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前 言 受臺(tái)風(fēng)“??睔堄喹h(huán)流、季風(fēng)和弱冷空氣共同影響,9月7日傍晚到8日上午,深圳出現(xiàn)了超歷史記錄的特大暴雨。深圳普降極端特大暴雨,具有“強(qiáng)度超強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間超長(zhǎng)、強(qiáng)降雨范圍超廣”的特征,截至8日15時(shí),降雨打破了深圳市1952年有氣象記錄以來的七項(xiàng)歷史極值,香港天文臺(tái)最大小時(shí)降雨量達(dá)1884年有記錄以來的最高紀(jì)錄。 暴雨導(dǎo)致龍崗區(qū)中心區(qū)、羅湖區(qū)等地發(fā)生城市內(nèi)澇,各部門全力以赴將暴雨給人民群眾生產(chǎn)生活帶來的不利影響降至最低,直接反映深圳日益向好的應(yīng)急處置能力和城區(qū)治理水平,既體現(xiàn)了各部門對(duì)防洪排澇工作的重視,也是《深圳市防洪(潮)排澇規(guī)劃(2020~2035)》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)有效落地的生動(dòng)寫照。 深圳背山面海,洪澇潮交織,致災(zāi)因子多,兼有“地形復(fù)雜、建成度高”的城市特征,和“上有山洪入城,內(nèi)有突發(fā)雨澇、下有海潮頂托,外有臺(tái)風(fēng)暴潮襲擊”的防汛特點(diǎn),雨、洪、潮“二碰頭”頻繁,“三碰頭”時(shí)有發(fā)生。因此,深圳洪澇綜合治理要從流域?qū)用娼y(tǒng)籌規(guī)劃,防洪、排澇、排水相互協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)“防御體系有韌性、基礎(chǔ)設(shè)施有韌性、極端暴雨少損失”三大目標(biāo)。
龍崗區(qū)龍翔大道萬科廣場(chǎng)內(nèi)澇情況(圖源:網(wǎng)絡(luò))
01 成因分析 深圳內(nèi)澇防治能力為20—50年,遭遇了“??睂?dǎo)致的極端特大暴雨。 (1)降雨:強(qiáng)度大,范圍廣 本次降雨7項(xiàng)指標(biāo)創(chuàng)造新記錄,最大2小時(shí)195.8mm、3小時(shí)246.8mm、6小時(shí)355.2mm、12小時(shí)465.5mm、24小時(shí)557.8mm、48小時(shí)613.8mm、72小時(shí)614.6mm降雨均打破深圳1952年有氣象記錄以來歷史極值。 (2)地形:地貌復(fù)雜,洪澇交織 龍崗河流域三面環(huán)山,山體坡度超過10°以上區(qū)域占一半,加上“蘇拉”“??彪p臺(tái)風(fēng)時(shí)間間隔短,受蘇拉降雨影響,土壤飽和度高,導(dǎo)致匯水時(shí)間短,洪澇交織加劇城市洪澇復(fù)雜性。 深圳河流域受洪、潮、澇三類水患災(zāi)害威脅,內(nèi)有短歷時(shí)強(qiáng)降雨,外有海潮頂托,下有深圳河洪水威脅。沿線區(qū)域地勢(shì)低洼,受河道水位頂托,引起管網(wǎng)排水不暢,易形成區(qū)域性內(nèi)澇。
龍崗區(qū)高程圖
羅湖區(qū)高程分布圖 (3)下墊面:不透水地面比例較高 深圳城市化過程很大程度上改變下墊面條件,地面滯蓄能力減弱,原有的大量農(nóng)田、綠地等自然土地覆蓋被房屋建筑物、混凝土和瀝青道路、廣場(chǎng)、停車場(chǎng)等不透水面代替,產(chǎn)流增加、匯流加快、洪峰增大、峰現(xiàn)時(shí)間提前。截至2020年,龍崗區(qū)不透水地面面積193.59km2,占轄區(qū)面積49.85%,水面率約4.4%,羅湖區(qū)不透水地面面積32.35km2,占轄區(qū)面積41.07%,水面率約6.57%。
龍崗區(qū)現(xiàn)狀下墊面解析圖
羅湖區(qū)現(xiàn)狀下墊面解析圖 (4)工程體系:防洪排澇工程存在局部薄弱環(huán)節(jié) 一是部分河段行洪能力不足。上游龍崗河干流防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年,下游即惠州市境內(nèi)淡水河防洪標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀僅20年一遇,深惠交接處過水?dāng)嗝妾M窄,降雨期間對(duì)上游龍崗河形成頂托。深圳河干流,中上游羅湖口岸段局部過流斷面縮窄形成瓶頸,導(dǎo)致河道行洪能力不足。 二是部分排水管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)偏低。羅湖區(qū)作為深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)最早開發(fā)的城區(qū),早期建設(shè)的排水管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)偏低,經(jīng)統(tǒng)計(jì),截至2020年,羅湖區(qū)低于3年一遇標(biāo)準(zhǔn)管渠占比51%,標(biāo)準(zhǔn)偏低,排水能力不足易發(fā)生內(nèi)澇。受下游河道頂托時(shí),易因排水不暢導(dǎo)致內(nèi)澇。
02 洪澇淹沒復(fù)盤 采用自主研發(fā)的HydroMPM模型對(duì)洪水進(jìn)行復(fù)盤。 (1)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研 2023年9月8日,我院迅速安排專家組前往龍崗、深圳河灣中心、龍華區(qū)開展現(xiàn)場(chǎng)察看、洪痕調(diào)查工作。
9月8日現(xiàn)場(chǎng)察看、洪痕調(diào)查 (2)河道水面線模擬 采用2021年實(shí)測(cè)斷面數(shù)據(jù),針對(duì)惠州龍淡河整治和不整治分別進(jìn)行龍崗河水面線分析計(jì)算。 經(jīng)計(jì)算,受下游惠州水位頂托影響,深圳境內(nèi)龍崗河水面線將抬高1m,壅水影響范圍達(dá)到15km。
(3)洪澇積水模擬 我院針對(duì)本次暴雨中心愛聯(lián)河區(qū)域,基于自主研發(fā)的HydroMPM,進(jìn)行了洪澇受災(zāi)情況復(fù)盤分析。建模范圍以龍崗河流域愛聯(lián)河片區(qū)為主。一維模型考慮愛聯(lián)河片區(qū)管網(wǎng)及龍崗河干流、愛聯(lián)河,二維模型為愛聯(lián)河匯水范圍,南至龍口西水庫,北至龍平西路,東接龍崗河,西達(dá)鹽龍大道,面積共計(jì)約28km2。根據(jù)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)(雨水井、檢查井、雨水篦等)的位置批量劃分子匯水區(qū),片區(qū)共計(jì)劃分子匯水區(qū)3910個(gè)。根據(jù)2023年9月7日17:00-9月8日4:00,滑動(dòng)雨量作為降雨邊界。
模型概化示意圖
結(jié)果表明,黃閣坑地鐵站位置,平均水深(最大積水深度平均值)0.66m,龍翔大道平均水深0.98m、世貿(mào)中心平均水深0.62m、奧林華府平均水深0.84m,最高水深均超1.0m,與實(shí)際淹沒情況基本一致。經(jīng)分析,主要原因是短時(shí)雨強(qiáng)遠(yuǎn)超管網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),下游愛聯(lián)河水位暴漲,黃閣路排水箱涵有壓運(yùn)行,導(dǎo)致內(nèi)澇積水。
龍崗區(qū)中心區(qū)洪澇模擬洪澇積水情況 (9月7日19:00)
龍崗區(qū)中心區(qū)洪澇模擬洪澇積水情況 (9月7日20:00)
龍崗區(qū)中心區(qū)洪澇模擬洪澇積水情況 (9月7日21:00)
03 深圳對(duì)策 為系統(tǒng)解決城市暴雨洪澇問題,深圳市先行先試,全國首次將防洪排澇規(guī)劃、雨水防澇規(guī)劃同步一體化規(guī)劃,以規(guī)劃為引領(lǐng)全面加強(qiáng)深圳防洪排澇基礎(chǔ)能力建設(shè)。深圳市水務(wù)局會(huì)同市規(guī)劃和自然資源局聯(lián)合編制完成《深圳市防洪(潮)及內(nèi)澇防治規(guī)劃(2021—2035)》,提出了深圳未來15年洪澇體系建設(shè)思路。 (1)對(duì)標(biāo)全球,高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防筑牢安全底板 深圳市人口和經(jīng)濟(jì)高度聚集。人口密度和GDP密度分別達(dá)1.0萬人/km2和1.75億美元/km2,接近東京灣區(qū)的東京、粵港澳大灣區(qū)的香港水平,“淹不起、淹不得”。對(duì)標(biāo)國內(nèi)外城市,深圳必須提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),要求2035年,全市防洪能力達(dá)200年一遇,防潮標(biāo)準(zhǔn)200年~1000年,內(nèi)澇防治重現(xiàn)達(dá)到100年。 深圳與國內(nèi)外城市基本情況對(duì)比表
(2)洪澇共治,統(tǒng)籌防洪和內(nèi)澇系統(tǒng)治理
《規(guī)劃》提出了“統(tǒng)一目標(biāo)、統(tǒng)一規(guī)劃、多維共治、系統(tǒng)優(yōu)化”的“四個(gè)統(tǒng)一”的洪澇共治思路。
統(tǒng)一目標(biāo):以流域相同頻率設(shè)計(jì)暴雨條件下城市內(nèi)河堤防保安全、地面積水不成災(zāi)作為城市洪澇治理的共同目標(biāo),將統(tǒng)一水利和市政設(shè)計(jì)雨型作為統(tǒng)一目標(biāo)前提,按“長(zhǎng)包短,大包小”的方法統(tǒng)一市政排水與水利排澇的設(shè)計(jì)頻率雨型,綜合考慮市政的“峰”和水利的“量”,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)水利和市政排水有機(jī)融合。 統(tǒng)一規(guī)劃:小排水系統(tǒng)和大排水系統(tǒng)同步一體化規(guī)劃,以避免各自為政導(dǎo)致的邊界條件不銜接和工程規(guī)模不協(xié)調(diào); 多維共治:橫向按流域水系、排澇區(qū)域、排水片區(qū),豎向按地表、淺層及深層分級(jí),構(gòu)建“上-中-下、地-管-河、表-淺-深” 雨水全過程高質(zhì)量精細(xì)化管理的立體防洪潮排澇體系 系統(tǒng)優(yōu)化:通過流域耦合洪澇模型,對(duì)流域多維體系工程布局下的城市洪澇過程精細(xì)化模擬,系統(tǒng)優(yōu)化工程布局及措施,確保各維度分散工程的聯(lián)動(dòng)累加效應(yīng)最優(yōu)化。
深圳市100年一遇設(shè)計(jì)雨型圖 (3)韌性防御,多措并舉保障城市運(yùn)行安全 《規(guī)劃》提出城市洪澇韌性提升關(guān)鍵策略,推動(dòng)洪澇治理由單一對(duì)抗性防御向復(fù)合韌性防御轉(zhuǎn)變,打造雨水全過程高質(zhì)量精細(xì)化管理的立體防洪排澇體系。按照“流域防洪、區(qū)域排澇、片區(qū)排水”的系統(tǒng)治理思路,統(tǒng)籌10大流域水系、100個(gè)排澇區(qū)域及2931個(gè)排水片區(qū)關(guān)系,協(xié)調(diào)城市豎向標(biāo)高及左右岸、上下游、干支流的關(guān)系,“蓄、滯、疏、排”等工程措施模塊立體冗余互補(bǔ),逐級(jí)消納洪澇風(fēng)險(xiǎn)。
04 典型流域?qū)Σ?/strong> (1)深圳河流域 深圳河流域應(yīng)堅(jiān)持“庫堤結(jié)合,蓄泄兼施”,構(gòu)建“一河一庫兩節(jié)點(diǎn),流域防洪提升;兩隧兩網(wǎng)散調(diào)蓄,區(qū)域洪澇共治”的防洪(潮)排澇體系,系統(tǒng)提升流域防洪排澇能力與韌性。 一 河:深港聯(lián)合結(jié)合碧道開展深圳河道疏浚整治; 一 庫:優(yōu)化深圳水庫調(diào)度削峰錯(cuò)潮; 兩節(jié)點(diǎn):充分發(fā)揮筍崗滯洪區(qū)及深圳河四期滯洪區(qū)調(diào)蓄能力; 兩 隧:探索開展雞公山分洪隧洞和羅雨片區(qū)深層隧洞研究; 兩 網(wǎng):加快推動(dòng)河道水網(wǎng)提標(biāo)和雨水管網(wǎng)改造; 散調(diào)蓄:合理布局調(diào)蓄空間,就地消納地塊雨水,構(gòu)建形式多樣、多元復(fù)合的城市調(diào)蓄空間系統(tǒng)。
深圳河流域防洪布局圖 (2)龍崗河流域 應(yīng)遵循“上蓄、中滯、下排”原則,完善水庫、水閘、堤防等組成的防洪工程體系,防御龍崗河干流洪水威脅。 上蓄措施,充分發(fā)揮非供水水庫的調(diào)洪能力,結(jié)合天氣預(yù)報(bào)優(yōu)化水庫、山塘調(diào)度,通過預(yù)騰庫容,削減下泄峰量。 中滯措施,充分利用現(xiàn)有龍崗河末端調(diào)蓄池、濕地公園等調(diào)蓄空間,進(jìn)一步削減龍崗河中下游洪峰。 下排措施,龍崗河作為深惠界河,需統(tǒng)籌上下游、左右岸,探索跨界河流治理共建共治機(jī)制,加快推進(jìn)深惠瓶頸段整治工作。 區(qū)域排澇方面,應(yīng)立足“山區(qū)水、樹狀溪,帶狀城”自然地理,采取“高水高排、低水低排”策略,統(tǒng)籌山上山前山下,完善山水截滯系統(tǒng),在城市外圍將山體雨洪截走,實(shí)現(xiàn)山洪不入城。
龍崗河流域防洪布局圖
05 啟示和思考 針對(duì)濱海城市外洪、內(nèi)澇、風(fēng)暴潮復(fù)合型洪澇災(zāi)害特征,建議在工程體系、非工程體系多個(gè)方面,從規(guī)劃設(shè)計(jì)、風(fēng)險(xiǎn)管控、管理體系、全民參與等多方面著手,實(shí)現(xiàn)“防御體系有韌性、基礎(chǔ)設(shè)施有韌性、極端暴雨少損失”,以更好地適應(yīng)未來洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)。 (1)規(guī)劃引領(lǐng),落實(shí)國土空間規(guī)劃管控 將城市防洪潮及內(nèi)澇防治規(guī)劃、水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施空間規(guī)劃等納入國土空間總體規(guī)劃,加強(qiáng)空間分配和豎向銜接推動(dòng)城市洪澇治理工作,城市用地應(yīng)按照有利于城市河流水系流通、雨水徑流排放、雨水管渠系統(tǒng)布設(shè)的原則,科學(xué)劃分排水分區(qū),明確各類防洪排澇設(shè)施、調(diào)蓄空間等用地邊界,強(qiáng)化城市豎向規(guī)劃和管控,構(gòu)建高低有序的城市豎向格局,提升自然蓄水排水能力,從源頭上降低城市洪澇風(fēng)險(xiǎn)。道路交通、園林綠地、地下空間、城鎮(zhèn)豎向、市政綜合等規(guī)劃要優(yōu)先滿足防洪潮排澇規(guī)劃需要。 (2)補(bǔ)齊短板,推進(jìn)防洪排澇基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 城市洪澇治理事關(guān)人民生命財(cái)產(chǎn)安全,是重大民生工程,也是重大發(fā)展工程,要以完成《規(guī)劃》目標(biāo)為導(dǎo)向,重點(diǎn)解決薄弱區(qū)域突出問題,加快推動(dòng)規(guī)劃項(xiàng)目落地,既要建好令人眼前一亮的“地上工程”,也要扎實(shí)建好讓老百姓安心的“地下工程”,上下兼顧,統(tǒng)籌推進(jìn),整體提升城市防災(zāi)減災(zāi)水平和城市防洪排澇能力,確保規(guī)劃目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。 (3)風(fēng)險(xiǎn)管控,部門協(xié)同提升洪澇管理水平 把洪澇安全作為城市開發(fā)建設(shè)的剛性約束,提高城市基礎(chǔ)設(shè)施洪澇防御韌性。確保洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果好用、管用、真用,指導(dǎo)物業(yè)服務(wù)企業(yè)做好地下車庫等地下空間的防汛防臺(tái)工作;綜合考慮避險(xiǎn)場(chǎng)所容量及避險(xiǎn)時(shí)效等,優(yōu)化應(yīng)急避險(xiǎn)場(chǎng)所、物質(zhì)配置及轉(zhuǎn)移路徑,確保重要洪澇風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)均有相應(yīng)的應(yīng)急避難場(chǎng)所及轉(zhuǎn)移引導(dǎo)標(biāo)識(shí)。按照“管行業(yè)必須管安全”的原則,建立健全“條塊結(jié)合、條塊協(xié)作、齊抓共管”的全行業(yè)城市洪澇綜合防御機(jī)制,實(shí)現(xiàn)各部門高效協(xié)同治理。 (4)全面感知,支撐“四預(yù)”功能智慧水務(wù)體系 基于智慧城市CIM平臺(tái)建設(shè),全面匯聚全市氣象降雨、河道水文、管網(wǎng)液位等涉水感知監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),查漏補(bǔ)缺,提檔升級(jí),優(yōu)化完善城市涉水感知監(jiān)測(cè)體系,為城市洪澇“四預(yù)”提供實(shí)時(shí)、連續(xù)和準(zhǔn)確的感知監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。 對(duì)重要的城市主干道路、下沉式立交、隧道、涵洞、低洼地帶等內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)配備積水水深監(jiān)測(cè)站,覆蓋深圳市內(nèi)澇點(diǎn)臺(tái)賬,在地鐵、供電、醫(yī)院等重要基礎(chǔ)設(shè)施周邊適當(dāng)加密監(jiān)測(cè)站。加強(qiáng)排水管網(wǎng)流量、液位監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)主干管液位監(jiān)測(cè)全覆蓋;優(yōu)化城市河道水位監(jiān)測(cè),強(qiáng)化在排澇片區(qū)交界處、河道卡口及交匯處等關(guān)鍵點(diǎn)水位監(jiān)測(cè),對(duì)調(diào)蓄池、調(diào)蓄湖等海綿設(shè)施增設(shè)水位流量監(jiān)測(cè)。 建立城市暴雨洪澇全過程預(yù)報(bào)模型,編制實(shí)時(shí)洪澇風(fēng)險(xiǎn)圖。探索有物理機(jī)制的水利專業(yè)模型和深度學(xué)習(xí)模型的融合互補(bǔ),平衡“算得準(zhǔn)”與“算得快”之間的關(guān)系,運(yùn)用城市洪澇快速模擬技術(shù),實(shí)時(shí)滾動(dòng)預(yù)測(cè)水淹位置、范圍,動(dòng)態(tài)評(píng)估橋隧、地鐵口、交通道路、地下空間、居民區(qū)、重要企業(yè)等水淹風(fēng)險(xiǎn),靶向發(fā)布預(yù)警信息,合理指導(dǎo)人員轉(zhuǎn)移、搶險(xiǎn)布防、交通管制,為實(shí)際應(yīng)急調(diào)度做決策支持。 (5)科普宣傳,打造全民參與洪澇防御模式 構(gòu)建“共建共治共享”的全民洪澇防御模式?;诤闈筹L(fēng)險(xiǎn)圖向社會(huì)公布、線上線下普及洪澇風(fēng)險(xiǎn)源及避險(xiǎn)常識(shí)、科普基地教育等措施,加強(qiáng)對(duì)公眾的洪澇災(zāi)害應(yīng)急避險(xiǎn)培訓(xùn),提高群眾的防災(zāi)減災(zāi)意識(shí),科學(xué)指導(dǎo)群眾學(xué)會(huì)正確的自保方式,增強(qiáng)危險(xiǎn)狀態(tài)下的自救、互助和理智行為能力,提高惡劣環(huán)境下公眾自身對(duì)洪澇災(zāi)害的適應(yīng)性,營造洪澇防御共建共治共享的良好氛圍。 |
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