常德市江北城区抗御特大暴雨洪涝灾害能力研究

常德市江北城区抗御特大暴雨洪涝灾害能力研究

刘清华

常德市城区水利泵站管理处  湖南  常德市415000

摘要：本文笔者从郑州、北京、武汉出现的特大暴雨事件，阐明近年来由于全球气候变化，特大暴雨已成多发突发态势。而我国大多城市排涝能力建设与城市发展及气候变化不相适应，城市特大暴雨发生将对城区人民生命财产安全造成了重大威胁，为避免或最大限度的减轻特大暴雨给常德江北城区带来的重大损失，笔者在对江北城区防洪排涝现状充分调研的基础上，对高强暴雨出现后城区的淹没情况进行了剖析与评估，找出了江北城区排涝存在的主要问题，并从完善防洪排涝工程建设、注重防洪排涝规划对城市建设布局的引领、推行工程运行管理规范化标准化、完善应急预案体系、有序组织等多方面提出了应对特大暴雨的对策和建议，希望能为江北城区抗御特大暴雨提供些参考。

关键词：常德江北城区，抗御，特大暴雨，研究

引言

去年 7月18日18时至21日0时，河南郑州出现罕见高强度降水天气过程，全市普降大暴雨、特大暴雨，三天的过程降雨量617.1毫米，达到千年一遇，相当于三天降下了郑州多年平均一年的雨量，其中最大单日降水和最大小时降水均打破郑州60年的历史记录，导致292人遇难、47人失踪。近些年来，高强度暴雨肆虐城市成多发态势，2012年7月的北京、2015年7月的武汉都被互联网上戏称为“看海”，2019年7月18日06时，常德城江北区3个小时内仅出现较大暴雨，局部地面最大淹深就超过1米，造成城区多处受淹。城市遭遇特大暴雨洪涝袭击，由于其突发性、高强度、破坏性，对城市经济发展和城区人民生命财产安全造成了重大威胁。随着城市与社会的发展，气候的变化，提高常德江北城区抗御特大暴雨洪涝灾害能力已克不容缓。

一、市江北城区防洪排涝现状

1.1城区水系概况

市江北城区集雨区域东到马家吉隔堤（包括芦山排向马家吉河的区域），南抵沅水（从马家吉泵站沿沅水防洪大堤、丹洲隔堤到河洑闸）、西至渐河（从灵泉寺沿渐河堤到河洑闸），北到太阳山、白鹤山分水岭，总集雨面积约300 km2。市城区江北水系主要是由穿紫河、马家吉河、新河、花山河和柳叶湖等“四河一湖”河道、湖泊组成，目前已形成了完整的城市防洪圈，除渐河外其它堤防防洪标准已达100年一遇。按照市区多年平均降雨量1338毫米估算，年产水量约4亿m3。近年来，随着常德市城区提质改造工程的推进，城区河湖相连、河河相通的水网已经初步形成。

1.2 城区防洪排涝工程概况

江北城区防洪排涝泵站分为两类，一类外排入沅水，一类内排入穿紫河、马家吉河、渐河等内河。前者基本由水利部门管理，后者基本由住建部门管理。外排入沅江的主要是南昏和马家吉两大泵站，南昏泵站位于穿紫河出口，装机容量为7000kw，排水流量56.50m3/s，自建站以来，已开机59405台时，排水178215万方。马家吉泵站位于马家吉河出口，2020年底新泵站扩机工程完工，总装机容量达11000kw，总排水流量达86.6m3/s，排涝标准达到20年一遇7日暴雨7日末排至内湖控制水位，自建站以来，开机28383台时，排水74402万方。花山泵站位于新河与花山河交汇处，装机2800千瓦 ，其主要任务是在汛期防止花山河洪水倒灌新河井兼顾新河水系排涝。在枯水期保证新河水系的正常景观水位。城区内排泵站46处，临时抽排点5处，总装机容量为32884.5kw，排渍截污总能力为262.5m³/s。市城区排水管网总长度1505.57公里（含渗管），其中污水管网547.84公里，雨水管网935.75公里，合流制管网21.98公里，主要集中在护城河片区和穿紫河片区，市城区雨水经排水管网汇集后，由城区46处城建泵站抽至穿紫河、新河、柳叶湖中，再直接或经花山、靳家湾等泵站后由南昏泵站和马家吉泵站两个出口外排至沅江。

1.3城区防洪排涝标准

市江北主城区穿紫河片区规划设计排涝标准为20年一遇24小时暴雨24小时排至正常水位的城排标准，主要外排泵站为南昏泵站，需要外排流量83.62m3/s，现状装机流量仅为56.5m3/s，排涝能力仅达67%。仅为10年一遇15日暴雨15日末排至内湖控制水位的农业排涝标准。

市西城片区新河片区规划排涝标准为20年一遇24小时暴雨24小时排干。但由于丹洲隔堤以南25 km2区域和北边鼎城草坪泵站共12 m3/s超额渍水仍排入新河，再加上花山泵站设计意图主要是考虑排高程32.5m-33.5m渍水，其起排水位32.8m，止排水位32.5m，起止变幅过小，仅为0.3米，且止排水位设置过高，导致不能及时提前预排或抢排渍水。花山泵站经常超设计标准运行，西城片区的排涝标准现状远达不到20年一遇24小时暴雨24小时排干的要求。市城东区域柳叶湖、马家吉片区马家吉泵站2020年扩机完成后，柳叶湖片已达到20年一遇7日暴雨7日末排至内湖控制水位的排涝标准。

二、江北城区防洪排涝存在的主要问题

2.1短历时高强度的暴雨承受能力弱，对洪涝渍灾的自我调节能力不强。

2.1.1.在城市总体规划和建设中，早些年对防洪排涝工程重视程度不够，防洪排涝论证不充分，出现了一些问题。如城西片区中建智慧城项目地处新河水系上游，将32.5米作为建筑物建设的基准面，而此地高程32.5米区域是在合理淹没深度范围内，项目建设时未进行充分的防洪安全论证，未考虑新河河道水力坡降和防洪安全超高，基准面标高定得过低，导致该项目地在遭遇强降雨时容易积水。同样的例子还有穿紫河沿线的朝阳路长胜桥，由于桥面高程设计过低，当穿紫河水位达到32.50米时桥面就受淹。万达广场金银街，当水位达到32.90米容易内涝，类似问题还可列举下去。

2.1.2.城市建设侵占河道、湖泊，城市水体被填占挤压，水面面积萎缩，水系的完整性受到破坏，水系连通性变差，导致城市对洪涝灾害的自我调蓄能力降低。由于旅游景观工程建设需要，穿紫河、新河水系堤防分别降低了1.3m和2.0m左右，特别是穿紫河已基本无堤防，导致两者对洪水调蓄能力减少了532万方。另外，为方便水上巴土通行和亲水平台游客观光需要，需要对穿紫河、柳叶湖水位精准控制，常水位情况下，穿紫河、柳叶湖水位上下变幅不能超过0.1m和0.2m，仅仅能够调蓄49.5万方的暴雨洪水。原来具有调蓄功能的河道简单变成了一个洪水的过道，由季节性河道（湖泊）变成了常水位河道（湖泊），原本通过河湖调蓄的渍水现在要通过泵站立即抽排至沅江，造成排涝任务急剧加重。

2.1.3.城市建设地面硬化过程中，下垫面不透水面积增加，地表雨水不能自然渗透到地层，雨水汇流加快，单位时间内汇集雨量超过城市雨水管网的排水能力。常德虽然是海绵城市建设试点城市，但是城市建设引起的“硬覆盖”绝对面积依然在增大，由于排水管网系统建设相对滞后，有的因管径偏小，或因管道淤塞等，导致地下“毛细血管”排水不畅，能力偏弱，高强度暴雨流量加速向城区河道、低洼区域及地下空间汇集，造成低洼地段严重积水。目前市江北城区紫菱路金陵花园前路段，建设东路、红庙街、碑吉边路区域，桃花源路等路段排水管网塌陷、损毁严重，有的甚至排水管网现状不明，有铁路桥与城市主干道交汇处、白马湖公园周边等20多处低洼易涝点。

2.2城区防洪排涝工程标准偏低，难以应对超标准暴雨洪涝灾害

2.2.1.泵站排洪排涝标准偏低，能力严重不足。特别是南昏泵站的问题尤为突出。一是该站站作为中心城区唯一排洪涝渍水出口的核心和关键工程，应为正宗的城排泵站，但一直仅为农排标准，远达不到城排标准，伴随着城市扩张和穿紫河调蓄能力的减弱，南昏泵站排涝任务更重，其运行频率和运行工况发生了深刻变化，设备故障频繁，运行能耗大，机组效率低。2019年经水利部泵站中心检测鉴定，泵站主水泵、主电机、配电设备、金属结构、控制系统损毁或老化严重，安全类别被鉴定为四类，已不能安全稳定运行，需要拆除重建。各类建筑物存在裂缝渗漏，水毁严重，安全类别被鉴定为三类。南昏泵站安全类别综合评价为三类，存在重大风险隐患，设备更新改造刻不容缓。二是南昏泵站所在的穿紫河流域沿线共有入河雨水污水泵站11处，总流量92.58m3/s，总装机已达11129kw，白马湖公园、丁玲公园等水体与穿紫河连通后，其渍水都改由南昏泵站抽排，泵站抽排任务十分频繁，南昏泵站装机规模已经不能保障城市的防洪排涝安全，装机容量严重偏低。可以说，一旦南昏泵站出现问题，市城区46座雨水污水泵站也不能发挥作用，城区街道将出现大面积积水。近年来，由于南昏泵站排涝能力不足，穿紫河因多次排洪排涝出问题，临河低洼处的商铺、住宅时有被淹，造成了较大的经济损失和不良的社会影响。若是遭遇二十年一遇以上大暴雨甚至北京“7.21”、郑州“7·20”、武汉“7.21”等极端暴雨洪涝灾害，常德中心城区美轮美奂的穿紫河风光带两岸，将会出现“看海”景象。

2.2.2.河道行洪不畅，穿紫河部分河段“卡口”依然存在。城市河道淤塞，河床抬升、河床宽度和深度减小、河道过水断面缩小，影响河道行洪。目前市城区仍有多处河道淤塞严重，一是穿紫河水系综合整理三闾桥至南昏段未启动，三闾桥至南昏泵站前池淤积严重，开机水位落差高达0.7米左右。二是马家吉河道有17.4公里未进行清淤，导致行洪不畅，水流汇集过慢，马家吉泵站不能完全发挥其最大效益。二是新河水系综合整治未完工，杨桥河、花山河综合治理进展缓慢。

2.2.3.泵站自动化程度偏低。市城区水利泵站修建时间早，没有进行过自动化升级改造，自动化控制和管理水平不高，故障诊断、故障分析、故障处理及调度决策的辅助分析能力不强。

2.3 当市城区遭遇外河超标准洪水和百年一遇及以上的极端大暴雨时，市城区面临着极端洪涝灾害的威胁。

常德市城区若是遭遇百年一遇大暴雨时，1小时、6小时、1日降雨将分别达到106毫米、153.6毫米、254.1毫米；遭遇五百年一遇大暴雨时，1小时、6小时、1日降雨将分别达到134.6毫米、182.5毫米、310.2毫米，如果渐河、沅水同时遭遇超标准洪水，受沅水高洪顶托河洑闸不能正常开闸泄洪，渐河超额洪水只能通过灵泉寺溢流坝泄入柳叶湖，靠南昏泵站或马家吉泵站排入沅江。此时常德市城区将出现渐河洪水、城区内涝、沅江洪水三水碰头局面，面临着上压下顶（渐河洪水溢流进城，沅江洪水顶托），内部暗潮汹涌（城区渍水）的严峻态势。仅以城区遭遇百年一遇1日大暴雨来分析，市主城区永安街道高坪头小区、高坪头社区等地淹没深度至少为1.5米以上，城西新河片区南坪街道将达到淹深2米以上，柳叶湖街道淹深1.8米以上。而一旦城区遭遇外河超标准洪水和超百年一遇的极端大暴雨的恶劣组合时，可能会给城区带来灭顶之灾。

三、对策与建议

面对严峻的城市防洪内涝灾害形势，如何解决城市防洪排涝问题，最大限度减少人民群众生命财产损失，已经成为各方共同面对的一个重大课题，值得各方深入研究。我们结合常德市防洪排涝工程现状、暴雨洪水特性等，提出以下几点建议。

3.1 加快补齐防洪排涝工程短板，提高泵站排洪排涝能力

3.1.1加快防洪排涝工程建设，解决工程“硬伤”。一要尽快启动南昏泵站更新改造和扩容工程。建议立即启动南昏泵站更新改造工作（目前已开始行动），对现有机电设备及其他水工建设进行更新改造，确保安全稳定运行。在南昏泵站更新改造完成后，加快启动新增装机流量27.12m3/s，装机容量5000kw的高水头泵站建设，力争在2025年前彻底解决城区核心区的排涝问题，使城区防洪排涝达到20年一遇的标准。二要加快启动草坪泵站异地重建工作。原草坪泵站的渍水是直接排入新河，再由花山泵站抽排至花山河入柳叶湖。为缓解新河水系防洪排涝压力，重建后的草坪泵站渍水要直排花山河，通过与花山泵站分时段、按高程分级联合调度，确保整个新河水系平稳运行，缓解西城片区防洪排涝的紧张局面。三要新建竹根潭闸（已开始行动）。竹根潭闸是连接新河水系和穿紫河水系的重要节点，也是当前打通新河—穿紫河水系的关键环节，竹根潭闸建设完成后，通过调度竹根潭闸，与南昏泵站互为协排，特别时期可以将新河多余的涝水分流至穿紫河，减少新河水系和花山泵站的防洪排涝压力，从而缓解西城片区防洪排涝压力。

3.1.2全面完成城区内河道清淤疏浚，增强行洪和调蓄能力。针对市城区部分河道“卡扣”问题，抓紧开展清淤疏浚扩卡扩宽工作。一是对马家吉河道、杨桥河、花山河、穿紫河水系三闾桥至南昏段进行重点清淤疏浚，拆除阻水建筑物和卡口。二是要加快推进新河水系河道扩宽扩容工程，解决新河沿线各类卡口阻塞问题。三是对新河口闸进行扩宽，彻底解决因过水断面过小造成流速过慢的问题。另外，市城区涉水涉河建筑工地要做好防洪影响评价，对因施工修筑的临时围堰，造成的河道人为堵塞，要严格落实好防洪补救措施，工程完工后，恢复河道原貌。

3.1.3.强化市政管网及配套能力建设，做好精细化管理。加强排水管网规划编制工作，抓好雨污分流。及时疏理地下排水管网现状，加强管道疏浚维护工作，特别是关键卡口、易堵易涝点，要定期排查，确保排水设施完好，减少或避免城市因管道堵塞引起的积水之灾。应建立健全维护管理制度，按照“雨中打捞、雨后清掏”的原则，及时做好排水设施的养护管理，确保路面雨水顺畅排除，雨后检查雨水支管和雨水口，做到随堵随清。

3.1.4加快推动市城区水利泵站智慧调度系统建设。推动泵闸朝着现代化、数字化建设方向发展，不断提高泵闸运行管理的自动化、智能化水平。建议启动市城区水利泵站智慧调度系统建设，以打造现代化示范性智慧泵站调度系统为理念，以马家吉泵站为调度中心，各个泵站、闸所为分中心，通过各种水利测量数据计算，建立水力学模型，达到自动开机，实现“无人值班，少人值守”的目标。

3.2 注重防洪排涝规划引领，推动工程运行管理规范化标准化

3.2.1要严格按照城市防洪规划执行，着重解决好城市建设布局不合理、防洪论证不充分等问题，统筹协调好城市防洪排涝与城市发展的关系，合理安排洪水出路。武陵区丹洲三湖泵站建成后，要按照既定的防洪排涝规划，丹洲隔堤以南25 km2区域内的渍水不能再入新河水系经城区入柳叶湖，改由三湖泵站直接抽排至沅江，减少城区防洪排涝的压力。朝阳北路雨水走向应按照规划应为由南向北，但因而朝阳北路过铁路桥后未建设，导致雨水只能通过临时管道反流，极大限制了过水能力，形成内涝，建议按照原有的排水规划，尽快推动相关项目建设。

3.2.2推动水利泵闸规范化、标准化运行管理。目前城区主要水利防洪排涝泵闸由市城区水利泵站管理处调度和管理，但还有新河、柳叶湖水系部分涉水工程存在着多头管理、多方调度的情况，不利于汛期特别是汛情紧张情况下的运行调度。为减少协调、管理成本，提高排渍效率，建议推动人民垱闸、柳叶闸等与城市防洪排涝调度有关的涉水工程移交工作，将其一并纳至市城区水利泵站管理处统一调度管理。

3.3完善应急预案体系，提高特大暴雨情况下的应对能力

3.3.1强化应急指挥体系和指挥能力建设。要严格落实以行政首长负责制为核心的防御责任体系，多年来，市防汛指挥部下设了市城区防洪排涝指挥部，指挥长由分管城建副市长担任，指挥部又下设几个分指挥部，每年汛前要对指挥部下设的各工作机构责任人和工作人员及责任进行行文明确，这已经成为常态，要进一步完善指挥体系，压实责任，做到部门责任到位，领导责任上肩。

3.3.2突出抓好应急预案制定，做好应急演练。一是掌握风险底数，做到有效管控。汛前要搞好特大暴雨洪涝致灾风险隐患的摸排，主要是地下公共空间、低洼地带、学校、医院、企业等重点部位、隐患区域和人员密集场所要做到清晰明确。二是依托武警、公安交警、交通、住建、工信等有关部门，结合基层单位成立多支应急队伍，明确每个队伍成员的责任。应急预案编制完善后，每年4月30日之前，要按照预案完成演练，使每个应急队伍的成员熟悉自己的责任内容，明晰实操程序。

3.4 有序组织实时应对，将特大暴雨洪涝灾害降到最低

3.4.1科学预判，增强城市洪涝灾害预警能力。防御极端暴雨致灾，发生区域极不确定，完全依赖工程措施防御，既不经济也不现实。要抢在来灾前，打好提前量，下好先手棋，打有准备之仗。重点是抓好预报预警工作，着力提升中短期气象、水文预报的精准度和预见期，特别是加强降雨过程中的滚动短临预报频次，及时靶向发布；要强化预报预警执行效力，按照风险警示、临灾警告、转移警报开展递进式预警，做到预警对象明确、内容全面、时效迅捷。只有在预判准确、预警及时的基础上，方能为决策指挥和工程调度赢得宝贵的时间。

3.4.2 科学调度，充分发挥排洪排涝工程的效率。一是严格按照预案执行，防止打乱仗，慌忙应对；二是及时开机起排，争抢先机，充分发挥马家吉、南昏等泵站排洪排涝工程的作用，抢排城市内涝渍水；三是开展水利、住建等部门管辖的泵站的联调联动，发挥排洪排涝工程的最大效率。

3.4.3科学施防，有序组织避险。按照已经制定的应急预案，一旦预警发布后，责任领导、责任部门、责任人立即到岗到位，充分履行自己的职责，开展限行、关闭、紧急转移、救助等应急措施。应急排水队伍启动移动排水设备，做好城区关键部位的临时排水工作。防汛物资紧急运到事故地点，开展紧急救援工作。

结语

城市是人类社会政治、经济和文化的中心，抗御特大暴雨袭击是每个城市的必修课，我们一定要秉承习近平总书记人民至上的为政理念，确实抓好抓实常德城区防洪排涝工作，为城区经济发展提供安全的水环境支撑，让常德城区人民过上安定的生活，让这座桃花源里的城市拥有“任凭风吹浪打、胜似闲庭信步”的底气和从容。

1