江蘇南京市城市洪澇防御對策措施

吳玉明 馬夢婷

（蘇邑設(shè)計集團(tuán)有限公司，南京 210016）

近年來，全球氣候變暖，極端異常天氣發(fā)生頻繁，流域性洪水、“城市看?！爆F(xiàn)象明顯增多。南京市域低山、丘陵崗地、平原交錯，面積6 587 km2，2020年底，常住人口約931萬人，城鎮(zhèn)化率86.8%，多年平均降雨量1 059.8 mm，地處長江、秦淮河、滁河、水陽江流域性河道下游，是典型的“洪水走廊”，也是全國31座重點(diǎn)防洪城市之一，防洪防澇任務(wù)艱巨。

1 城市洪澇特點(diǎn)及災(zāi)害成因

1.1 洪澇特點(diǎn)

長江南京河段承接上游174萬km2流域面積來水，洪水受上游徑流、海潮、臺風(fēng)暴雨影響，持續(xù)時間長，對城市防洪影響較大；秦淮河流域面積2 631 km2，支流眾多，大多為山丘型河道，源短流急，暴雨發(fā)生時，洪水位漲幅大，洪峰高，流域城市化率高，對城市防洪防澇影響大；滁河中下游支流河道的上游多為山丘區(qū)，遭遇暴雨時，迅速形成山洪下泄，造成下游平原區(qū)河道水位急速上漲；水陽江流域面積10 385 km2，發(fā)源于皖南山區(qū)，南京市處于中下游水網(wǎng)圩區(qū)，水系互聯(lián)互通，防洪能力低，局部性洪澇頻繁、區(qū)域性洪澇常見、流域性洪水多發(fā)。根據(jù)暴雨與長江遭遇的不同，南京市主要有3種洪澇類型：①2008年型，區(qū)域降雨很大，但未遭遇長江較高潮位，下游險情較小，支流上游受災(zāi)嚴(yán)重；②1998年型，區(qū)域降雨量不大，但是受到長江高潮位頂托影響，沿江及支流下游險情較嚴(yán)重，上游險情較??；③2020年型，區(qū)域強(qiáng)降雨與長江較高潮位遭遇，全流域受災(zāi)都比較嚴(yán)重。

1.2 洪澇災(zāi)害成因

（1）暴雨洪水疊加。夏秋高溫季節(jié)，南京常發(fā)生梅雨、臺風(fēng)雨、對流雨。長江發(fā)生洪水時期，正值本地暴雨頻發(fā)季節(jié)，易與江河洪水遭遇，此外還會遭受臺風(fēng)和天文大潮影響，多因素疊加，引發(fā)嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。2020年長江發(fā)生流域性洪水，下關(guān)高潮位10.39 m（吳淞）；2016 年秦淮河洪水，東山站水位11.44 m；1991 年滁河洪水，曉橋站水位12.63 m；2016 年水陽江洪水，水碧橋水位13.64 m，均為有水文記錄以來最大值。

（2）城市化進(jìn)程加快。城市化改變了地形、地貌、產(chǎn)匯流條件及水文特性，調(diào)蓄面積減少，地表徑流系數(shù)、徑流量加大，洪峰提前；跨河、臨河建筑物增多，削弱了河道行洪能力。以東山站以下秦淮河干流為例，城市密度增加，河道橋梁間隔平均不到1 km，且有增加趨勢，同等降雨標(biāo)準(zhǔn)下的河道水位抬高明顯，河道防洪排澇能力減弱。

（3）城市基礎(chǔ)設(shè)施未充分考慮洪澇風(fēng)險。地下停車場、商場和軌道交通等設(shè)施建設(shè)時，未充分考慮洪澇風(fēng)險，避險措施不足，洪澇水倒灌浸泡風(fēng)險較大。2021 年鄭州“7·20”特大暴雨，由于雨水倒灌，地鐵嚴(yán)重積水，造成人員重大傷亡；2016 年7 月臺風(fēng)暴雨期間，南京地鐵3 號線明發(fā)廣場站由于雨水涌入被迫停運(yùn)。部分設(shè)施建設(shè)不當(dāng)，增加了防洪隱患。2015 年秦淮河洪水期間，由于祿口機(jī)場高速公路橋梁拓寬改造時，橋址堤防未達(dá)標(biāo)封圈，致使洪水入侵，區(qū)域受淹，機(jī)場高速中斷運(yùn)行；2016 年，由于緯三路過江隧道建設(shè)過程中，影響了長江堤防的密實(shí)性，南京師范大學(xué)附屬中學(xué)學(xué)校段長江堤防出現(xiàn)滲漏水重大險情。

（4）工程體系防御能力不足。城市化拓展區(qū)域，原有的防洪設(shè)施薄弱，亟須提標(biāo)改造；現(xiàn)有防洪堤防為歷年加固形成，質(zhì)量參差不齊，存在管涌、滑坡等險工隱患，局部河段迎流頂沖、深槽逼岸；支流河道缺少控制建筑物，汛期江河水倒灌；規(guī)劃的流域性防洪工程未全部實(shí)施，影響工程整體效益的發(fā)揮。城市早期治澇工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低，老舊設(shè)施的改造涉及面廣、實(shí)施難度大；新建城區(qū)內(nèi)治澇設(shè)施大多按農(nóng)田治澇的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)施提標(biāo)改造滯后于城市化進(jìn)程；防澇手段和措施單一，彈性低，一旦遇到超標(biāo)準(zhǔn)降雨，極易形成內(nèi)澇。

（5）應(yīng)急管理水平不足。一方面，地鐵、隧道、高速公路等重大基礎(chǔ)設(shè)施缺少防汛預(yù)案，在災(zāi)害發(fā)生時，未能做到事前預(yù)測、預(yù)報、預(yù)警、預(yù)防，事中全力搶險，事后積極救助，防患于未然；另一方面市民洪澇風(fēng)險意識淡薄，城市避險及搶險措施薄弱，部門聯(lián)動性差，面對洪澇災(zāi)害，無法及時、充分有效調(diào)動足夠的資源進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)。

2 洪澇防御對策措施

2.1 分級分區(qū)設(shè)防

2.1.1 城市防洪體系

依據(jù)南京城市總體規(guī)劃中的城市等級，構(gòu)建“中心城區(qū)—副城—新城”3級城市防洪體系。中心城區(qū)：江南主城、江北新主城；副城：六合、溧水、高淳；新城：祿口、柘塘、龍?zhí)?、湯山、板橋、濱江、橋林、龍袍、淳化9新城[1]。

2.1.2 防洪保護(hù)圈、排澇片

南京具有“南北田園、中部都市、擁江發(fā)展、城鄉(xiāng)交融”市域空間格局、“山、水、城、林”的城市特征，流域性河道、通江河流及流域支流將南京城市分隔成眾多區(qū)域，具備“分區(qū)設(shè)防”的條件。依據(jù)城市規(guī)劃范圍，按照“連續(xù)、閉合、相對獨(dú)立”的原則，合理劃定城市防洪保護(hù)圈、排澇片。南京中心城區(qū)長江以南，以秦淮河、秦淮東河、九鄉(xiāng)河為界，劃分為老城、東山等6個防洪保護(hù)圈；長江以北，以滁河干流、朱家山河、馬汊河等骨干河道為界，劃分為江浦、橋北2 個防洪保護(hù)圈。按照防洪保護(hù)圈內(nèi)地形、支流河道，劃分排澇片。江南主城劃分城南、河西等9個排澇片；江北新主城劃分為團(tuán)結(jié)圩、城東圩等6個排澇片。各排澇片根據(jù)自然地形、外河水位，進(jìn)一步確定高水自排區(qū)及低水機(jī)排區(qū)。

2.1.3 設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

過高的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上既不現(xiàn)實(shí)，也無必要；過低的標(biāo)準(zhǔn)，則帶來風(fēng)險。2021年鄭州“7·20”特大暴雨，最大1 h 降雨量201.9 mm，最大24 h 降雨量622.7 mm[2]，雨量較大，如果按此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃建設(shè)，有違防災(zāi)減災(zāi)的科學(xué)性。充分考慮城市的政治經(jīng)濟(jì)地位，按照保護(hù)區(qū)內(nèi)常住人口、當(dāng)量經(jīng)濟(jì)規(guī)模，以防洪保護(hù)圈、排澇片為單元，提出與城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平相適應(yīng)或適度超前的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。南京是中國東部重要城市，中心城區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)100 年一遇至200 年一遇、內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)50年一遇；副城防洪標(biāo)準(zhǔn)50年一遇至100年一遇、新城50年一遇，內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)50年一遇[3]。

2.1.4 洪潮組合

分析城市下墊面水文條件變化、流域洪水調(diào)度規(guī)則、新的工情，考慮洪澇災(zāi)害成因，研究區(qū)域暴雨與長江洪（潮）水遭遇規(guī)律。以滁河為例，經(jīng)分析，1 d和3 d暴雨雨量與長江相應(yīng)潮位相關(guān)關(guān)系不顯著，而7 d 暴雨雨量相關(guān)系數(shù)為0.91，相關(guān)性較好，主要是因?yàn)榱饔蚣澳暇┥嫌螀^(qū)域暴雨匯集到長江南京段具有滯時性[4]。

秦淮河、滁河、水陽江等流域性河道應(yīng)選擇3～7 d 暴雨遭遇長江洪水、支流河道選擇1 d 暴雨遭遇下游河道洪水進(jìn)行不同組合的研究。流域上游城市山丘區(qū)主要設(shè)防區(qū)域暴雨，中下游平原圩區(qū)除設(shè)防區(qū)域暴雨洪水外，還應(yīng)設(shè)防下游河道洪水。100年一遇設(shè)計洪水組合方案：100年一遇暴雨+1991.7 相應(yīng)長江潮位，與20 年一遇暴雨洪水+10.60 m長江設(shè)計潮位，兩工況最高水位外包。

2.1.5 城市內(nèi)部河道控制水位

通過建立地表產(chǎn)匯流、管網(wǎng)、河道、泵站“多位一體”的水力模型，按照長短歷時設(shè)計和超標(biāo)準(zhǔn)降雨工況，耦合計算設(shè)施的水力條件，復(fù)核服務(wù)范圍內(nèi)的積淹水情況，根據(jù)南京地區(qū)降雨的時空特性，可采用豐枯期不同的控制水位。

2.2 優(yōu)化城市布局

城市新建拓展區(qū)域、重大基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)結(jié)合地下空間利用、區(qū)域土方平衡，按照防洪防澇要求，進(jìn)行優(yōu)化布局。有條件的，通過抬高場地豎向、建設(shè)滯蓄設(shè)施、調(diào)整水系等措施，實(shí)現(xiàn)防洪自保。同一防洪保護(hù)圈內(nèi)，防洪要求高的建設(shè)項(xiàng)目，位于最高處；一般項(xiàng)目安排于場地高程居中處；防洪要求不高或能夠承受短時淹沒的，位于區(qū)內(nèi)最低處。新開發(fā)區(qū)域場地與內(nèi)部河道高水位的超高1.50 m以上，重要項(xiàng)目的地面超高是相鄰道路最低點(diǎn)的0.45 m以上、一般項(xiàng)目0.30 m以上，地下建筑車行入口高出周邊地面0.20 m以上、人行入口高出0.45 m以上。城市河湖水域及空間管護(hù)、泵站水閘、公共海綿體等設(shè)施的土地預(yù)留，納入城市國土空間規(guī)劃。下凹橋區(qū)、城中村等低洼易澇區(qū)域，結(jié)合城市更新，進(jìn)行積淹水改造，消除內(nèi)澇風(fēng)險。南京紫東核心區(qū)、仙林麒麟片等新建區(qū)域，崗圩并存，可通過抬高區(qū)域豎向，實(shí)現(xiàn)防洪自保、雨水自排；江北核心區(qū)海港片、地鐵小鎮(zhèn)片等沿江低洼區(qū)域，依托區(qū)域防洪工程，通過優(yōu)化平面與豎向，保障區(qū)域防洪與排水安全。

2.3 加快工程設(shè)施建設(shè)，提高城市防洪防澇能力

2.3.1 防洪工程

構(gòu)筑“防、擋、分、泄、蓄”相結(jié)合的防洪工程體系，加快工程建設(shè)?！胺馈保洪L江固節(jié)點(diǎn)、穩(wěn)河勢、止塌江，治理新濟(jì)洲河段和八卦洲汊道，系統(tǒng)加固已實(shí)施護(hù)岸工程和河道堤防，構(gòu)建城市防洪保護(hù)圈。“擋”：在七鄉(xiāng)河、七里河、馬汊河等通江河口建設(shè)控制建筑物，防止江水倒灌?！胺帧保和七M(jìn)秦淮東河工程建設(shè)，減輕南京主城、東山和仙林副城防洪壓力；實(shí)施滁河八百河撇洪道工程，減輕六合副城防洪壓力。“泄”：改造河道阻水橋梁和建筑物；拓浚秦淮河、秦淮新河、滁河和水陽江干流，加快流域洪水下泄，提高河道行洪能力?！靶睢保簩?shí)施超標(biāo)準(zhǔn)滯洪生態(tài)濕地工程，秦淮河西北村滯洪面積3 km2、清溪圩滯洪面積1.7 km2；在小流域河道上游，新建、擴(kuò)建水庫，調(diào)蓄洪水。

2.3.2 排水防澇工程

貫徹綠色、低碳發(fā)展理念，結(jié)合海綿城市建設(shè)，采取“滲、蓄、滯、凈、用、排”綜合措施，構(gòu)建“源頭減排、管網(wǎng)排放、蓄排并舉、超標(biāo)應(yīng)急”的排水防澇工程體系。城市建成區(qū)更新改造，建設(shè)分散式源頭設(shè)施；城市支路兩側(cè)及社區(qū)級綠地空間，布置雨水花園、生物滯留池、調(diào)蓄池，增加源頭調(diào)蓄量；在重要河道、城市綠地空間，布置公共海綿體，增強(qiáng)城市海綿效應(yīng)；推進(jìn)青龍綠帶海綿公園、新化濕地公園、芝麻河海綿公園建設(shè)；新建區(qū)管網(wǎng)嚴(yán)格雨污分流，達(dá)標(biāo)建設(shè)，建成區(qū)管網(wǎng)結(jié)合老舊小區(qū)改造、道路大修，同步提標(biāo)改造；改擴(kuò)建排澇泵站；一點(diǎn)一策，采取海綿化技術(shù)措施，優(yōu)先整治積淹水嚴(yán)重、社會反響強(qiáng)烈的積淹水點(diǎn)；拆占拆違、清淤拓浚、優(yōu)化水域岸線、打造濱水空間，弘揚(yáng)水文化，展示生態(tài)宜居、人水和諧。

2.4 強(qiáng)化管理，提升城市洪澇防御保障能力

（1）南京市自2017 年以來，821 條河道（段）、251 座水庫、10座湖泊已有了河長，建立了市、區(qū)、鎮(zhèn)街、村社4級河長制組織。深入推行河長制，從河湖整體性、功能多樣性出發(fā)，協(xié)調(diào)河湖開發(fā)、治理、管理與保護(hù)。

（2）加強(qiáng)工程設(shè)施管理，強(qiáng)化日常維護(hù)。按照統(tǒng)一和分級管理原則，依據(jù)江蘇省水利工程管理?xiàng)l例，對防洪工程設(shè)施進(jìn)行管理；依據(jù)江蘇省城市排水防澇工作考核標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化排水防澇設(shè)施規(guī)范化作業(yè)、專業(yè)化養(yǎng)護(hù)；加大城市地下空間的風(fēng)險排查和消險力度，防范安全事故；鼓勵養(yǎng)護(hù)單位提高機(jī)械化養(yǎng)護(hù)水平。

（3）加強(qiáng)涉河建設(shè)項(xiàng)目管理。新建、擴(kuò)建以及改建的大中型水利工程，執(zhí)行《水工程建設(shè)規(guī)劃同意書》制度；流域或重點(diǎn)區(qū)域防洪功能影響較大、自身防洪要求較高的大中型項(xiàng)目，執(zhí)行《防洪規(guī)劃同意書》制度；涉河一般性建設(shè)項(xiàng)目，執(zhí)行《江蘇省河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目管理規(guī)定》；涉城市河道藍(lán)線的項(xiàng)目，執(zhí)行《南京市城市河道藍(lán)線內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目管理規(guī)定》。

（4）加強(qiáng)水系保護(hù)，保證調(diào)蓄水面。城市海綿專項(xiàng)規(guī)劃、水系、水環(huán)境治理、防洪排澇等涉水規(guī)劃應(yīng)銜接一致，并劃定城市水域、岸線、濱水區(qū)，明確水系保護(hù)范圍，保持水系結(jié)構(gòu)的完整性，依法進(jìn)行保護(hù)。已建成區(qū)，條件允許的，采取工程措施恢復(fù)歷史上侵占的自然水面。改變水地相爭，江北、紫東等新區(qū)規(guī)劃水面率不低于6%。禁止圍湖填河侵占水面；經(jīng)論證，確需調(diào)整的，占一補(bǔ)一、占補(bǔ)平衡。

（5）錨固城市生態(tài)基底。貫徹“山、水、林、田、湖、草是一個生命共同體”理念，構(gòu)建南京濱江、濱河、路網(wǎng)生態(tài)帶，形成自然山體、河流水系、生態(tài)綠地有機(jī)連接城市空間的綠色生態(tài)安全格局。嚴(yán)格保護(hù)長江洲島濕地，落實(shí)“共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)”；完成濱江風(fēng)光帶、明城墻、外秦淮河綠道建設(shè)；采取整治、復(fù)墾、復(fù)綠等措施，加快重要生態(tài)功能保護(hù)區(qū)的礦山生態(tài)功能恢復(fù)。

2.5 完善城市應(yīng)急預(yù)案，提升應(yīng)急響應(yīng)水平

提升城市應(yīng)急響應(yīng)與管理水平，是南京建設(shè)韌性城市的需要。根據(jù)雨情、工情、水情及城市發(fā)展需求，以3～5 a為周期，修訂既有的《南京市防汛應(yīng)急預(yù)案》《南京市主城區(qū)防汛應(yīng)急預(yù)案》總體預(yù)案，防臺風(fēng)、抗旱、防御洪水等專題應(yīng)急預(yù)案；補(bǔ)充編制新城、開發(fā)區(qū)和園區(qū)防洪應(yīng)急預(yù)案；編制自來水廠、污水處理廠、電廠、變電站等重要市政基礎(chǔ)設(shè)施，高鐵站、機(jī)場、地鐵等交通設(shè)施，水庫、重點(diǎn)塘壩的專項(xiàng)防汛預(yù)案[5]。以南京地鐵為例，對市域內(nèi)在營10 條地鐵線路中的基地、車輛段、出入口、線路區(qū)間隧道敞口段、線路區(qū)間低洼點(diǎn)、區(qū)間風(fēng)井或風(fēng)亭、主變電所或區(qū)域變電所等，從匯水、豎向、地下設(shè)施連通及防雨、防倒灌、排水設(shè)施的保障性等方面，分析識別風(fēng)險，根據(jù)暴雨量級、險情的嚴(yán)重程度、影響范圍，劃分響應(yīng)級別、明確啟動條件，制定響應(yīng)措施，落實(shí)人員、電力、通信、物資、交通保障性措施。

通過廣播、電視、手機(jī)等媒體，開展防汛知識教育宣傳，提高全民防災(zāi)意識，“常備不懈、以防為主”，開展防汛技術(shù)培訓(xùn)和專業(yè)搶險演練。加強(qiáng)水務(wù)、氣象、應(yīng)急管理等部門的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，確保預(yù)警發(fā)出后，應(yīng)急保障措施迅速啟動，停課、停運(yùn)、停業(yè)等措施及時跟進(jìn)。新建水雨情遙測站、重點(diǎn)水務(wù)工程實(shí)時監(jiān)測站、河道及城市水文站點(diǎn)、城市重點(diǎn)區(qū)域積水點(diǎn)監(jiān)測等，完善智慧水務(wù)系統(tǒng)。

2.6 洪澇統(tǒng)籌、聯(lián)排聯(lián)調(diào)

擋、泄外河洪水，蓄排城市雨水是南京城市防洪防澇的主要任務(wù)。河道防洪要考慮城市發(fā)展需求，滿足雨水排放要求，但是城市排澇又要受河道行洪能力、設(shè)防水位的約束，不應(yīng)過度排放。城市防洪標(biāo)準(zhǔn)下的河道設(shè)計洪水位，是城市防洪工程實(shí)施的依據(jù)，也是城市內(nèi)澇防治系統(tǒng)設(shè)計的邊界條件[6]。城市內(nèi)澇應(yīng)從流域的整體性出發(fā)，研究系統(tǒng)性防治措施，通過流域統(tǒng)籌、洪澇統(tǒng)籌解決洪澇交織。

分區(qū)建立城市水系、排水管網(wǎng)與江河湖庫、水閘、泵站等聯(lián)排聯(lián)調(diào)運(yùn)行模式、流域聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制。長江以北，利用紅山窯閘站、三汊灣閘、朱家山河閘等，調(diào)控滁河水位，減輕江北新主城、六合副城防洪防澇壓力；長江以南，利用武定門閘站、秦淮新河閘站、天生橋閘調(diào)控秦淮河水位，減輕江南主城、溧水副城防洪防澇壓力；利用蛇山樞紐、楊家灣樞紐，調(diào)控固城湖水位，減輕高淳副城壓力。

以南京江南主城為例，進(jìn)入汛期或當(dāng)天氣預(yù)報有較大降雨時，利用武定門和秦淮新河閘站搶排或泵站抽排，預(yù)降東山水位到6.50～6.80 m；洪水期開閘泄洪或開機(jī)抽排；當(dāng)內(nèi)秦淮河?xùn)|關(guān)水位達(dá)6.50 m 時，及時開啟武定門泵站，助力排除城區(qū)澇水；當(dāng)長江水位高于秦淮河水位時，及時關(guān)閘，防止江水倒灌。依據(jù)長江和秦淮河洪水位、暴雨預(yù)警等級等，劃分黃色（Ⅲ級）、橙色（Ⅱ級）、紅色（Ⅰ級）3級防汛應(yīng)急響應(yīng)，調(diào)度城市涵、閘、泵站設(shè)施，有效減輕主城防洪防澇壓力。

3 結(jié) 語

外洪內(nèi)澇、洪澇交織是南京城市的洪澇特點(diǎn)，暴雨和長江大洪水是洪澇致災(zāi)的主要原因，按照“分區(qū)設(shè)防、洪澇兼治、建管并重、應(yīng)急響應(yīng)”的策略原則，以工程為基礎(chǔ)、管理為核心、應(yīng)急響應(yīng)為關(guān)鍵，采取構(gòu)建城市防洪保護(hù)圈、優(yōu)化城市布局、加快工程設(shè)施建設(shè)、保護(hù)城市水系、完善城市應(yīng)急預(yù)案、洪澇聯(lián)排聯(lián)調(diào)等措施，提升南京城市的洪澇防御能力，為城市經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展提供支撐。