廣州市增城區(qū)洪澇成因及防治對(duì)策

胡永輝

（廣州市增城區(qū)河湖庫管理所，廣東 廣州 511300）

在全球氣候變化與城鎮(zhèn)化快速發(fā)展背景下，中國城市洪澇災(zāi)害日益嚴(yán)重[1-2]。2020 年廣州市“5·22”暴雨期間，廣州市黃埔區(qū)、增城區(qū)遭遇特大暴雨，多地出現(xiàn)嚴(yán)重“水浸街”現(xiàn)象，增城區(qū)新塘鎮(zhèn)受近兩年城市開發(fā)強(qiáng)度大、城市更新建設(shè)快的影響，鎮(zhèn)內(nèi)官湖河、溫涌、雅瑤河流域受災(zāi)最為嚴(yán)重（圖1），其中廣園路與開創(chuàng)大道交叉口最大淹沒水深達(dá)3.24m，最大持續(xù)時(shí)間達(dá)24h。

圖1 增城區(qū)溫涌、官湖河、雅瑤河流域

近年來關(guān)于城市暴雨洪澇災(zāi)害已有大量研究，張建云[2]等分析了城鎮(zhèn)化發(fā)展對(duì)暴雨洪水頻發(fā)的影響；伍志方[3]等對(duì)2017 年廣州市“5·7”特大暴雨的天氣尺度系統(tǒng)和可預(yù)報(bào)性進(jìn)行研究；王偉武[4]等從城市氣候、城市規(guī)劃、城市管理等多個(gè)角度提出城市內(nèi)澇成因及防治對(duì)策；張欣[5]等通過設(shè)計(jì)暴雨推求2020 年廣州市“5·22”洪水等級(jí)。廣州季風(fēng)氣候突出，出現(xiàn)強(qiáng)降水機(jī)制復(fù)雜[6]，城市洪澇災(zāi)害制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅，各區(qū)域地理環(huán)境、氣象條件及土地利用方式等存在差異，需要相關(guān)部門提出因地制宜的防洪減災(zāi)措施。各城市洪澇災(zāi)害的成因有共性也有特性，對(duì)廣州增城區(qū)“5·22”特大暴雨的研究較少。本文以2020年廣州“5·22”特大暴雨災(zāi)害為例，分析廣州市增城區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害產(chǎn)生的原因，并提出相應(yīng)的防洪減災(zāi)對(duì)策。

1 廣州市增城區(qū)洪澇災(zāi)害成因分析

1.1 自然因素

1.1.1 流域洪水超標(biāo)

廣州市屬于海洋性亞熱帶季風(fēng)氣候，受海陸氣溫差異影響，降水主要集中在4-9 月。通過查算《廣東省暴雨徑流查算圖表》使用手冊(cè)和《廣東省水文圖集》（2003 年版）求得各時(shí)段流域中心點(diǎn)暴雨均值和Cv 值，計(jì)算雅瑤河流域設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量，計(jì)算成果見表1。“5·22”暴雨1h 降雨量為20 年一遇，3h 降雨量超100 年一遇，6h 降雨量約為100 年一遇，24h 降雨量約為50 年一遇，增城區(qū)雅瑤河流域周圍實(shí)測(cè)降雨如表2 所示，綜合評(píng)判本次降雨超100 年一遇標(biāo)準(zhǔn)。此次降雨具有超標(biāo)準(zhǔn)、雨強(qiáng)大、歷時(shí)短、總量大等特點(diǎn)，降雨所產(chǎn)生的徑流超過現(xiàn)狀防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)，是造成各片區(qū)發(fā)生嚴(yán)重洪澇災(zāi)害的主要原因。

表1 設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨成果

1.1.2 地勢(shì)低洼易澇

增城區(qū)暴雨受災(zāi)最嚴(yán)重區(qū)域?yàn)樵龀菂^(qū)埔安河流域、永和河流域及雅瑤河流域，淹沒區(qū)地勢(shì)低洼易澇。此次雅瑤河淹沒區(qū)域主要位于荔新公路以南、廣深鐵路以北的地勢(shì)低洼區(qū)域，排水能力差；永和河及埔安河流域上游西北方向多為山地，地勢(shì)較高，水流隨著地勢(shì)降低往平原區(qū)匯集，最終匯入東江北干流。永和河沿岸部分村落地勢(shì)低洼逢暴雨必淹，平均高程3～4m，2017 年“5·7”暴雨淹沒水深約0.5～0.7m；“5·22”暴雨永和河洪水位4.56m，淹沒水深達(dá)到1.3～3.0m，下游洼地多無法快速排出暴雨積水；埔安河流域內(nèi)淹沒區(qū)域位于北部環(huán)形山區(qū)匯流必經(jīng)出口，部分區(qū)域?yàn)榫植康貏?shì)低洼區(qū)域。增城區(qū)雅瑤河淹沒片區(qū)態(tài)勢(shì)如圖2 所示。

圖2 增城區(qū)雅瑤河淹沒片區(qū)態(tài)勢(shì)

1.2 人為因素

1.2.1 下墊面硬化加劇

城市化建設(shè)進(jìn)程中改變了下墊面的特性，地表徑流系數(shù)降低，使降雨強(qiáng)度加大，雨量分布更為集中，加劇了洪澇災(zāi)害的危害。根據(jù)近年來的遙感影像圖顯示，流域中上游的大量農(nóng)林草地建設(shè)為城鎮(zhèn)并仍在不斷開發(fā)建設(shè)中，中上游土地的蓄水保水能力大幅下降，而流域下游的淹沒區(qū)周邊也在不斷建設(shè)，城鎮(zhèn)建設(shè)密集，地面硬化，流域內(nèi)天然蓄滯洪區(qū)蓄水功能消失，徑流系數(shù)增大。增城區(qū)永和河流域2000-2020 年遙感影像如圖3 所示。

圖3 增城區(qū)永和河流域2000-2020 年遙感影像圖

表2“5·22”實(shí)測(cè)降雨統(tǒng)計(jì)表

1.2.2 排澇體系不完善

增城區(qū)各流域防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)低，排水系統(tǒng)維護(hù)不到位，水系復(fù)雜、橋梁阻水、流路不暢等問題較多。雅瑤河上游河道整治而下游河道未整治，上游河道拓寬使洪水歸槽效應(yīng)明顯，加大了洪水下泄的流量以及下泄速度，導(dǎo)致下游強(qiáng)降雨與超標(biāo)準(zhǔn)洪水流量疊加，加重災(zāi)害。兩岸堤防體系未閉合，部分堤防現(xiàn)狀并未達(dá)標(biāo)，河道上下游、左右岸堤防差異較大，堤防缺口明顯。永和河未經(jīng)系統(tǒng)治理，水系紊亂、流路不順，現(xiàn)有未設(shè)防，未形成封閉的防洪圈，有堤河段多為土堤，堤身低矮，防洪標(biāo)準(zhǔn)低。兩岸地勢(shì)低洼，自排條件差，現(xiàn)有排澇站排澇能力不足，水閘年久失修，無法及時(shí)開啟排洪。埔安河上游水庫大壩安全等級(jí)較低，未能發(fā)揮洪水調(diào)蓄作用。洪水發(fā)生時(shí)，為了保證大壩的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須打開泄水涵管同步放水，不能對(duì)壩址以上天然來水進(jìn)行有效調(diào)蓄以減輕下游河道的行洪壓力。

1.2.3 城市化建設(shè)加快

城市開發(fā)建設(shè)影響河道行洪，河道內(nèi)存在行洪障礙物，河槽內(nèi)橋墩等違章建筑物阻礙泄洪。區(qū)域內(nèi)存在多處行洪卡口縮窄河道斷面，影響河道行洪?！?·22”暴雨洪水期間，由于橋梁底低阻水，水位迅速壅高，部分河道內(nèi)布置有橋墩，洪水期間阻水更為嚴(yán)重。上游河涌水系被堵塞或填埋，局部河道淤積嚴(yán)重，導(dǎo)致暴雨洪水向下游匯集。河道主汊淤積和萎縮，行洪斷面被侵占，泄洪嚴(yán)重不暢，壅水嚴(yán)重，應(yīng)對(duì)超標(biāo)準(zhǔn)洪水防御能力有限。增城區(qū)雅瑤河水系現(xiàn)狀如圖4、圖5 所示。

圖4 增城區(qū)雅瑤河行洪卡口點(diǎn)

圖5 增城區(qū)雅瑤河上游建設(shè)導(dǎo)致水系連通被破壞

2 城市暴雨洪澇災(zāi)害綜合防治對(duì)策

防洪排澇必須流域統(tǒng)籌、系統(tǒng)治理，防外洪、排內(nèi)澇一體化考慮。當(dāng)流域內(nèi)發(fā)生暴雨洪水時(shí)，應(yīng)加快工程措施建設(shè)，完善暴雨洪水預(yù)警預(yù)報(bào)體系，加強(qiáng)海綿城市建設(shè)，多部門聯(lián)合協(xié)作提升特大暴雨洪水應(yīng)急、避險(xiǎn)、處置等能力。

2.1 加快水利工程建設(shè)，提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

目前防洪排澇的基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)低，水系紊亂，需加快推進(jìn)河道清淤疏浚，拓寬河道過水?dāng)嗝?，恢?fù)河網(wǎng)水系連通，盡快完成支流河涌達(dá)標(biāo)整治。加強(qiáng)河道維護(hù)和水利工程管養(yǎng)，對(duì)阻水構(gòu)筑物及時(shí)清除，定期對(duì)水閘及箱涵維護(hù)，增設(shè)擋墻、堤防補(bǔ)缺加高以加快洪水快速下泄、減少洪水漫堤，提高河道防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合調(diào)度運(yùn)行規(guī)則的要求，實(shí)現(xiàn)水庫、水閘和泵站等的防洪工程（設(shè)施）的聯(lián)合調(diào)度，在暴雨洪水到來之前進(jìn)行水庫和河道的“預(yù)騰空”。對(duì)流域內(nèi)水庫、水閘、泵站做好管養(yǎng)，出現(xiàn)問題及時(shí)維修加固，保障水利工程防洪功能。不斷推進(jìn)泵站、箱涵等基礎(chǔ)排澇設(shè)施的管養(yǎng)和擴(kuò)建工作。建立健全各項(xiàng)管理制度，加強(qiáng)防洪工程的規(guī)范化管理。

2.2 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)設(shè)備現(xiàn)代化，強(qiáng)化災(zāi)害預(yù)案體系

洪澇災(zāi)害可通過現(xiàn)代化設(shè)備提前監(jiān)測(cè)預(yù)警，為防洪排澇爭取寶貴的時(shí)間進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)?？赏ㄟ^加強(qiáng)流域上中下游水位、流量及路面積水監(jiān)測(cè)等工作，在地鐵站等重點(diǎn)易淹區(qū)域布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，構(gòu)建監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。加強(qiáng)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的編制和應(yīng)用及超標(biāo)準(zhǔn)洪水防御方案研究，全面實(shí)現(xiàn)“從注重災(zāi)后救助向注重災(zāi)前預(yù)防轉(zhuǎn)變，從減少災(zāi)害損失向減輕災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)變”，為洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理提供基礎(chǔ)依據(jù)，據(jù)此對(duì)工程調(diào)度、搶險(xiǎn)排險(xiǎn)等進(jìn)行指導(dǎo)，為人員和財(cái)產(chǎn)轉(zhuǎn)移贏得時(shí)間和主動(dòng)權(quán)。

2.3 加強(qiáng)海綿城市建設(shè)，提高調(diào)蓄能力

城市化進(jìn)程加快，下墊面急劇變化導(dǎo)致匯流過程發(fā)生顯著變化。在新型城鎮(zhèn)建設(shè)過程中應(yīng)高度重視城市化對(duì)地區(qū)水文特征的影響，采用低影響開發(fā)建設(shè)模式，督促建設(shè)區(qū)嚴(yán)格按照國家海綿城市的要求對(duì)已建廠區(qū)地面進(jìn)行改造，對(duì)擬建和未建廠區(qū)進(jìn)行嚴(yán)格審批和監(jiān)督。加大城市徑流雨水源頭減排的剛性約束，優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng)，建設(shè)生態(tài)排水設(shè)施，充分發(fā)揮城市綠地、道路、水系等對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，使城市開發(fā)建設(shè)后的水文特征接近開發(fā)前，有效降低城市的洪澇風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 建立應(yīng)急工作領(lǐng)導(dǎo)組，多部門聯(lián)合協(xié)作

設(shè)置應(yīng)急管理小組，明確人員組成和責(zé)任劃分是促進(jìn)各管理部門統(tǒng)籌協(xié)作、保障強(qiáng)化應(yīng)急工作展開、保證洪澇災(zāi)害防御和應(yīng)對(duì)工作有序、高效開展的關(guān)鍵。各部門根據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)分析結(jié)果，設(shè)置洪澇災(zāi)害實(shí)時(shí)報(bào)告制度，部門間應(yīng)加強(qiáng)溝通，相關(guān)應(yīng)急部門做好防汛措施，加強(qiáng)巡邏，做好緊急管理調(diào)度工作。各行各業(yè)應(yīng)增強(qiáng)防汛意識(shí)，加強(qiáng)暴雨洪水防御方案、應(yīng)急預(yù)案編制和應(yīng)急演練，建立水利專家顧問制，統(tǒng)籌各行各業(yè)汛前檢查和工程日常管理。同時(shí)建立信息溝通與共享機(jī)制，加強(qiáng)多部門、多層面的協(xié)作聯(lián)動(dòng)。

3 結(jié)束語

通過對(duì)增城區(qū)三個(gè)流域片區(qū)“5·22”暴雨洪水的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，受災(zāi)片區(qū)自身地勢(shì)低，流域遭受超標(biāo)準(zhǔn)洪水，下墊面硬化導(dǎo)致蓄滯能力不足是引發(fā)洪澇災(zāi)害的主要原因，繼而導(dǎo)致流域內(nèi)河道嚴(yán)重卡口造成洪水漫堤，最終造成了嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失；另外，水利設(shè)施防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)低、設(shè)施陳舊，水系格局改變、水流不暢是導(dǎo)致洪澇災(zāi)情加劇的重要原因。結(jié)合受災(zāi)區(qū)特點(diǎn)提出洪澇災(zāi)害防治對(duì)策：提高防澇設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)、利用現(xiàn)代化設(shè)備預(yù)警、改善城市下墊面條件等，同時(shí)推動(dòng)社會(huì)公眾積極參與來減少災(zāi)害損失，提升應(yīng)對(duì)特大暴雨的能力，以保障區(qū)域洪澇安全最大化降低超標(biāo)準(zhǔn)暴雨造成的損失。