宜昌:城区防汛内涝问题分析及建议
一、基本情况
宜昌建成区面积179.11平方公里,年平均降雨1164毫米。城区排水管网总长度1571.17公里,雨水管网长度594.71公里,雨污合流管道333.44公里,排水泵站数量4座,泵站排水能力5.5立方米/秒。城区防洪标准采用百年一遇,内涝防治标准30年一遇,新建雨水管网设施设计标准重现期3年,老城区雨水管网设施设计标准重现期1年。
总体上看,宜昌市属于丘陵向平原过渡地带,城市带状临长江分布,从城市到接纳水体距离短、坡度顺,管道平均坡度大、流速快,排水条件较为有利,市内还有运河、沙河、卷桥河等自然水体,天然泄洪通道较多,雨水排泄途径较广。城区内涝主要发生在局部低洼区域,极端降雨条件下顺路面排放雨水汇集于低洼区域易造成内涝灾害。2020年6月27日,宜昌强降雨造成城区45处(段)道路、30个小区、20个地下车库严重积水,多处人行道、车行道冲毁、塌陷,井盖顶托。
二、问题分析
根据6月27日降雨资料及城区内涝点统计资料分析,降雨强度超出承载能力是发生内涝灾害的主要原因。根据水文三峡局宜昌城区的雨量实测数据及历年各时段最大降雨量排位,采用经验频率公式可计算得到宜昌站的1h、3h的降雨量约为45年一遇、54年一遇,6h、12h、24h降雨量约为50年一遇。按照3年重现期计算的雨水主管网能满足本次强降雨时24小时均匀降水前提下50年一遇的雨水排放标准,其余1h、3h、6h、12h等对应降雨量均超过现状排水管网设计排水能力,即该次降雨强度远超排水管道现行设计标准,势必造成薄弱部位积水。
综合分析,宜昌城区内涝问题主要原因有以下几个方面:
(一)城区排水防涝能力明显不足。宜昌中心城区排水建设年限较早,排水管网建设标准偏低,并呈现多头建设、碎片式建设模式导致排水基础设施老化、管径偏小、过水能力不足、上下游排水系统未衔接等问题,历史欠账较大。2005年沿江截污干管作为临江溪污水处理厂厂网配套工程建成使用,主要用于收集、输送和处理西陵区、伍家岗区、高新区生活污水,原设计截流倍数取值为1,系统容量前端截污管网满足20万吨/天、中端大公桥泵站10万吨/天、末端临江溪污水处理厂处理容量为20万吨/天需求。近年来城镇化进程加快,人口密度逐年递增,现行管网已不能满足排水需要,各区均存在内涝高、中低风险区域。
(二)沿江污水截流墙设置削弱排洪功能。宜昌中心城区西陵区、伍家岗区、高新区排水系统均属于雨污合流制,2005年在合流制基础上进行了截流改造,旱季污水通过沿江截污干管进入临江溪污水处理厂经处置后排放,雨季雨污水混合汇入合流管道后部分溢流进入长江。沿江21处排水口,中途只有大公桥泵站1处排口设有闸门,2018年自中央、省市环保督察以来为解决污水溢流污染风险,在沿江截污井中设置了高度不等的溢流墙(其高度根据截污管与合流管高程计算得到,约1m-2m)后,过水断面缩小、导致暴雨时溢流口泄洪能力削弱,上游干管、支管呈满流运行,雍水面积增大、遇洪水井盖顶托造成内涝严重,合流排水体制和溢流墙改造双层叠加了防汛隐患。
(三)城市硬化、生态水系破坏减弱雨水调蓄功能。随着城市规模不断扩大,建成区地表硬化率急剧增加,植被面积比重小于20%,原有自然植被破坏后渗滞雨水能力减弱,加剧形成路面雨水径流量峰值造成原本排水能力不足的排水管网和泵站负荷进一步加重。另外,城市用地高强度开发,自然沟渠、堰塘等被缩小范围或填平作它用,使得自然水系的洪水调蓄作用大大降低。
(四)山水无序排放诱发山体滑坡、路面积水。点军江城大道、半岛森林公园、东山康城、唐家湾、城东等山体高边坡、高切坡裸露区域未整治到位,未考虑山上截流沟、山脚边沟等排水措施同步建设,遇强降雨冲刷易诱发山体滑坡,大量泥浆进入排水管网形成淤堵,下游管道不能承受径流量峰值造成排水不畅。
(五)地下公共设施防涝功能不足、标准不高。地下车库、地下通道的地面标高普遍低于室外地面标高,其排水不能自流排入市政排水管网,需要通过水泵进行抽排。目前地下车库的防洪设计对防路面雨水侵入、雨水快速汇集缺乏考虑,地下设施进口路面高程无阻水设计,部分地下车库入口处未设计截水沟,缺少挡水墙、遮雨棚等应对暴雨的基本设施,虹桥国际、世纪阳光小区、卓悦地下通道等地下公共设施的地下抽排设备仅能满足一般降水负荷,不能有效应对极端天气。
(六)道路绿地和临江临河公园过高导致路面积水无法进江进河。道路为传统结构,道路绿化高出地面,遇暴雨时雨水汇流不能迅速渗透到相邻绿地,而是主要依赖于道路排水设施缺乏有效泄洪通道。目前城区排渍以自排为主、抽排为辅,排水能力有限,暴雨时造成部分道路积水范围、积水时间、积水深度存在风险点,市政管网为满负荷运行排水能力显不足,地势低洼小区内部雨水无法通过市政管网及时排出,道路大量雨水径流倒灌进入低洼点造成内涝。
三、措施建议
(一)修订完善城区防涝专项规划并落实管控措施。依据《城镇内涝防治技术规程》(GB51222-2017)要点,进一步完善2017年版城区排水防涝专项规划,明确细化不同区域、不同用地类别的内涝防治重现期、雨水年径流总量控制率等目标,衔接城市总体规划、相关专项规划多规合一。制定实施城区内涝治理三年行动计划,在排水能力较弱或径流量较大的地方合理布置内涝防治设施,规范径流控制方法并严格按照防涝标准建设,新区开发应先行建设排水管网、山体防排水体系。
(二)工程措施补齐硬件建设短板。按照“标本兼治、长短结合、一点一策”防治要求,一是有序推进城区雨污分流改造工程项目建设;二是针对严重易涝点进行工程改造,建设专用排涝通道的方案,遵循高水高排的原则,完善排涝专排管网体系,在临近水体区域的易涝点,设置专用排涝管道,与原有雨水系统相辅相成,形成高水高排、低水低排的双排水系统。结合滨江公园、运河公园等绿地改造,依托临近自然水系开辟地表雨水有效泄洪通道,有效缓解低洼区的排水压力。三是持续开展收水系统改造,通过增加雨水口等工程措施,增大雨水排泄途径。远期再逐步扩散至所有道路,结合道路改造同步进行排水主管网及配套支管网的改造。四是实施沿江截污管扩容,改造沿江截污井溢流墙恢复行洪功能。最大限度提升雨水排放能力。
(三)全面开展排水管道排查与清淤检测工作。全面开展排水管道排查与清淤检测工作,做到现状排水管网情况家底心中有数。同时吸纳地方设计院全程参与,将动态更新的资料库建于地方设计院,对排水管网的维护管理、提升改造提供长期技术支持。先对内涝地区进行清淤,再逐步扩散至所有排水管道,并制定定期清淤机制,保证每半年清一次。
(四)加大海绵城市建设步伐增强城市防涝能力。根据《宜昌市海绵城市专项规划》等要求,全面建设海绵城市,提高滞蓄雨水能力。结合宜昌市的自然条件和用地布局,利用城市湿地、公园、下凹式绿地和下凹式广场等,作为雨水调蓄空间。主城区可考虑利用夷陵广场、南湖公园地下空间、建筑小区地下室等区域修建雨水调蓄池,调节洪峰、防涝减灾。
(五)建立智慧防汛排涝管控平台加强技术支撑。依据住建部《城市排水防涝设施普查数据采集与管理技术导则》结合普查数据,建立城市排水防涝数字信息化管控平台,与气象、水文降雨观测点联网,在易涝点、主排水管、溢流口等重要部位安装感知水位、流速的自动监测设备,实现日常管理、雨量分析、运行调度、在线监测、灾情预判和辅助决策智能化,提高城市排水防涝设施规划、建设、管理技术水平。(胡凯)