個流域內(nèi)的所有主要河道的防洪排水、水資源調(diào)配、供水、污水處理、再生水利用、雨洪利用、節(jié)水規(guī)劃、水務(wù)管理等一攬子問題在一個總規(guī)劃方案全部解決。5

客觀地講，以現(xiàn)階段我們對流域治理的認(rèn)識，任何涉及河道水事的問題都不該單獨拿出來解決，因為水是相通互制的，表面上看獨立的河道在某河段上與其他河道甚至距離較遠(yuǎn)的市政建設(shè)管網(wǎng)毫無關(guān)系，實則內(nèi)在都彼此緊密聯(lián)系，譬如 2012年北京“7·21暴雨”造成的地區(qū)水損和淹沒現(xiàn)象，就集中暴露了“河道與市政基礎(chǔ)建設(shè)、河道與河道之間協(xié)作、河道與區(qū)域管理”之間的矛盾，而綜合規(guī)劃就是在編制過程中統(tǒng)籌兼顧，上下銜接，左右調(diào)配，將流域內(nèi)的每一條河流、水系、雨洪利用點、蓄滯洪區(qū)等規(guī)劃設(shè)計，都和整個流域的水務(wù)問題銜接，達(dá)到互相配合、互相利用的程度，從一個點的規(guī)劃設(shè)計，引發(fā)一個面的合理改造，甚至徹底解決地區(qū)水務(wù)問題。唯有如此，才能讓水行政主管部門的“水務(wù)話語權(quán)”更有力，管理手段也更為科學(xué)。

在規(guī)劃編制過程中，隨著對綜合水務(wù)規(guī)劃理解的深入，筆者在區(qū)域防洪排水、五河交匯處復(fù)雜的水面線推算、管理范圍確認(rèn)、雨水收集措施、河道立體建設(shè)、水域經(jīng)濟對地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面也產(chǎn)生了一些的想法和思考。

2 蓄滯洪區(qū)的多種建設(shè)思路

本次通州新城的防洪標(biāo)準(zhǔn)由 50年一遇提高到100年一遇，但由于新城建設(shè)主打“親水”的指導(dǎo)思想，為考慮景觀效果，北運河和運潮減河等河道的堤防高程已經(jīng)不能再加高，但根據(jù)水利部海河委員會編制的《海河流域北三河防洪調(diào)度》方案，通州區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)不變時，當(dāng)北運河上游來100年一遇洪水時，運潮減河將分流1200m3/s流量洪水，北運河通州城區(qū)段下泄2030m3/s，相當(dāng)于100年一遇洪峰流量，由于堤防超高不夠，兩岸將承受洪水漫溢風(fēng)險。

北運河在不加高堤防、不拓展河道、不調(diào)整縱坡、不改變糙率的情況下又必須使新城防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)，必須采取其他有效措施。

當(dāng)100年一遇洪水來臨時，上游滯留洪水的設(shè)想有很多種：（1）直接炸溫榆河左堤泄洪（因為溫榆河左堤防洪標(biāo)準(zhǔn)為 20年一遇洪水，原則上當(dāng)超過20年洪水時可以漫溢）；（2）建設(shè)溫潮減河（呈河底倒坡狀態(tài)，且需要穿六環(huán)路等交通樞紐，建設(shè)難度過大）；（3）在通州西北部的宋莊地區(qū)建設(shè)蓄滯洪區(qū)（圖2）。

圖2 蓄滯洪區(qū)布置圖

經(jīng)過比選，采取用空間換時間的方式，在宋莊建設(shè)蓄滯洪區(qū)，在溫榆河范圍內(nèi)截留超 50年一遇的洪水，在不改變北運河等河堤防的前提下使通州新城達(dá)到100年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)，此舉不僅無需加高北運河現(xiàn)狀提防，有利新城建設(shè)，同時也符合《海河流域北三河防洪調(diào)度》的規(guī)劃要求，蓄滯洪區(qū)一旦建成，北運河無論是否發(fā)生100年一遇洪水，新北關(guān)閘下都將按照50年一遇洪水流量向下游排洪，減少下游地區(qū)的防洪壓力。

蓄滯洪區(qū)的地點也需科學(xué)規(guī)劃，根據(jù)宋莊地區(qū)的鎮(zhèn)域發(fā)展、地塊屬性等綜合分析，最終確定在宋莊鎮(zhèn)壁富路東側(cè)的三塊農(nóng)業(yè)區(qū)作為規(guī)劃蓄滯洪區(qū)，這樣，當(dāng)溫榆河發(fā)生100年一遇洪水時，先是溫榆河攔河閘控泄，從左堤分水閘將超標(biāo)準(zhǔn)洪水通過分洪道引入蓄滯洪區(qū)中，等洪峰過去，再通過蓄滯洪區(qū)靠近小中河的退水閘將積水排出。

在這次截留超標(biāo)準(zhǔn)洪水的方案比選中，筆者認(rèn)為建設(shè)“蓄滯洪區(qū)”是科學(xué)可行的，但位置有待商榷，從圖 2中可看到，擬建蓄滯洪區(qū)的 A、B、C三個子區(qū)從位置上不算最佳方案：（1）三區(qū)分置，不利洪水調(diào)度；（2）洪水要穿越主干路壁富路才能到達(dá)蓄滯洪區(qū)，施工復(fù)雜；（3）目前三區(qū)內(nèi)建設(shè)發(fā)展前景良好，且已存在大量開發(fā)建設(shè)項目，若開辟蓄滯洪區(qū)，則需要大規(guī)模拆毀新建建筑物，浪費現(xiàn)象嚴(yán)重。

而通州最西北部的管頭村處是作為蓄滯洪區(qū)的最佳選擇，雖然此處被某集團用作二級商業(yè)開發(fā)地塊，但這和蓄滯洪區(qū)的建設(shè)原則并不矛盾。此處緊鄰溫榆河，洪水調(diào)度方便；地域?qū)拸V、地勢較低，滯納洪水的容積率大；因距離機場較近、噪音污染不利商業(yè)開發(fā)，只可做旅游投資項目；管頭村已經(jīng)整體搬遷完畢，在工程投資、拆遷占地、施工難度等方面上都比在壁富路西側(cè)的蓄滯洪區(qū)具有更大的優(yōu)勢。

但水務(wù)綜合規(guī)劃要以通州發(fā)展大局為重，尊重當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)布局，根據(jù)業(yè)主要求盡可能的做出合理規(guī)劃，因此規(guī)劃設(shè)置在壁富路東側(cè)三區(qū)內(nèi)。

3 北關(guān)分洪樞紐下移后通惠河控制水面線的確定

目前北關(guān)分洪樞紐從小中河和溫榆河河口處下移到通惠河下游和運潮減河入河口處，導(dǎo)致五河的防洪調(diào)度形式驟然復(fù)雜起來（圖3）。

圖3 新、老北關(guān)分洪樞紐位置圖

原老北關(guān)樞紐存在的時候，溫榆河和小中河的下泄洪水受到控制，可以和通惠河錯峰調(diào)洪，這樣按照原通州城區(qū) 50年防洪標(biāo)準(zhǔn)，通惠河不受北關(guān)閘回水影響，順暢下泄，通惠河通州段現(xiàn)狀堤頂高程滿足50年一遇洪水位加超高0.8m的防洪標(biāo)準(zhǔn)，而北運河和運潮減河也由于錯峰分洪，其現(xiàn)狀堤頂高程按照原規(guī)劃的50年一遇洪水位超高1.5m的設(shè)計也是合理的。

但由于新北關(guān)樞紐位置的下移，再加上新城防洪標(biāo)準(zhǔn)的提高，且溫榆河、小中河、通惠河的洪水受流域大小、雨量強度、近年來徑流面積改變等影響，三河洪水在新北關(guān)攔河閘前將組合出多種復(fù)雜工況，其中最不利的工況就是溫榆河 50年一遇洪水在新北關(guān)攔河閘前要根據(jù)《海河流域北三河防洪調(diào)度》的要求，憋水往運潮減河分洪900m3/s流量，但是洪水回溯又將倒灌通惠河，這時若再遇通惠河最大下泄洪水組合，將盡淹通惠河入河口附近地區(qū)，且小中河也會受到同樣影響。同時，如果按照這種組合工況進(jìn)行水面線計算，通惠河全段水位抬高，將導(dǎo)致未來新建大橋遠(yuǎn)高于地面高程，和當(dāng)?shù)氐恼w布局無法協(xié)調(diào)。

規(guī)劃考慮實際情況，將通惠河入河口段堤防標(biāo)準(zhǔn)以溫榆河控制水面線來制定，而通惠河通州段堤防標(biāo)準(zhǔn)，則按照 50年一遇洪水水位控制。規(guī)劃根據(jù)主干、支流不同錯頻組合工況，將通惠河控制水面線進(jìn)行多次試算比選分析，包括：（1）溫榆河50年一遇洪水與通惠河 20年一遇洪水組合；（2）溫榆河20年一遇洪水與通惠河50年一遇洪水組合；（3）溫榆河 50年一遇洪水與通惠河 50年一遇洪水組合。

計算起始水位也采取多個數(shù)據(jù)，記有新北關(guān)閘前溫榆河在通惠河入河口處的20年、50年水位以及50年水位向通惠河上游平拉組合等。

通惠河入溫榆河口段堤防設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)：溫榆河上游蓄滯洪區(qū)的設(shè)置使溫榆河下泄 50年一遇洪水即為100年一遇洪水，新北關(guān)攔河閘前的水位也相應(yīng)為100年一遇洪水位，而由于新北關(guān)閘的存在，通惠入河口段始終處于溫榆河洪水影響范圍內(nèi)，用這個閘前100年一遇水位推導(dǎo)出來的通惠河控制水面線，可確定通惠河入河口段兩岸堤防設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，即達(dá)到通州新城100年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。

因此，通惠河入河口段控制水面線由當(dāng)溫榆河50年一遇洪水和通惠河50年一遇洪水疊加推導(dǎo)，起算起始水位為溫榆河 50年一遇洪水位。而通惠河（運河中心區(qū)范圍內(nèi)）的雨水管道出口內(nèi)頂高程，則按不低于通惠河 20年一遇洪峰流量與新北關(guān)攔河閘前 10年一遇控制洪水位組合推算出的水位設(shè)計，這是傳統(tǒng)意義上的主干支流錯頻組合計算得出，符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，且符合新城城市排澇標(biāo)準(zhǔn)。

通惠河入河口以上段的 50年一遇水面線，不僅關(guān)系到河道上諸如新建橋梁等水工建筑物的設(shè)計標(biāo)高，還影響到上游水面線的推算，所以，這條水面線由通惠河 50年一遇洪峰流量與新北關(guān)攔河閘前 20年一遇洪水位組合推算得出，但河口段的橋梁設(shè)計還是要考慮北關(guān)閘前回水影響，應(yīng)做適當(dāng)提高。

這樣的一條組合而出的50年一遇洪水水面線，即符合通州新城地區(qū)100年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)，還有效解決橋梁等水工建筑物的設(shè)計標(biāo)高問題，使通惠河上游兩岸的堤防改造科學(xué)合理，其水面線的反復(fù)推敲論證對比，綜合考慮，是本次規(guī)劃中的一個亮點，也為將來再遇到如此復(fù)雜情況的水面線計算積累了相應(yīng)的經(jīng)驗。

4 河道管理范圍的確認(rèn)與新城建設(shè)用地之間的矛盾協(xié)調(diào)

根據(jù)《防洪法》、《水法》等相關(guān)法律法規(guī)，禁止在河道管理范圍內(nèi)建設(shè)妨礙行洪的建筑物、構(gòu)筑物。河道的管理范圍和保護范圍的確定應(yīng)符合國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，且需要有相關(guān)水行政主管部門的審批結(jié)果作為依據(jù)（見圖4）。

圖4 河道管理范圍和保護范圍

在規(guī)劃中，我們參考了多種意見，有 1989年北京水利局發(fā)布的北運河等五條河道的保護和管理范圍（見表1）。

表1 1989標(biāo)準(zhǔn)

也有 2008年國務(wù)院批復(fù)的《海河流域防洪規(guī)劃》中的兩項范圍（見表2）。

表2 2008標(biāo)準(zhǔn)

原則上講，規(guī)劃應(yīng)根據(jù) 2008年《海河流域防洪規(guī)劃》中的范圍確定，但這樣一來，北運河過寬的管理范圍與通州新城以水建城的規(guī)劃定位不符，在參考天津海河城區(qū)段、國外城市景觀河段、國內(nèi)南方洪水頻發(fā)城市河道設(shè)計后，經(jīng)過和業(yè)主與專家反復(fù)溝通，最后確認(rèn)新城內(nèi)五河管理范圍和保護范圍（見表3）。這些范圍的確定，即能有效保護五河的堤防不受破壞，又與當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)思想相協(xié)調(diào)，有利建筑親水，提升建筑價值，對河道經(jīng)濟發(fā)展起到良好的推動作用。

表3 規(guī)劃范圍表

河道管理范圍和保護范圍的確定需要規(guī)劃工作者嚴(yán)謹(jǐn)對待，但更要審時度勢靈活把握，隨著城市規(guī)模和階段的不斷發(fā)展，河流水力條件不斷改變，一條城市河道在重做規(guī)劃時已不能再生硬的照搬“若干年甚至幾十年前”的管理范圍和保護范圍劃定了，在具體河段上做具體的分析，結(jié)合近遠(yuǎn)期洪水特征，根據(jù)城市開發(fā)狀況和特點，與業(yè)主、專家乃至設(shè)計組成員之間充分溝通，在信息對稱對等的情況下，確認(rèn)河道兩個范圍的劃定。一旦范圍得到認(rèn)可，可成為指導(dǎo)城市親水建筑物的剛性指標(biāo)，不得有擅自更改，否則應(yīng)做洪水影響評價，而且在管理范圍內(nèi)的建筑物，應(yīng)在地基開挖、建筑地面零點標(biāo)高、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計、房屋墻壁抗沖刷等設(shè)計中，由水利設(shè)計部門給出具體指導(dǎo)意見，然后再由建筑設(shè)計單位根據(jù)意見進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，這樣不僅對河道行洪安全起到最大限度的保護，同時也為親水建筑物安全負(fù)責(zé)。

5 對雨水利用與收集的思考

未來隨著人口的增加、城市規(guī)模的擴大，北京的水資源會更加緊張，然而城市發(fā)展導(dǎo)致地面硬化程度不斷增加，沒有土壤儲蓄，大量的雨水將直接從硬化地面排入河道或者雨水管線，直至流出北京，這是一種典型的水資源浪費，而且地面沖刷的雨水會夾雜大量垃圾，造成河道嚴(yán)重污染，同時也會堵塞雨水管線，給市政管網(wǎng)造成壓力。

通過本次規(guī)劃，筆者認(rèn)為，應(yīng)該以通州新城的建設(shè)為契機，參考國外發(fā)達(dá)國家的雨水收集系統(tǒng)，在建筑設(shè)計規(guī)范中加入剛性條文規(guī)范：要求新城中開發(fā)區(qū)域受暴雨后產(chǎn)生匯流流量不能超過開發(fā)前的水平，對臨河建筑單元收取雨水排放費，對采用雨水收集系統(tǒng)的建設(shè)單位免收此項費用。收集系統(tǒng)應(yīng)包括沉淀池、儲水池、抽水泵、清淤泵等，且應(yīng)立體布置建設(shè)可持續(xù)雨水系統(tǒng)，地下和屋頂尤其需要利用起來，雨水收集系統(tǒng)將雨水提前滯納，早日“預(yù)流”，用“滲、蓄、滯、排”的方式減少河道排洪壓力、減輕河道污染，同時儲存的雨水還可多用途利用，如綠化灌溉、中水回用，一舉數(shù)得、低碳節(jié)能?！妒彝馀潘O(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006）在2011年進(jìn)行了新的局部修訂，引入了新的雨水理念，符合“低沖擊開發(fā)模式（LTD）”，條文中“小區(qū)的高強度開發(fā)，不應(yīng)由市政設(shè)施的一再擴建與之相適應(yīng)”可做本章結(jié)束語。

6 結(jié)束語

編制流域水務(wù)綜合治理規(guī)劃時，規(guī)劃工作者獲得的已知條件和任務(wù)錯綜復(fù)雜，遇到的問題或者涉及的方面也繁復(fù)多樣，這就不僅需要規(guī)劃師具有扎實的水力學(xué)基本功、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的思維、寬闊深遠(yuǎn)的視野，同時還要對水務(wù)綜合規(guī)劃有較深的認(rèn)知和理解，以及獨立的判斷和思考能力，尤其要能結(jié)合當(dāng)下的社會發(fā)展思路、城市建設(shè)定位、城市空間布局，在不同層面，不同角度上對水務(wù)綜合規(guī)劃有著科學(xué)且全面的思考。另外，筆者認(rèn)為，一個流域的水務(wù)綜合規(guī)劃，不單要考慮水的問題，在其他注入市政排水管網(wǎng)建設(shè)、親水建筑物規(guī)劃上更要有水利工作者的發(fā)言和思路，水利規(guī)劃在整個地區(qū)規(guī)劃中，不該是互相制約的，而應(yīng)該是相互協(xié)調(diào)，共同發(fā)展的。譬如河道與交通的合理結(jié)合、譬如雨水收集與防洪排水的結(jié)合、譬如根據(jù)流域特色、河道特點及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r及城市規(guī)劃，幫助業(yè)主調(diào)整河道兩側(cè)地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等。未來的水務(wù)綜合規(guī)劃，將通過一個流域的全面治理，統(tǒng)籌思考，交給業(yè)主一個“3分防洪達(dá)標(biāo)、3分景觀改造、3分水資源利用、1分流域經(jīng)濟體協(xié)調(diào)發(fā)展”的10分結(jié)果出來。