濟(jì)南城市暴雨洪澇災(zāi)害的成因及對(duì)策

王旭東，徐 剛

（濟(jì)南市水利工程服務(wù)中心，山東 濟(jì)南 250099）

近年來(lái),受氣候變暖影響濟(jì)南異常極端天氣頻發(fā)，持續(xù)高溫降水異常，臺(tái)風(fēng)北上影響濟(jì)南的概率和強(qiáng)度也在加大。每年汛期被迫拉長(zhǎng)，過(guò)境臺(tái)風(fēng)氣流明顯增多，強(qiáng)對(duì)流天氣、持續(xù)降水、大風(fēng)雷電暴雨的幾率增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，在濟(jì)南各災(zāi)種災(zāi)害損失中暴雨洪澇占比最大，為56.1%。尤其是隨著城市規(guī)模迅猛發(fā)展，人口、財(cái)富快速聚集，城市暴雨洪災(zāi)的威脅日益加重。因此在當(dāng)前極端天氣頻發(fā)導(dǎo)致洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)不斷提高的情況下，分析暴雨洪澇災(zāi)害的原因，探討防災(zāi)減災(zāi)對(duì)策，具有重要的意義。

1 濟(jì)南市區(qū)發(fā)生的典型暴雨洪澇災(zāi)害

濟(jì)南歷史上洪澇頻發(fā)，較早有關(guān)洪澇災(zāi)害記載于公元680 年，明清近600 年有關(guān)洪澇災(zāi)害的記錄有12 次。新中國(guó)成立以來(lái)，濟(jì)南市發(fā)生過(guò)多次大的暴雨洪災(zāi)，其中1987 年“8·26”和2007 年“7·18”暴雨洪災(zāi)最為典型。1987 年8 月26~27日，濟(jì)南市區(qū)遭遇特大暴雨, 市區(qū)平均降雨量315 mm，東郊最大降雨量達(dá)340 mm，市區(qū)洪水沒(méi)膝，大明湖水溢出岸邊，受災(zāi)3 000 多戶，倒塌房屋約2.8 萬(wàn)間，傷595 人，死亡47 人，全市直接經(jīng)濟(jì)損失約3.7 億元。2007 年7 月18 日發(fā)生的“7·18”特大暴雨洪災(zāi)，是濟(jì)南市歷史上破壞性最大的自然災(zāi)害之一。此次強(qiáng)降雨市區(qū)平均降雨134 mm，市區(qū)1 h 最大降雨量151 mm，2 h 最大降水量達(dá)167 mm，均是1958 年有記錄以來(lái)歷史最大值。由于此次特大暴雨過(guò)程時(shí)間集中、強(qiáng)度大、范圍廣、積水深，又恰逢市民下班高峰期，造成生命財(cái)產(chǎn)重大損失。全市查實(shí)因?yàn)?zāi)死亡37 人，171 人受傷，約33.3 萬(wàn)群眾受災(zāi)，洪澇災(zāi)害給全市造成直接經(jīng)濟(jì)損失約13.2 億元。

2 成因分析

2.1 氣候變化導(dǎo)致暴雨等極端天氣事件頻發(fā)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，自進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，受氣候變化的影響，濟(jì)南極端天氣現(xiàn)象明顯增多增強(qiáng)，與1971—2000 年相比，濟(jì)南高溫日數(shù)增加了29%，暴雨日數(shù)增加了15%，其中大暴雨日數(shù)增加了42%。臺(tái)風(fēng)北上影響濟(jì)南的概率和強(qiáng)度都在加大。僅2018 年7~8 月就有3 個(gè)臺(tái)風(fēng)正面影響濟(jì)南；2019 年的臺(tái)風(fēng)“利齊馬”帶來(lái)208.5 mm 強(qiáng)降水，占整個(gè)汛期降水量近1/2；2021 年臺(tái)風(fēng)“煙花”影響時(shí)間長(zhǎng)，出現(xiàn)暴雨到大暴雨，平均降水量達(dá)106.9 mm。2022 年強(qiáng)對(duì)流天氣頻發(fā)，濟(jì)南市年平均降水量839.8 mm，較常年多169.8 mm，偏多25.3%。其中10 月1~3 日接連出現(xiàn)兩次暴雨過(guò)程，全市累計(jì)平均降雨量170.2 mm，是1951 年有氣象記錄以來(lái)歷史同期最高值。

2.2 特殊的地形地勢(shì)極易引發(fā)暴雨洪澇災(zāi)害

濟(jì)南市地處魯中南低山丘陵與魯西北沖積平原的交接帶上，地勢(shì)南高北低，東西狹長(zhǎng)。濟(jì)南市區(qū)為山前沖積—洪積傾斜平原，北靠黃河大堤，南部坡度較大，從南向北為平緩傾斜的單斜構(gòu)造，地層北斜7~12°，南北高差大約470 m，市區(qū)北面緊臨黃河，黃河河床高出南岸地面4~5 m，大堤高出南岸地面大約12 m，東西走向呈現(xiàn)一道天然阻水屏障，使市區(qū)北部地區(qū)整體呈現(xiàn)一個(gè)天然容水結(jié)構(gòu)。加之地上“懸河”——黃河高水位側(cè)滲補(bǔ)給，使市區(qū)北部平緩地帶地下水位較高。濟(jì)南市區(qū)這種特殊的地形結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致強(qiáng)降雨極易引發(fā)洪澇災(zāi)害。

2.3 河流及行洪特性易形成“南沖北淹”災(zāi)害

濟(jì)南市區(qū)內(nèi)河流眾多，皆屬于小清河水系。小清河是濟(jì)南市區(qū)唯一一條大型排洪河道，橫亙于市區(qū)北部，由西向東橫穿整個(gè)城區(qū)，境內(nèi)干流長(zhǎng)70.5 km，匯流面積2 792 km2。小清河在濟(jì)南市區(qū)內(nèi)支流眾多，大都分布在右側(cè)南岸，呈不規(guī)則羽狀分布，沿河還分布著眾多蝶狀洼地，由西向東有排洪河道、溝渠67 條（段）。除工商河、西洛河、東洛河是老城區(qū)雨洪排水及泉水河道外，其余支流均屬季節(jié)性山洪雨洪河道，均以雨源補(bǔ)給為主。由于南高北低的地理地勢(shì)，右岸入清的山洪性河道，均有上寬下窄、上陡下緩，坡陡流急，暴雨山洪直下等特點(diǎn)，如遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水，極易形成“南沖北淹”的災(zāi)害局面。而小清河左側(cè)北岸的支流較少，規(guī)模也小，均為平原排澇河道，無(wú)固定源頭，斷面小，比降緩，逢遇大雨暴雨，行洪緩慢，常積澇成災(zāi)。

2.4 城市化快速發(fā)展加劇了暴雨洪澇災(zāi)害的發(fā)生

城市化大規(guī)模發(fā)展改變了城市建成區(qū)下墊面條件，嚴(yán)重影響了城市建成區(qū)內(nèi)的暴雨洪水產(chǎn)匯流規(guī)律。植被、耕地被住宅、高樓大廈及道路硬化面所取代，阻斷了雨水地面滲透和土壤持水的功能條件，使下墊面對(duì)暴雨徑流的調(diào)節(jié)能力變?nèi)?，地面徑流系?shù)提高，導(dǎo)致暴雨洪水演進(jìn)過(guò)程時(shí)間變短、洪峰流量增加，加劇了暴雨洪澇災(zāi)害的形成。如果城市承載體對(duì)洪澇災(zāi)害的抗御能力不高，發(fā)生洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)顯著提升。

濟(jì)南南部山區(qū)及主城區(qū)匯流面積415 km2，其中南部山區(qū)110 km2。如果市區(qū)遭遇突發(fā)性強(qiáng)降水，有一部分雨洪由于受地域地勢(shì)、地面匯流及排水功能等綜合條件影響，難以排進(jìn)河道，就會(huì)造成類似山洪的街道洪水，主要集中在英雄山路、舜耕路、二環(huán)東路等城區(qū)道路。由于匯流迅速、流速大、洪峰流量大，短時(shí)間內(nèi)大量超出設(shè)施排洪能力的洪水直接沖向社區(qū)、街道，沿南北干道由南向北一瀉而下形成獨(dú)特的馬路行洪現(xiàn)象。客觀上道路兩側(cè)人行道高出非機(jī)動(dòng)車道及機(jī)動(dòng)車道20~30 cm 的現(xiàn)實(shí)情況也助長(zhǎng)了馬路行洪的程度。加之道路兩側(cè)排水管道排水能力不足或管道阻塞不暢，洪水從地下排水口噴涌而出，呈現(xiàn)特有的涌泉現(xiàn)象。涌出的洪水和地面洪水匯流涌向道路的下游，于地勢(shì)低洼處匯集，形成一片汪洋，易導(dǎo)致洪澇災(zāi)害的發(fā)生。

2.5 部分支流河道排洪溝堵塞嚴(yán)重

有些支流河道尤其城郊河道內(nèi)建筑垃圾、生活垃圾堆積，河道內(nèi)高稈植物叢生堆滿河道，導(dǎo)致河道堵塞影響行洪。在城市建成區(qū)的一些支流河道，房地產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目非法填筑侵占河道土地，導(dǎo)致河道變窄行洪能力降低。

2.6 中心城區(qū)部分雨污排水管道老化嚴(yán)重

有些市政道路、住宅小區(qū)、社區(qū)場(chǎng)地等雨洪排水管道過(guò)于老舊，未經(jīng)提升改造，雨污混流，地下排水管道存在標(biāo)準(zhǔn)低老化阻塞等問(wèn)題，排水能力不足。在遇到暴雨極端天氣的情況下很容易產(chǎn)生洪澇災(zāi)害，尤其是低洼地區(qū)更易產(chǎn)生洪澇災(zāi)害。

3 對(duì) 策

3.1 加快洪災(zāi)預(yù)警，積極應(yīng)對(duì)氣候變化

科學(xué)建立智慧洪水災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)，利用大數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供依據(jù)。盡快建立城市暴雨洪澇災(zāi)害評(píng)估模型，確定洪澇易發(fā)區(qū)的范圍，分等級(jí)設(shè)置洪澇災(zāi)害隱患預(yù)警點(diǎn)。科學(xué)確定災(zāi)害模型數(shù)據(jù)指標(biāo)，確定各災(zāi)害隱患點(diǎn)致災(zāi)臨界雨量，針對(duì)不同等級(jí)降雨量確定不同等級(jí)洪澇災(zāi)害，根據(jù)各小流域邊界，降雨時(shí)效、面雨量強(qiáng)度，區(qū)域雨洪演化、洪水推進(jìn)，區(qū)域河渠、管道排水狀況，結(jié)合多年來(lái)洪澇災(zāi)害實(shí)際發(fā)生情況，采集洪澇災(zāi)害易發(fā)地區(qū)數(shù)據(jù)指標(biāo)，包括隱患點(diǎn)的位置、高程、洪水淹沒(méi)進(jìn)程、洪水時(shí)間、淹沒(méi)水深、影響人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況、災(zāi)情等，為平臺(tái)提供智慧預(yù)警基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.2 科學(xué)精準(zhǔn)預(yù)報(bào)，預(yù)防城市洪澇災(zāi)害發(fā)生

充分利用氣象衛(wèi)星云圖對(duì)臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)降水云團(tuán)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，是預(yù)防減輕洪澇災(zāi)害的重要措施。衛(wèi)星云圖在時(shí)間和空間的連續(xù)性上所體現(xiàn)的氣象信息，是以往任何探測(cè)手段都不能比擬的。實(shí)踐證明利用衛(wèi)星云圖科學(xué)分析進(jìn)行精準(zhǔn)天氣預(yù)報(bào)，對(duì)于預(yù)防洪澇災(zāi)害發(fā)生，降低洪澇災(zāi)害損失有重要的作用。

3.3 工程措施

1）科學(xué)規(guī)劃戰(zhàn)略布局，加強(qiáng)防洪工程體系建設(shè)，構(gòu)筑城市長(zhǎng)久堅(jiān)固的防洪格局。立足防大汛、抗大災(zāi)，科學(xué)確定防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)和策略，建立“防疏蓄排用”相結(jié)合的防洪排澇體系，適度超前規(guī)劃建設(shè)城市排水系統(tǒng)，增強(qiáng)城市排洪除澇能力。高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃建設(shè)防洪減災(zāi)基礎(chǔ)設(shè)施。

2）搞好城市水土保持。對(duì)城市建成區(qū)內(nèi)山體進(jìn)行水土保持綜合治理，對(duì)裸露山體植樹(shù)造林、封山育林，在山腳坡地修建谷坊等水土防護(hù)工程，增大城市樹(shù)木草皮植被覆蓋率，增加降雨入滲、土壤植被持水量，減緩降雨對(duì)洪水的轉(zhuǎn)化率，降低洪水匯水量和水土流失。

3）加強(qiáng)城市外圍防洪屏障建設(shè)，提高市區(qū)支流河道行洪能力。對(duì)城市外圍玉符河等中型河道，要加大防洪工程建設(shè)力度，通過(guò)全線河道整治，堤防加固，配套設(shè)施建設(shè)，確保城市外圍防洪安全。對(duì)市區(qū)支流河道采取拓寬河道、清淤挖深、清障拆違、增設(shè)防護(hù)岸墻等措施，提高防洪標(biāo)準(zhǔn)，加大行洪能力，確保河道泄洪排水通暢。

4）高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃、改造、建設(shè)城市地下排水系統(tǒng)，提高城區(qū)內(nèi)排洪除澇能力。對(duì)地下排水管道要加強(qiáng)檢查維護(hù)、清淤疏通，做到管網(wǎng)無(wú)阻排水暢通。目前濟(jì)南市中心城區(qū)雨污合流管網(wǎng)改造和城市內(nèi)澇治理項(xiàng)目正在建設(shè)實(shí)施中。項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容包括對(duì)21 座山體實(shí)施山體雨水?dāng)r蓄導(dǎo)排，對(duì)3 663 km 排水管線進(jìn)行清淤檢測(cè)及功能修復(fù)，新建、改建市政道路排水管線340 km、建筑小區(qū)排水管線1 101 km，對(duì)8 條河流進(jìn)行綜合治理，整治河道總長(zhǎng)度126.92 km。治理項(xiàng)目服務(wù)面積約864.7 km2，占濟(jì)南市主城區(qū)的84%。項(xiàng)目建成后，將提高城區(qū)排水系統(tǒng)的排澇能力，基本消除城市易澇積水點(diǎn)，有利于緩解城市內(nèi)澇，有效保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

5）擴(kuò)大海綿城市建設(shè)規(guī)模，推廣海綿型建筑與居住小區(qū)，推進(jìn)海綿型道路與廣場(chǎng)建設(shè)，促進(jìn)水體自然循環(huán)，最大限度實(shí)現(xiàn)雨水資源的滲透蓄滯與利用。

6）當(dāng)前小清河干流（濟(jì)南段）自復(fù)航起點(diǎn)以下河段防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 年一遇。如果小清河（濟(jì)南段）遭遇大于50 年一遇或百年一遇的特大洪水，為保障濟(jì)南市區(qū)防洪安全，受該段河道50 年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)和行洪能力限制，必須開(kāi)啟華山湖、小李家蓄滯洪區(qū)的分洪功能。為此，建議在科學(xué)論證前提下提高該河段防洪標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 建立有效的洪澇災(zāi)害防御機(jī)制

積極有效的管理調(diào)度、搶險(xiǎn)救援是減少洪澇災(zāi)害的有效手段。積極開(kāi)展城市防災(zāi)減災(zāi)工作，加強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化機(jī)構(gòu)隊(duì)伍建設(shè)，提高城市應(yīng)對(duì)突發(fā)性暴雨洪澇災(zāi)害的能力。建立行之有效的應(yīng)急防御機(jī)構(gòu)和隊(duì)伍，由應(yīng)急管理、防汛、氣象、市政、水利、交通、城管、公安、武警部隊(duì)等有關(guān)單位職責(zé)部門(mén)組成，各成員單位要按照職責(zé)分工，做好各自工作任務(wù)。建立有力的應(yīng)急搶險(xiǎn)救援隊(duì)伍，各防御機(jī)構(gòu)和隊(duì)伍，要統(tǒng)一指揮，科學(xué)調(diào)度，協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)。通過(guò)有效的組織管理、指揮調(diào)度、抗洪搶險(xiǎn)和應(yīng)急救援，最大程度保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，將洪澇災(zāi)害損失降低到最低限度。