公園城市地下空間防澇減災(zāi)策略探討

【摘 要】以成都市地下空間防澇現(xiàn)狀為背景，統(tǒng)計(jì)了成都市歷年內(nèi)澇災(zāi)害的數(shù)據(jù)，分析了地下空間防澇技術(shù)措施存在的問題。通過對(duì)比分析國(guó)內(nèi)外城市與成都近年來防治城市內(nèi)澇的創(chuàng)新理念、技術(shù)和預(yù)防措施，多維度探討提升地下空間防洪防澇能力的策略，并從地下空間減災(zāi)工程建設(shè)的角度，發(fā)掘地下空間在防澇減災(zāi)方面的優(yōu)勢(shì)和作用。通過提升成都市地下空間應(yīng)對(duì)內(nèi)澇災(zāi)害的能力和防災(zāi)減災(zāi)能力，從而提升城市安全能級(jí)，減少災(zāi)害損失，助力美麗宜居公園城市建設(shè)。

【關(guān)鍵詞】地下空間； 內(nèi)澇治理； 防澇減災(zāi)； 雨水調(diào)蓄； 深層排水隧道

【中圖分類號(hào)】TU94+3【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

0 引言

成都正在加快推進(jìn)踐行新發(fā)展理念的公園城市示范區(qū)建設(shè)，為使城市更健康、更安全、更宜居，必須提升城市內(nèi)澇治理能力，這是增強(qiáng)城市安全韌性的重要任務(wù)［1］。隨著城市化進(jìn)程的加快，地下空間的開發(fā)利用成為實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的必然選擇［2］。城市地下空間在防范城市內(nèi)澇災(zāi)害上具備雙重特性，一方面，地下空間的自然特性使其極易受到地面淹水的影響而發(fā)生內(nèi)澇，另一方面，地下空間具備容納、存蓄雨洪的功能，有助于快速排除地面積水。因此，如何充分利用地下空間的雙重特性，提升城市防澇減災(zāi)能力是非常值得關(guān)注和研究的問題。

1 成都市內(nèi)澇現(xiàn)狀調(diào)查

1.1 成都市近年洪澇災(zāi)情統(tǒng)計(jì)

1.1.1 成都市降水量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

成都市地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，熱量充足，雨量豐富，四季分明，雨熱同期。成都市年總降水量為829.4～1 784.3 mm，雨量主要集中在7—8月，約占全年降水量的一半，暴雨期普遍出現(xiàn)在5—8月。近年來降水量數(shù)據(jù)變化見圖1。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2011年、2013年、2018年、2020年成都中心城區(qū)降水量均高于歷年同期水平，且在7、8月中均出現(xiàn)高強(qiáng)度的區(qū)域性暴雨天氣，導(dǎo)致較為嚴(yán)重的內(nèi)澇災(zāi)情。

1.1.2 成都市洪澇災(zāi)情匯總

從2011—2020年成都市內(nèi)澇災(zāi)害受災(zāi)災(zāi)情統(tǒng)計(jì)分析來看，災(zāi)情主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面。一是受災(zāi)人口數(shù)量多，人民群眾的生命安全受到嚴(yán)重威脅；二是洪澇災(zāi)害造成水利設(shè)施、道路等基礎(chǔ)設(shè)施、城鎮(zhèn)建筑物受損；三是洪澇災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失、人民群眾財(cái)產(chǎn)損失巨大。近年來成都洪澇災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失情況見表1。

1.2 成都市內(nèi)澇災(zāi)情分析

結(jié)合成都市典型暴雨災(zāi)害事件，內(nèi)澇災(zāi)情形成主要有幾點(diǎn)原因。

（1）全球氣候變化導(dǎo)致極端天氣事件的頻率與強(qiáng)度的增加。如2011年，成都遭遇多場(chǎng)區(qū)域性強(qiáng)降雨，降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，降雨過程量級(jí)大，造成城市內(nèi)澇。

（2）河網(wǎng)系統(tǒng)的不完善。在2018年，欄桿堰出現(xiàn)河水滿溢情況，由于河道系統(tǒng)不完善，導(dǎo)致天府大道部分地段發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)澇積水問題。

（3）歷史原因?qū)е碌氖姓A(chǔ)設(shè)施缺乏。成都很多居民小區(qū)是20世紀(jì)80—90年代建成的，由于當(dāng)時(shí)條件所限，其地下排水管網(wǎng)管徑過小，加之堵塞、老化等，無法應(yīng)付近年來內(nèi)澇頻發(fā)的狀況。

（4）預(yù)警監(jiān)測(cè)體系不健全。隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智慧城市的建設(shè)，原有的預(yù)警監(jiān)測(cè)體系已不適應(yīng)成都發(fā)展的需求，需要進(jìn)行改造升級(jí)。

（5）應(yīng)急管理制度不完善。近年來，政府管理機(jī)構(gòu)改革，增加了專門的應(yīng)急管理部門，但是相關(guān)應(yīng)急管理制度和預(yù)案有待完善。

2 國(guó)內(nèi)外城市地下空間防澇策略分析

2.1 國(guó)內(nèi)外研究與典型項(xiàng)目綜述

城市內(nèi)澇在全球范圍內(nèi)是一個(gè)普遍現(xiàn)象。百年前，英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)先后修建了地下排水管道以防止內(nèi)澇發(fā)生；20世紀(jì)初，日本在埼玉縣建造暴雨排水系統(tǒng)，守衛(wèi)東京都免受水災(zāi)侵襲；芝加哥的內(nèi)澇控制工程是世界上最早、最成功的地下深隧技術(shù)應(yīng)用范例［5］；北上廣深作為我國(guó)城市發(fā)展水平、綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力最強(qiáng)的城市，其防洪、排澇、治澇的探索與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也值得學(xué)習(xí)和借鑒，國(guó)內(nèi)外代表城市防洪策略對(duì)比見表2。

2.2 城市地下空間防澇設(shè)施對(duì)比分析

城市防澇措施的選擇受到街區(qū)內(nèi)的地理?xiàng)l件、周遭環(huán)境、建設(shè)預(yù)投資成本、預(yù)計(jì)排澇效果等許多綜合因素的影響各有不同，而且不同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下側(cè)重考慮的因素也存在差異。當(dāng)以低重現(xiàn)期為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮周遭環(huán)境、建設(shè)成本等問題；當(dāng)以高重現(xiàn)期降水為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮周遭環(huán)境、預(yù)計(jì)達(dá)到的排澇效果等問題。因此，不同設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下的內(nèi)澇治理，根據(jù)各類防澇設(shè)施的特點(diǎn)、適用范圍、治理效果等因素合理選用。內(nèi)澇防治設(shè)施效果對(duì)比見表3。

2.3 成都防治城市內(nèi)澇舉措

近年來，成都市緊緊圍繞韌性城市、海綿城市建設(shè)，結(jié)合城市生態(tài)環(huán)境治理和城市有機(jī)更新，補(bǔ)齊排水防澇設(shè)施短板，提高城市內(nèi)澇智慧化監(jiān)測(cè)水平，系統(tǒng)推進(jìn)城市內(nèi)澇治理。成都市相繼出臺(tái)包含規(guī)劃體系、應(yīng)急預(yù)案、治理措施、預(yù)防體系等多方面防澇治澇的政策措施，在治理城市內(nèi)澇方面取得了明顯成效，災(zāi)害損失逐漸得到控制。成都治理內(nèi)澇策略見表4。

地下防災(zāi)減災(zāi)設(shè)施是為抵御和減輕各種自然災(zāi)害對(duì)城市居民生命財(cái)產(chǎn)造成危害和損失的地下工程設(shè)施，其所包含的地下防洪設(shè)施對(duì)抵御和減輕城市雨洪及其引發(fā)的城市內(nèi)澇災(zāi)害起到至關(guān)重要的作用。治理城市內(nèi)澇不僅要提升地下空間抵御內(nèi)澇的能力，更要深入發(fā)掘地下空間防災(zāi)減災(zāi)功能，推進(jìn)地下防洪排澇設(shè)施的建設(shè)。

3.1 地下空間防澇能力提升策略

3.1.1 科學(xué)制定地下空間防澇減災(zāi)系統(tǒng)規(guī)劃體系

提升地下空間防澇能力，做好地下空間的科學(xué)規(guī)劃。以《成都建設(shè)踐行新發(fā)展理念的公園城市示范區(qū)總體方案》《成都市“十四五”城市建設(shè)規(guī)劃》《成都市“十四五”水務(wù)發(fā)展規(guī)劃》為指引，圍繞成都市內(nèi)澇治理的總體部署，充分利用好地下空間雨洪容納、調(diào)蓄的特性，科學(xué)制定地下空間系統(tǒng)規(guī)劃體系。

3.1.2 完善地下空間內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)和裝備支撐

提升地下空間防澇能力，作好城市內(nèi)澇防治相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的頂層設(shè)計(jì)。如排水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、城市內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)、流域防洪標(biāo)準(zhǔn)、雨水徑流控制標(biāo)準(zhǔn)等［6］，合理確定地下空間擋水體系及設(shè)防高程，推進(jìn)地下空間用防澇裝置的研發(fā)和推廣，為高效應(yīng)對(duì)城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害提供技術(shù)和裝備支撐。

3.1.3 加強(qiáng)地下空間內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)管控提升韌性安全

提升地下空間防澇能力，加強(qiáng)內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)管控。全面排查、重新審視和評(píng)估地鐵、隧道、地下公共服務(wù)設(shè)施等具有顯著內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)的城市脆弱空間，以及城市道路地下病害體等不良地質(zhì)隱患，從空間布局、冗余設(shè)計(jì)、應(yīng)急供應(yīng)、恢復(fù)能力等多個(gè)方面進(jìn)行韌性建設(shè)提升，增強(qiáng)這類設(shè)施在遭遇暴雨內(nèi)澇災(zāi)害時(shí)的韌性與適應(yīng)能力。

3.1.4 構(gòu)建內(nèi)澇監(jiān)測(cè)和預(yù)警信息化管理體系

提升地下空間防澇能力，構(gòu)建監(jiān)測(cè)預(yù)警信息化管理體系。充分利用物聯(lián)網(wǎng)通信等技術(shù)，建立健全綜合自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)體系［8］。建立包含空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的城市內(nèi)澇基礎(chǔ)平臺(tái)，涵蓋積水監(jiān)控及預(yù)警、指揮調(diào)度、城市內(nèi)澇模擬等主要功能的城市內(nèi)澇立體監(jiān)測(cè)與預(yù)警指揮系統(tǒng)，提高城市內(nèi)澇治理的質(zhì)量和效率。

3.1.5 完善應(yīng)急聯(lián)動(dòng)管理機(jī)制和應(yīng)急預(yù)案

提升地下空間防澇能力需完善應(yīng)急管理機(jī)制。圍繞防災(zāi)減災(zāi)、內(nèi)澇預(yù)防、治理措施、應(yīng)急預(yù)案等方面，進(jìn)行全方位立法［9］。同時(shí)加強(qiáng)各部門的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌和動(dòng)態(tài)管理，建立貫穿災(zāi)害發(fā)生預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)、預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)與處置的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制，實(shí)行災(zāi)前預(yù)案、災(zāi)中應(yīng)急行動(dòng)、災(zāi)后回應(yīng)的全程管理模式。

3.2 地下空間減災(zāi)工程建設(shè)建議

深入發(fā)掘地下空間防災(zāi)減災(zāi)功能，提升城市內(nèi)澇治理能力，更要重視地下防洪設(shè)施建設(shè)。淺層地下空間以分布式雨水調(diào)蓄設(shè)施建設(shè)為著力點(diǎn)，深層地下空間以深層排水隧道建設(shè)為主攻方向，發(fā)揮地下空間雨水收納、調(diào)蓄能力，共同發(fā)力，治理城市內(nèi)澇。

3.2.1 分布式雨水調(diào)蓄設(shè)施系統(tǒng)

根據(jù)成都市中心城區(qū)暴雨內(nèi)澇特征分析［10］，中心城區(qū)內(nèi)澇以中等風(fēng)險(xiǎn)（0.2～0.4 m）為主，且隨著重現(xiàn)期增大高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的比重顯著提高。由于該部分區(qū)域開發(fā)密度和成熟度高，市政排水管網(wǎng)體系基本成型，因此在不改變管網(wǎng)規(guī)格的條件下，設(shè)置分布式雨水調(diào)蓄設(shè)施，通過雨水調(diào)蓄設(shè)施的截留、蓄積作用，緩解城市內(nèi)澇（圖2）。

3.2.2 深層排水隧道系統(tǒng)建設(shè)

相比較城市淺層排水系統(tǒng)，國(guó)外早年開始大范圍推廣的城市深隧排澇系統(tǒng)工程是一種能夠高效緩解城市內(nèi)澇問題的重要工程措施［11］。對(duì)于中心城區(qū)而言，城市已開發(fā)空間基本成型，淺層排水系統(tǒng)應(yīng)對(duì)短時(shí)間、高強(qiáng)度暴雨的行洪排澇能力提升空間有限，而大規(guī)模管網(wǎng)改造勢(shì)必會(huì)對(duì)城市交通、市政設(shè)施等基礎(chǔ)設(shè)施有較大影響，因此采用深層排水隧道系統(tǒng)建設(shè)是應(yīng)對(duì)大重現(xiàn)期雨情的優(yōu)選方案（圖3）。

3.3 減災(zāi)工程建設(shè)與地下空間開發(fā)利用相協(xié)調(diào)

地下防澇減災(zāi)設(shè)施建設(shè)是地下空間綜合開發(fā)利用的重要組成部分，通過地下防澇減災(zāi)設(shè)施建設(shè)與地下綜合體、人防工程、地下道路、軌道交通等地下空間綜合開發(fā)利用相結(jié)合，賦予地下空間以多重的應(yīng)用屬性與應(yīng)用場(chǎng)景，通過近期、中遠(yuǎn)期規(guī)劃建設(shè)，逐步完善地下空間建設(shè)體系?！丁笆奈濉背鞘信潘罎丑w系建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃》指出，內(nèi)澇治理涉及源頭減排、通道建設(shè)、應(yīng)急管理等多方面［12］。城市地下防災(zāi)減災(zāi)設(shè)施的建設(shè)在內(nèi)澇溯源、城市更新、韌性城市建設(shè)等方面具備拓展空間，不僅能拉動(dòng)新老基建投資，培育經(jīng)濟(jì)新動(dòng)能，也將顯著改善人居環(huán)境，降低災(zāi)害損失，助力城市高質(zhì)量發(fā)展。

4 結(jié)束語

內(nèi)澇作為復(fù)雜性的城市問題，不僅與氣候、地勢(shì)等自然因素息息相關(guān)，也有基建老化、規(guī)劃更迭等歷史原因。但歸根到底，與城市發(fā)展理念有關(guān)。成都作為踐行新發(fā)展理念的公園城市示范區(qū)，需在健全現(xiàn)代治理體系，增強(qiáng)公園城市治理能效上再下苦功。內(nèi)澇治理是提升城市安全韌性的重要組成部分，地下空間是城市內(nèi)澇治理的薄弱環(huán)節(jié)，必須予以充分的重視。基于地下空間的雙重特性，在提升城市地下空間防澇能力建設(shè)的同時(shí)，更要充分認(rèn)識(shí)到地下空間防澇減災(zāi)設(shè)施在治理城市內(nèi)澇的積極作用，通過科學(xué)的防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃，點(diǎn)、線、面相結(jié)合的雨洪調(diào)蓄與排澇設(shè)施建設(shè)，建立排、蓄并舉雨洪資源綜合利用體系，為公園城市建設(shè)提供安全的后盾，為人民群眾安居樂業(yè)保駕護(hù)航。

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［作者簡(jiǎn)介］馬延斌（1981—），男，本科，高級(jí)工程師，主要從事地下空間工程設(shè)計(jì)、研究工作。