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关于沧州城市水文开展的建议

2014-08-15王吉杰付贵

水利科学与寒区工程 2014年3期
关键词:沧州市内涝沧州

□ 王吉杰 付贵

一、沧州市城市水文开展的背景及意义

(一)城市水文开展的背景

当前我国正处于城市化快速发展时期,据预测,到21世纪中叶,我国城市化水平将达到60%,城市人口将增加到9.6亿。但是在城市化加速发展的进程中,围绕以城市为中心的供水、排水、水环境保护和防洪排涝问题日益突出,由“水灾害加剧、水资源紧缺、水环境恶化”所构成的水的危机已露端倪,并呈加重趋势,已经影响到城市居民的生活质量。

水灾害加剧。在目前我国600余座有防汛任务的城市中,80%防汛标准低于50年一遇,一些城市的防洪标准达不到10年一遇,其中10%基本不设防。重庆市2007年7月16日的暴雨,最终造成了634万人受灾,因灾死亡42人,失踪12人,直接经济损失24.73亿元。沧州市区地势低洼,上世纪五、六十年代市区内坑塘数量较多,城市化建设过程中囤填了大量坑塘,蓄水能力大大降低,再加上深层地下水超采引起的地面沉降,排水能力严重降低,每逢暴雨城区积水严重,交通中断、民宅进水,城市居民生活极不方便。

水资源紧缺。据统计,现有400多座城市供水不足,其中100多座城市严重缺水,年缺水量达58亿立方米,致 使 城市供水长期处于紧张状态,居民饮用水安全得不到保证。为了满足城 市日益增加的用水需求,无地表水可以利用的沧州只能依靠超采深层地下水,从而形成了闻名全国的“沧州漏斗区”,由此引发了地面沉降等一系列水文地质问题。1995年修建大浪淀水库后,依靠长距离引水、跨流域调水,沧州市水资源紧缺的局面才有所 缓 解。

水环境恶化。随着城市工业和居民生活污水排放量的增加,城市河道、湖泊水质普遍恶化,甚至危害居民身体健康。沧州城区工业和生活污水,以南运河为界分东、西两部分,东部污水经污水处理厂处理达标后,再利用或者由沧浪渠入海;西部的污水直接排入了小流津渠消耗于市郊或农村,对环境造成一定程度的污染。

城市化进程中的水问题呼唤城市水文工作,研究城市水文规律,破解城市水问题,是沧州市城市水文工作开展的直接原因和最终目的。

(二)开展城市水文的意义

沧州市位于河北平原的中东部,总面积10 456平方公里,总人口717万。市区面积64.56平方公里,人口50.3万。按照城市总体规划,到2020年市区人口将达100万,市域城镇化水平达到63%。沧州市同全国其他大中城市一样,随着经济快速发展和城市化进程不断加快,市区人口高度集中、工业迅速发展,带来了诸如城市供水紧张、排水不畅、河道污染、水环境恶化等一系列水问题。其中城市内涝问题尤为严重,受多年超采深层地下水影响,形成了城区地下水漏斗,并产生了不同程度的地面沉降,形成了四周高中间低的形态,暴雨产生的城市积水不得不依靠排水泵站进行外排。研究解决内涝问题、认真开展城市水文工作对沧州市城市建设与发展意义重大。

二、沧州城市水文发展综述

截至2010年底,在沧州城区设置了包括降雨、地下水、水质、低洼积水等8个监测项目119个站点的城市水文信息监测网。

为提高城市水文的服务能力和信息时效性,满足社会对水文信息的需求,沧州城市水文采取了视频、手机短信、简报、公报等4种信息发布形式。在市区暴雨积水严重的6处重点路段安装了全球眼,实施暴雨积水实时监控。通过政务网对主要街道﹑立交桥附近积水情况进行直播,为市政府相关部门提供决策依据;暴雨期间每隔一小时将市区降水及主要积水点的积水深度,以手机短信形式发送给市长、主管副市长、防办主任、城管局等有关部门的主要领导,为政府部门决策提供可靠水文信息。暴雨停止8小时之内,将有关降水量、积水点的最大积水深度、积水持续时间、坑塘蓄水量变化、地下水位变化等综合信息,以《城市水文简报形式》报送市政府、市防办、城管局、市政管理处等部门。以《城市水文公报》形式发布年度城市水文信息。

三、典型暴雨积水及内涝原因分析

以 2008年 7月 5日、2009年 6月18日、2009年8月16日、2010年7月31日四场典型降雨导致的城市内涝情况进行回顾,并分析城市内涝积水原因。

(一)典型暴雨积水

1.2008年7月5日典型降雨

2008年7月5日次降水量79.8毫米,降水历时(1-11时)10小时,1小时时段最大降水量25.8毫米。9时许市区出现积水,积水点多达37处,其中积水深度最大的为清真北大寺和市医院南门两处监测点,积水深度均在600毫米左右。至15时绝大部分积水点或积水路段的积水已经消退,至17时仅有清真北大寺、新开路和市医院南门有积水,积水深度分别为300毫米、100毫米和60毫米。降雨停止后部分路段积水时间长达7个小时。

2.2009年6月18日典型降雨

2009年6月18日,沧州市区平均降水量91.9毫米,降水主要集中在19日4~6时,1小时(4时~5时)时段最大降水量31.9毫米。市区部分路段因积水严重致交通中断,其中积水严重的路段有解放路清真北大寺段、光荣路、维明路市医院路段,积水深度分别为720毫米、560毫米、590毫米。19日7时30分以后降水强度减弱,部分路段积水开始消退,至当日17时40分各路段积水基本消退完毕。

3.2009年8月16日典型降雨

2009年8月16日,沧州市区平均降水量84毫米,虽然强度相对较小,但因历时较长,市区内仍有多处低洼路段产生积水,造成交通中断。其中积水较严重的路段有解放路清真北大寺段、水月寺大街大化生活区段、维明路市医院段,最大积水深度分别为470毫米、460毫米、410毫米,17日5时降水减弱后,积水开始消退,至13时各路段积水基本消退完毕。

4.2010年7月31日典型降雨

2010年7月31日,沧州市区平均降水量74.5毫米,降水主要集中于17~20时,最大1小时降雨量50.2毫米,重现期为4年一遇。由于降雨强度较大,多数低洼地点或路段发生积水现象,部分路段一度造成交通中断。发生积水较严重的路段有维明路市医院段、解放路清真北大寺段、水月寺大街大化生活区段和署西街工人文化宫路段,积水深度分别为450毫米、380毫米、350毫米和300毫米。

(二)内涝原因

国家住建部2010年曾在全国范围内组织过一次城市调研,了解各地出现内涝的现象。调研结果显示,全国三分之二的城市都曾发生过内涝。导致城市内涝的原因主要有降雨量增加、产流速度和产流量增加和城市排水设计标准低等。

1.降水量增加

城市年增雨率一般是5~11%,个别城市夏季增雨率达到了30%。除自然原因增雨外,城市的热岛作用触发对流性不稳定加大了城市降水概率,容易形成“城外无雨城里有雨”、“城外小雨城里大雨”现象。

2.产流速度和产流量增加

观测资料研究表明,城市化后的洪峰流量近似于城市化前的3倍,涨峰历时缩短1/3,并发现通常暴雨径流的洪峰流量可为城市化前的2~4倍,因河道整治情况、不透水面积的比重、植被及排水设施等改变所致。

3.城市排水设计标准低

据统计,目前我国省会以上城市的排水标准一般只有一年一遇到两年一遇,其他城市的排水标准更低。城市排水设计标准低,排水系统建设步伐滞后,排水能力低,是形成城市内涝的主要问题。

四、对于沧州市城市水文开展的建议

(一)了解城市发展规划,把握城市水文特征,编制水文发展规划

开展城市水文工作,必须了解沧州城市发展规划和水资源综合规划,摸清沧州市经济发展情况,充分考虑沧州市主城区“一轴两心,三带四片”的发展规划,特别要充分考虑土地利用情况。要正确把握城市水文研究的特征,注意区分城市水文和流域水文的不同点,要打破水文研究中的一些传统作法,注意各种交叉学科的应用,把城市水文看做一个大的、综合系统进行研究。对于城市水文发展规划的编制工作,要突出前瞻性和完整性。在城市水文观测以及站网布设﹑测验手段﹑仪器设备﹑测验方法以及技术规范等方面,注意分析总结工作成果,为国家制定“城市水文监测与评价分析技术导则”提供有益经验和依据。

(二)加强城市水文站网建设,积累城市水文基本资料

沧州城市水文已经布设了较为完善的监测站网,但监测方式落后,尤其是自动监测能力滞后、应急监测能力薄弱,尚不能有效地服务于城市防洪、暴雨积水预警及突发性水污染事件应急监测等。为此,要以沧州城市水文建设已纳入河北省水文基础设施“十二五”建设规划为契机,夯实集城市水平衡分析、城市暴雨积水预报预警等观测、研究为一体的城市水文基础,切实提高城市水文应急监测、预警预报能力。

(三)开展城市水文专项研究,建立雨洪预报和警报系统

按照现有城市规划理念及规划成果,收集相关城市水文数据,制定城市水资源保护的规划方案、建立城市水环境承载能力模型,进行城区降水、产流、汇流等水文规律的研究,以解决城市排水、防洪工程的建设和雨洪预测及调度。建立雨洪预报和警报系统,对即将发生的雨洪灾害进行防范。

(四)加快专业人才培养,提高专业技术水平

开展城市水文工作,需要技术人员具备水文、水利、气象、市政工程、计算机、信息传输等相关知识,要采取“走出去、请进来”的办法,有计划地加强相关技术培训,逐步打造一支掌握城市水文专业技术的人才队伍,确保城市水文工作的有效开展。

(五)进行雨水收集和回灌,实现雨污分流制

一是将城市不透水的地面﹑雨水管网等作为雨水收集的一部分,在管网中设置一定数量配套的拦污网,过滤网及蓄水池。

二是推进雨污分流制,收集雨水减轻外排管网压力。

三是通过城区规划的实施,做好坑塘恢复,为城区拦蓄洪水。

四是通过修建水景观带来实现滞洪,缓解城市洪水压力。

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