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【规划广角】健康水文视角下的西南山地多雨城市雨洪调控与规划应对
规划师杂志社   2020-12-17 15:47:50
 
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图1 重庆地区2004~2016年平均降水量变化曲线图[


图2 重庆1961~2011年6月重庆平均有效降水示意图
资料来源:重庆市气象局。

(三)西南山区径流随高程变化明显,产汇流速度快且流速大

山地城市空间结构的多维性和地貌特征的复杂性,是山地环境呈三维立体特性的关键影响因素,山区地表出现坡度的区域较多。在相同地表类型条件下,地表径流和地形坡度呈正相关关系(图3)。例如,同一纬度不同坡度下的四川盆地、长江中下游平原、鄂西山地、川西山地的径流系数与坡度变化特征一致,径流系数分别为30%、50%、70%和80%。重庆作为典型的山地城市,地形高程和坡度大致可以划分为如图3所示的四个地形坡度段(高程<195m,195~350m,350~450m,>450m),每个坡度段对应不同的径流系数,在坡度越大的区域,径流系数越大,则同一时间产生的汇流就越多。此外,建成区(主要分布在195~450m高程的台地上) 不透水铺装又增加了径流量,使得在地形坡度较平缓区域的城市建成区,径流系数也较大。


图3 重庆地形变化及径流曲线示意图

(四)雨洪灾害点呈现大分散、小集中状态

大多山地城市空间呈现出大分散、小集中的组团式形态和空间族群化发展模式,导致山地区域城市建设区和非城市建设区的生态基底完全不同(图4)。这进一步导致了城市建设区和非城市建设区的地表径流有很大差异,城市建设区的地表径流大,非城市建设区的地表径流小。从重庆多年的雨洪灾害发生频率看,其雨洪灾害点也呈现大分散、小集中的状态。例如,重庆沙坪坝区的杨公桥区域、九龙坡区的二郎区域、江北区的嘉州路区域及南岸区的滨江路区域都是雨洪灾害频发的区域(图5)。


图4 山地空间族群发展示意图


图5 重庆都市区主要历史积水点分布图

三 健康水文理念下的山地多雨城市雨洪调控思路与规划应对策略

(一)调控思路

健康水文环境是保障城市雨洪安全的重要基础,恢复城市健康水文环境是目前防治雨洪灾害的主要方法,但对于山地多雨城市,还需要考虑降雨量与地形环境的影响。如上文所述,山地多雨地区水文特征较为特殊,其雨洪灾害产生的机制也较复杂,假设把城市所有硬质下垫面全部恢复成可滞水的生态绿地,其径流率也有20%。如果持续的降雨使得生态绿地达到饱和吸水状态,那么后续的降雨必然会大大增加径流量,受地形的影响,径流雨水汇流速度相当快,最终在城市排水较慢区域形成雨洪灾害。

笔者结合国际雨洪管理经验,提出基于健康水文理念的山地多雨地区雨水自然渗透、蓄滞与快速排放相结合的综合雨洪管理方式。雨水自然渗透、蓄滞即前端源头控制,保证区域水文特征不被破坏,从整体上维持水文环境的健康。具体措施包括:在宏观流域层面,优化生态格局,建立良性的水循环体系;在中观城市层面,采用水敏感城市设计及低影响城市设计与开发方法,塑造城市水生态环境;在微观建设层面,采用低冲击设计,保持城市的水文特征在建设前后都不变。雨水快速排放即末端后期疏导,使城市快速排出雨水,避免留下的雨水使基础设施达到饱和吸水状态。具体措施有两种:采用大型地下水池快速吸收城市汇集的雨水,减少雨水在城市街道的汇集;采用大型雨水管网系统,把汇集到大型地下水池的雨水快速排放到江河(图6)。


图6 山地多雨地区城市雨洪调控管理思路图

(二)规划应对策略

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