城市防洪

建筑学术语

城市防洪是指为抵御和减轻洪水对城市造成灾害性损失而采取的各种预防和治理措施。城市人口密集，财富集中，是国家或一个地区的经济文化或政治中心。世界上的著名城市多临江、河、湖、海，因而常受到洪水威胁，甚至遭受洪水灾害，城市历来是防洪的重要对象。

发展史略

古代城市的始建，大多是接近水域，防洪问题相应产生。据中国有关史籍：约在公元前21世纪就有沿水域建城的记载，建城是建堤之始。在中国郑州市，1955年发现规模宏大的商代（公元前16世纪～前11世纪）城墙。城周长7.1km，残存最高约9m，城墙基最宽36m，墙体用土分层夯筑，具有防敌、防洪双重作用。长江湖北纪南古城（在荆州城北约8km），建于公元前约6世纪，城内地面高于长江一般洪水位，据地方志记载，大洪水曾淹至城墙。在欧洲、亚洲其他国家，很早的年代也有类似的各种城堡。后来中国北京城、淮河寿县城和汉水安康城等较为普遍的砖石城墙的兴建，也具有防敌与防洪的双重作用。随后平原区堤防的发展，使城市防洪大大提高了一步。有的城市建在圩堤区内。同时还建有坚固的砖石城墙（湖北省的荆州城），具有双重的防洪保险，即使外堤溃决。还可以继续防守砖石城。海滨城市大多依靠海塘（海堤）防洪。20世纪发展到利用分蓄洪工程，以提高城市防洪标准。河道整治是防洪的另一方面，欧洲各国几世纪来为城镇防洪一直进行着河道整治工作。利用水库为城市防洪，较早较完善的是美国迈阿密河上的代顿市。1913年3月俄亥俄河发生大洪水，代顿市受重灾。美国政府于1917年～1923年在迈阿密河修成了5座滞洪水库，有4座在代顿市上游，总库容9.08亿m3，控制代顿市以上流域面积97.7%。中国在1949年时城市化程度还很低，城市防洪工程数量很少，标准低、质量差。当时的防洪策略是牺牲农村保城市。1949年以后，中国对城市防洪做了许多的工作，在北京市上游修建了官厅、密云等水库，在上海、哈尔滨、天津、武汉、广卅I等城市修建了堤防。同时建立了市长防洪抢险负责制。随着中国城市化率的迅速提高和农村经济的大为发展，再靠牺牲农村来保城市已不合适，城市防洪面临新的形势。早在1981年中国国务院就提出了城市防洪除了每年汛期要做好防汛工作外，特别要注意从长远考虑，结合江河规划和城市总体建设，做好城市防洪规划、防洪建设、河道清障和日常管理工作。1998年中国将全国城市防洪的职责全部划归水利部，加大了城市防洪建设步伐，一些重点城市防洪状况有了很大改观。

任务

现代城市不仅人口、资产密度加大，而且结构复杂化，防洪的特点，一般是防护范围较小，防洪标准高，与航运、城建及其他经济部门关系密切，防洪安全保障需求多样化。因此城市防洪任务就是利用城市河道综合治理技术，城市雨洪蓄滞、渗透等工程处理技术，城市堤防的建造技术，城市建筑耐水化的处理技术，城市各类生命线系统的防洪应急保护技术，城市发展与防洪减灾相结合的综合规划技术，城市防洪工程的除险加固技术，城市防洪工程体系的优化调度技术以及一些行政管理手段，尽可能消除或减少洪水造成的人员伤亡和财产损失，保障城市的安全。

我国城市的防洪任务是，21世纪初期，重点防洪城市的防洪标准达到200年一遇，占城市总数5%；非农业人口在150~50万之间的重要城市，防洪标准为200~100年一遇；非农业人口在50～20万之间的中等城市，防洪标准为100年一遇；非农业人口在20万以下的，防洪标准为50年一遇。

一般措施

1、调节径流

调节径流就是在河流的上游修筑塘库，把季节河流不能容纳的部分洪水蓄积起来，以削减洪峰，同时还可以利用其进行农田灌溉、发展水产、搞园林绿化、修建电站等，化害为利。这是一种通过坝库拦蓄达到防洪并兼顾除害兴利的综合措施。

2、整治河道

整治河道、提高河道行洪能力，是一种以及时宣泄洪水达到防洪的治理措施。整治河道一般采用疏浚河床、取直河道两种措施。

(1)疏浚河床，通常是把平缓或淤积的河床段挖深并使底坡坡度增大，同时清理河障，而不是加宽，目的是增大排泄能力和防止河床的淤积，以畅其流。

(2)取直河道，目的是加大水力坡度，提高河床排泄能力，使洪水位降低。

3、设置截洪沟

受到山坡方向地面径流威胁的城市，必须设置截洪沟截引山洪泻入河中。

(1)设置截洪沟的条件

1)根据实地调查山坡土质、坡度、植被情况及径流计算，综合分析可能产生冲蚀的危害，设置截洪沟。

2)建筑物后面山坡长度小于100m时，可作为市区或厂区雨水排出。

3)建筑物在切坡下时，切坡顶部应设置截洪沟，以防止雨水长期冲蚀而发生坍塌或滑坡。

(2)截洪沟布置基本原则

1)必须结合城市规划或厂区规划。

2)应根据山坡径流、坡度、土质及排出口位置等因素综合考虑。

3)因地制宜，因势利导，就近排放。

4)截洪沟走向宜沿等高线布置，选择山坡缓、土质较好的坡段。

5)截洪沟以分散排放为宜。

(3)截洪沟规划布置应注意的几个问题

1)与农田水利、园林绿化、水土保持、河湖系统规划结合考虑；

2)截洪沟应因地制宜地布置，尽量利用天然沟道，一般不宜穿过建筑群；

3)截洪沟的设计纵坡不应过大，若必须设置较大纵坡时，则此段应设计跌水或陡槽，但不可在弯道处设置；

4)当沟体宽度改变时，应设置渐变段，其长度为底宽差（或顶宽差）的5~20倍；

5)截洪沟的弯曲半径不应小于水面宽度的5～10倍，沟顶标高应超过沟中最大水位标高的0.3～0.5m。

4、修筑防洪堤

(1)防洪堤的布置

防洪堤应在常年洪水位以下的城市用地范围以外布置，堤线必须顺畅，不能拐直弯。同时也要考虑最高洪水位和最低枯水位、城市泄洪口标高、地下水位标高等因素。当居民点内支流与防洪堤之间出现矛盾时，应参考以下方案妥善解决排除：

1)沿干流及市内支流的两侧筑堤，而将部分地面水采用水泵排除。此方案排泄支流洪水方便，但要增加防洪堤的长度和道路桥梁的投资；

2)只沿干流筑堤，支流和地面水则在支流和干流交接处设置暂时蓄洪区，洪水到来时，闸门关闭，待河流退洪后，再开闸放出蓄洪区的洪水，或者设置泵房排除蓄洪水。此方案适用于支流的流量小，洪峰持续时间较短，堤内又有适当的洼地、水塘可作蓄洪区的情况；

3)沿干流筑堤，把支流下游部分的水用管道排出，不需抽水设备，这种方案一般在城市用地具有适宜坡度时才宜采用；

4)在支流修建调节水库，城市上游修截洪沟，把所蓄的水引向市区外，以减少堤内汇水面积的水量。

(2)防洪堤的技术要求

1)防洪堤的轴线应大致与洪水流向相同，并与常水位的水边线有一定的距离；

2)防洪堤的起点应设于水流平顺的地段，以避免产生严重冲刷；对设于河滩的防洪堤，若对过水断面有严重挤压时，则首段还应布置成八字形，以使水流平顺，避免发生严重淘刷现象；

3)防洪堤顶可以与城市道路结合，但功能上必须以堤为主；

4)防洪堤的顶部标高，可采用同一标高或采用与最高洪水的水面比降相一致的坡度。

5)堤岸迎水面应用块石或混凝土砌护，背坡可栽种草皮保护。为防止超过设防标准的洪水，堤顶可加修0.8～1.2m高的防浪墙。

5、填高被淹没用地

填高被淹没用地是防治水淹的一种较为简单的措施，在下列情况下可以采用：

(1)当采用其他方法不经济，而又有方便足够的土源时；

(2)由于地质条件不适宜筑堤时；

(3)填平小面积的低洼地段，以免积水影响环境卫生。

填高低地可以根据建设需要进行填高，并可分期投资，以节约开支。但土方工程量一般较大，总造价昂贵。

6、修建与整治城市湖塘

(1)在小河、小溪或冲沟上筑坝，形成坝式池塘；

(2)在河漫滩开阔地段筑围堤或者挖深，营造一个较大水面，形成围堤式池塘；

(3)整治原有池塘，开挖出水口，变死水为活水。由于水源和地质条件的限制，往往不是所有的洼地都能建成湖塘，为了保证湖塘有足够的水源，需要作仔细的经济技术比较。

整治城市湖塘，一则可以调节气候，改善城市卫生，美化城市；二则可蓄积雨水，作为地面水的排放水体，灌溉园林农田；三则可增加副业生产，养鱼和种藕等；四则可利用其修建福利设施，增加城市文化休息的活动场所。因此，有条件的城市，应当充分改造利用之。

经济效益

城市防洪经济效益就是防洪工程减免的的洪水灾害经济损失或增加的土地利用价值。按照防洪工程作用的时空边界可划分为直接效益和间接效益，直接效益是防洪工程减免的由于洪水直接造成的损失值；间接效益是指减免的由洪水直接损失带来的经济和社会活动受阻造成的损失，从而产生的效益。因此计算防洪效益应包括间接效益，一般取直接效益的百分比。

按照防洪效益是否可以量化表示，可以分为有形效益和无形效益。有形效益是指可以用实物或货币指标直接定量表示的防洪效益；无形效益是指无法用实物或货币指标直接定量表示的防洪效益。例如，洪水造成的各种固定财产损失、流动资产损失等，可以用货币指标表示，属于有形效益，而洪水由于洪水造成的财产损失、人口死亡等引起的精神损失则无法定量表示，属于无形效益。

防洪工程措施既有正面影响，也有负面影响。正面影响即正效益，是指防洪：E程对外界产生的有利影响和积极作用，即防洪工程所得部分。负面影响即负效益，是指工程对外界造成的不利影响或消极作用，如对名胜古迹造成的不可恢复的淹没损失等，河道工程的挖压占地等。因此对社会、经济环境造成的不利影响，应采取补救措施，未能补救的应计算其负效益。

另外，防洪效益的年际变化很大；虽然防洪工程的社会和经济效益巨大，但一般无财政收入：防洪效稀还右随着国民经济的发展而不断增长的趋势。

特点

城市是流域内一个点，范围小，涉及面广，防洪标准要求高。城市所在具体位置不同，防洪特性各异。

(1)沿河流兴建的城市，主要受河流洪水如暴雨洪水、融雪洪水、冰凌洪水以及溃坝洪水的威胁；

(2)地势低平有堤围防护的城市，除河、湖洪水外，还有市区暴雨涝水与洪涝遭遇的影响；

(3)位居海滨或河口的城市，有潮汐、风暴潮、地震海啸、河口洪水等产生的增水问题；

(4)依山傍水的城市，除河流洪水外，还有山洪、山体塌滑或泥石流等危害。中国城市防洪主要由水利部门负责，也涉及城市建设、航运交通、人防及其他厂矿部门。

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