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重庆市綦江城区城市规划与防洪策略研究

2021-12-09宋妮要威李昌文

人民长江 2021年11期
关键词:重庆市城市规划

宋妮 要威 李昌文

摘要:重庆市綦江城区是典型的长江上游山区性河岸城市。近些年来,由于城市沿河扩建挤压行洪空间、防洪工程体系薄弱、河道构筑物阻水等原因,导致洪灾损失巨大,引起了社会广泛关注。通过开展水文分析计算,明晰了洪水组成及特征,提出了修建控制性水库、拆迁避让及实施河道整治、堤防建设的“三步”防洪策略;并借助于数学模型计算了不同整治措施的效果,创新地提出了綦江城区“扩-退-挡-蓄-管”综合治理的防洪治理思路。结果表明:提出的防洪治理思路可以使綦江城区达到50 a一遇防洪标准的治理需求。研究成果可为长江上游城市防洪规划建设提供借鉴。

关键词:城市规划; 防洪减灾; 防洪策略; 长江上游; 重庆市

中图法分类号: TV873

文献标志码: A

DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.11.003

0引 言

重庆市綦江区位于重庆市西南部,长江南岸綦江中游,东、北、西三面分别与重庆市南川、巴南、江津3个区接壤,南面与贵州省习水、桐梓2个县交界,是重庆市联系贵州市、云南省、湖南省、广西省、广东省和上海市的陆上重要通道,也是渝南及黔北毗邻地区重要的物资集散地,具有良好的区位优势和发展前景。

长江上游洪水具有陡涨陡落的特点,主要是受山区暴雨与河流特性的影响,河床组成以砂卵石+卵砾石为主,与长江中下游河道相比,具有河床比降大、水流急、挟沙能力变化急剧、河床组成不均匀和推移質运动频繁等特点[1]。洪灾相对比较分散且淹没历时短。然而,近年来綦江发生了几次大洪水,引起了社会关注。2016年5月和6月,綦江流域发生大洪水,綦江城区彩虹桥处最高洪水位达224.70 m,超保证水位2.20 m,造成全区5万人受灾,南州小学被淹,直接经济损失达1.68亿元。2020年6月22日,綦江再次发生流域性超标准洪水,綦江城区彩虹桥处最高洪水位达227.65 m,超保证水位5.15 m,造成全区11.21万人受灾,文龙街道菜坝社区、下北街片区等沿江地区被淹,直接经济损失达11.57亿元。

根据洪水特点,《长江流域防洪规划》[2]拟定的防洪布局为结合兴利在大江大河上逐步兴建调洪水库,整治排洪河道;对于需保护的城镇和面积相对较大的地区,适当修建堤防,筑堤护岸,加强水土保持,加强水情测报及其他防洪非工程措施建设。针对上游为山区性河道的城市防洪,众多学者也开展了大量研究:

(1) 针对上游缺乏骨干防洪控制性水库、已建堤防工程数量少、标准低等问题,提出了实施防洪控制性水库工程、骨干堤防工程建设等建议[3-4],通过规划工程措施和非工程措施,统筹洪水防御、河道治理、水生态保护与建设等需要[5];重自然规律,既要防治水旱灾害又要规范人类自身活动,既要控制洪水又要给洪水以出路[6]。

(2) 针对防洪工程与城市景观融合,冉浩然[7]提出了堤岸景观化应考虑堤岸形态、与滩地的关系、生态护岸、堤岸游憩等4个方面因素,工程建设应注重提升生态环境、结构稳定安全、视觉景观美化、亲水可游四大核心内容[8],实现滨水区防洪排涝、交通、居住、商业、旅游休憩、动植物栖息、景观形象等多个功能[9-10];强调“慢行”和“服务”的概念,保证有良好的开敞空间和用地关系,滨水景观也将得到优化[11-12]。

(3) 鲍智敏总结了山区性河流山洪灾害普遍适用性防治措施,提出适宜通过清淤工程、堤防加固工程来提高防洪标准,通过混凝土挡墙工程和石笼、绿滨垫工程来稳定河岸,通过植树种草来提高河道生态效果,这样可以使工程在提供防洪屏障的同时又改善了生态环境[13]。

另外,还有一些学者开展了这方面的研究并提出了自己的见解。比如,宁浩和鲁小兵分别结合中小河流的特点,并据此提出了堤防维护与加固方法和生态治理的构想[14-15]。邹华研究提出了通过实施清淤疏浚、硬性防护、生态防护等防治技术,提高中小河流防洪标准及完善河道生态建设的建议[16]。李致家等研究了高时空分辨率雨量场构建与短临精准预报、精细与智能洪水预报、洪水实时风险评估与应急处置、水文气象数据质量控制、云平台构建及多重情景仿真等非工程措施,为中小河流洪水防控与应急管理提供了思路[17]。

然而,上游河道洪、枯水位往往有十几米甚至几十米的变幅,修筑较高的堤防将阻隔城市景观,同时又会带来排涝等一系列问题。因此,如何协调防洪与城市功能,一直是困扰上游防洪的难题。本文以重庆市綦江城区为例,结合城市特点,因地制宜,综合水利、市政、城市规划、景观等多个专业的因素,提出了适合自身的防洪策略,可为上游城市防洪提供一定的借鉴。

1綦江防洪问题原因分析

綦江古称夜郎溪,是长江上游右岸的一条重要支流,綦江干流河长198 km,流域面积为7 140 km2,总落差为854.1 m,河道平均比降为4.31‰;支流包括羊渡河、藻渡河、蒲河、清溪河、通惠河等。綦江城区因水得名、依水而建,防洪以堤防护岸为主,防洪能力薄弱;加之城市发展、人水争地,导致綦江城区防洪面临着诸多问题。

(1) 城市沿河扩建发展挤压行洪空间。重庆市在成为直辖市之前,綦江城区依河而生、集中发展,城区的发展受“山、水”地形地貌的影响较大,初期城市拓展用地主要集中于綦河两岸河谷地带,依托綦河天然之取势,城市结合地形,占据“几”字湾两岸发展,奠定了单中心发展的基本格局。随着经济社会发展,依托渝黔高速公路、三环高速公路建设等基础设施建设的带动,綦江城区演变格局逐渐从沿河组团发展、沿路带形拓展,转变为围绕翠屏山呈多中心环形拓展、且向南北槽谷延伸的模式,如图1所示。由图1可以看出:20世纪90年代以前,綦江城区主要为现在的文龙街道部分范围(綦江右岸与支流通惠河右岸交汇区域),綦江干流左右岸大多地区为农田,小水垦殖,大水行洪。重庆市成为直辖市后,綦江区开展了大规模城市扩建,在綦江沿岸洪泛区新建了下北街片区(彩虹桥~大常枢纽段左岸)和菜坝片区(交警队~通惠河口右岸)等城区,致使洪水风险加剧,洪灾损失加大。

(2) 堤防建设未达标。城市防洪标准是城市防洪规划、设计、施工和运行管理的一项重要依据,防洪标准定得越高,城市越安全,防洪效益也就越高,但所需的工程投资也就越大。相反,防洪标准定得越低,所需工程投资就越小,但城市防洪安全性和防洪效益也越低[18]。

綦江城区基本沿綦江干流两岸布置,两岸房屋密集,地势低洼地区主要通过堤防护岸工程抵御洪水。根据GB 50201-2014《防洪标准》以及《重庆市綦江区城乡总体规划(2012-2020年)》[19]和《綦江县县城防洪规划方案报告》[20]等有关规划,綦江城区的防洪标准为50 a一遇。但由于地形限制、资金投入不足等原因,现状两岸堤防(高地)高程不足20 a一遇的防洪标准河段约占总岸线长度的65%,其中,防洪标准不足5 a一遇的河段占总岸线长度的52%,防洪能力严重不足。

(3) 河道内建筑物阻水严重。綦江城区位于上游,河道洪水落差大,为了满足城区航运及水景观需求,修建了桥溪口枢纽、大常枢纽、五福枢纽等涉河建筑物。但由于缺乏统一规划设计,这些建筑物在一定程度上影响了綦江的行洪能力,抬高了綦江的洪水位,增大了防洪压力,如大常枢纽、桥溪口枢纽、五福枢纽在20 a一遇防洪设计水位情况下阻水率分别达27%、49%和55%。

(4) 缺乏控制性防洪水库。綦江支流已建具有滞洪作用的水库13座,但从水库分布来看,这些水库均位于綦江支流上游,控制集水面积为144.15 km2,仅占城北大桥控制集雨面积4 723 km2的3.05%,显然,对綦江城区主城区的防洪作用不大。

(5) 防洪管理不到位,防洪意识不强。部分河段河滩地建有房屋或堆有建筑垃圾,影响了行洪安全;另外,部分群众习惯了“水涨人退”的消极办法,主动防洪意识较为淡薄,甚至有群众片面认为:重庆的洪水来得快去得也快,洪水来了只淹没沿江一线,不会对整个城市带来致命的损害。

2綦江防洪策略分析

綦江为山区性河流,河道比降大,洪水具有汇集快、洪水过程陡涨陡落、峰形尖瘦、峰顶持续时间短的特点,綦江洪水历时不长,约3 d历时;过程多为单峰,最大洪峰持续时间均在1 d之内,但洪水涨落幅度超过10 m。基于此特性,綦江城区防洪策略应从流域防洪考虑,分3步进行规划。首先,考虑上游是否有建设控制性水库的条件,通过水库调蓄,削减城区的洪峰;其次,在此基础上,考虑城区建设和河道形态适度拆迁,并实施疏浚、清障等河道整治,给洪水以出路;最后,合理确定堤防高程,结合城市功能采取不同形式的堤防措施保障防洪安全。

(1) 綦江城区上游具备修建控制性水库条件。

綦江洪水主要来自上游藻渡河、松坎河、羊渡河等支流,綦江干流有松坎站(三)、赶水(二)、东溪、五岔等水文站,綦江支流蒲河有石角水文站(蒲河),藻渡河有新炉水文站。綦江水系及测站站网分布如图2所示。松坎(三)、东溪、五岔3个水文站分别为綦江上、中、下游主要控制站。

结合松坎、东溪、五岔站资料情况,选取1973,1976,1977,1979,1980,1983,1998,2005,2016年和2020年共10个洪水典型年,其中:2005年和2016年洪水以藻渡河为主;1976,1977年和1979年洪水以藻渡坝址以下至綦江区间为主;1973,1980,1983,1998年和2020年洪水为全流域大水。各典型洪水的不同断面洪峰和对应的频率如表1所列。

从表1可以看出:由于藻渡河上游为金佛山暴雨中心,在綦江城区断面发生了较大洪水的10个典型年中,藻渡河均发生过较大洪水,这说明在藻渡河上游具有修建防洪控制性水库以解决綦江城区防洪问题的条件。根据《綦江河流域防洪规划报告(2000~2020年)》,通过调蓄藻渡河的洪水,错峰下泄,使綦江城区的防洪标准由20 a一遇提高到50 a一遇。目前,藻渡水库论证已完成可行性研究报告,前期工作正在稳步推进。

(2) 实施“退滩还河”给洪水出路。

“退滩还河”即搬迁改造现有河流沿岸影响防洪和风貌景观的建筑,拆迁区域开敞空间实施河滩综合利用,并与堤防建设相结合,形成生态化滨河系统,用于岸线复绿和岸坡整治,形成城市的“风廊”和绿轴,强化城市的亲水性,满足市民和游客堤内外双向观景和亲水的要求。宽阔的河道漫滩不仅可以减轻洪水危害,也有利于扩大沿岸的开放水域,促进水生植物的生长,以及对地表水的净化。

即使修建藻渡水库,仍需要綦江城区自身达到20 a一遇的防洪标准,但目前多数河段防洪标准仍不足5 a一遇,而且河道狭窄,阻水建筑物众多。为了评估拆迁范围及河道清障效果,研究采用MIKE软件对綦江城区不同典型年设计洪水的实施方案进行了模拟。模拟中,洪水过程采用綦江城区各典型年最大24 h的洪量和洪峰放大倍比系数,從而得出綦江城区断面以上整体防洪设计洪水过程线,如图3所示。

计算结果表明:綦江城区20 a一遇洪水淹没面积约31万m2,如图4所示。若修建堤防防护,下北街、菜坝等区域需加高约7 m,这样会严重影响城市景观。因此,需考虑对菜坝、下北街等局部区域实施拆迁,拆迁范围约为34万m2。

由于修建较早,大常、桥溪口等枢纽为条石砌成,占总河道面积超过了25%,在重庆市发改委批复的《重庆市綦江城区防洪护岸综合整治工程初步设计报告》(2008年)中,提出对于影响较大的綦江大桥和大常枢纽在条件成熟时可考虑拆除或重建。通过数学模型计算,航电梯级优化改建、河道疏浚及组合方案的实施效果分别如图5~7所示。可以看出,20 a一遇设计洪水条件下,大常枢纽拆除与桥溪口实施改造后,彩虹桥的水位可以降低0.29 m。此外,再对河道狭窄的园林场至清溪河等区域进行扩卡,并辅以河道疏浚,可以进一步提高河道泄流的能力。通过数学模型计算,在20 a一遇洪水条件下,实施河道扩卡与疏浚后,彩虹桥的水位将降低0.86 m,泄流能力将增大520 m3/s,达到2 860 m3/s。

(3) 结合城市特点开展多种形式堤防建设。

在考虑上游水库拦蓄、中游扩卡退让等措施基础上,按照防御20 a一遇洪水标准修建堤防,并结合城市建设现状,采用局部地形抬高改造、修建防洪墙、将滨江路与堤防结合建设等方式,保障城区防洪安全。

3綦江防洪治理思路

綦江暴雨洪水频繁,易形成峰高的单峰型洪水,上游洪水又以藻渡河来量较大,綦江城区主城区地势低洼,受下游闸坝顶托壅水、卡口阻水等因素的影响,洪水宣泄不畅。结合区域特点,綦江城区的防洪应贯彻“蓄泄兼筹,以泄为主”的指导方针,采取“扩-退-挡-蓄-管”的综合措施。

(1) “扩”。加强綦江干流卡口河段拓宽、淤积河段疏浚河道整治工程,实施大常枢纽等航电梯级优化改进等,增加河道洪水宣泄能力,使泄流能力达到2 860 m3/s,但仍不足5 a一遇的3 220 m3/s。

(2) “退”。结合不同区域淹没风险进一步优化城市布局,拆除5 a一遇水面线以下房屋作为行洪通道,可将拆迁区域建设成江滩公园,在枯水期可作为市民休闲娱乐场所,洪水期用作行洪空间,实现“大水退、小水用”,并通过设置警示牌等措施加强洪水风险管理。河道应尽量采用复式断面,这样河道中的滩地既扩大了行洪断面,又可为水生动物提供生存空间,同时还可为人类的休闲、游憩提供条件。将休闲场地、绿地设置于河滩地,增强了休闲暇时的亲水性,扩大了视觉空间[21]。

(3) “挡”。加强城区堤防工程建设,形成防洪保护圈,使防洪标准达到20 a一遇,城区防洪控制断面彩虹桥安全泄量达到4 841 m3/s。堤防修建考虑城市景观,可考虑箱式防洪墙、装配式防洪墙等多种形式,兼顾防洪保安与城市功能。

(4) “蓄”。近期在藻渡河修建防洪水库,预留防洪库容4 975万m3,通过拦洪错峰提高綦江城区的防洪能力,将綦江城区的防洪能力由20 a一遇提高至50 a一遇,城区防洪控制断面彩虹桥安全泄量达到5 868 m3/s。亦可提高区域水资源利用水平,远期可考虑在松坎河修建防洪水库进一步提高洪水调控能力。

(5) “管”。提高洪水監测预报预警能力,加强行洪空间管控,提升人民群众的洪水风险意识。

工程实施后,綦江城区防洪标准可达到50 a一遇。在标准洪水下,基本上不会发生灾害,遇超标准洪水时,也有对策措施,提高綦江城区应对大洪水的灵活性,同时,可以提升城市景观和形象,以进一步升级綦江旅游度假区。届时,綦江区江滩公园将从綦江火车站至城北大桥连成一片,并与国家地质公园(老瀛山、古剑山、凤凰山)、国家历史名镇(东溪古镇)、全国特色景观旅游名镇名村示范点(永新镇石坪村)、中国传统村落(东溪永乐村)、全国美丽宜居村庄示范村(永城镇中华村)、全国“美丽乡村”创建试点乡村(永城镇复兴村)、国家4A级景区(古剑山风景区、老瀛山景区)等国家级景点融为一体,让“主城工作、綦江度假”的梦想变为现实。

4结 论

綦江作为长江上游山区性河岸城市,其防洪问题具有典型性。由于城市缺乏整体规划,人水争地导致行洪空间减少,加之防洪基础设施建设薄弱、涉河建筑物阻水等原因,导致綦江城区现状防洪能力不足5 a一遇,洪灾频发。然而,山区性河道洪水具有汇集快、过程陡涨陡落、峰型尖瘦、峰顶持续时间短的特点,通过单一的筑堤挡水,不仅修建难度大,而且也会影响城市景观和居民生活,因此,需要采取综合措施予以解决。

(1) 应该优化城市布局,结合滨江带整治,预留行洪空间并加强管控,也为城市居民提供游乐、休憩的场所,有利于提高城市形象。

(2) 结合流域洪水组成和特性,在上游修建防洪水库,提高洪水调控能力,同时实现洪水资源的利用。

(3) 在上述措施的基础上,合理确定堤防护岸的建设标准,协调防洪与城市景观需求,重点建设沿江慢性生态堤防,打造滨河商业休闲步行街和亲水公园,提升城市品质形象。

(4) 实施河道整治、清障扩卡、加强洪水监测预报预警等综合措施,保障城市防洪安全。

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(编辑:赵秋云)

Abstract:Chongqing City is a typical mountainous riparian city in the upper reaches of Yangtze River.In recent years,due to the urban expansion along the river squeezing the flood discharge space,weak flood control engineering system,water blocking by river structures and other reasons,huge flood losses have caused widespread concerns in society.Through hydrological analysis and calculation,we clarified the flood composition and characteristics,put forward a three-step flood control strategy of building control reservoir,resettlement and river regulation and embankment construction.We calculated the effect of different regulation measures through mathematical model,and innovatively purposed the flood control idea of "expansion-retreat-retaining-storage-management" in the main urban area of Qijiang District.The results show that the purposed flood control idea can make the Qijiang District meeting the governance needs of 50-year flood control standard.The research results can provides reference for the flood control planning of upstream cities.

Key words:urban planning;flood control and disaster mitigation;flood control strategy;upper reaches of Yangtze River;Chongqing City

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