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城市防洪排涝规划:考虑因素及标准

时间:2023-08-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:确定城市防洪标准应考虑下列因素:城市总体规划确定的中心城区集中防洪保护区或独立防洪保护区内的常住人口规模。当城市受山地或河流等自然地形分隔时,可分区采用不同的防洪标准。当城市受技术经济条件限制时,可分期逐步达到防洪标准。

城市防洪排涝规划:考虑因素及标准

(一)防洪排涝标准

1.防洪标准

洪水发生频率和重现期是互为倒数关系,例如100年一遇的洪水,其频率为1%。洪水频率是依靠历史洪水资料,采用统计分析方法进行分析计算,反映的只是洪水发生的概率,而不是必然结果。例如100年一遇的洪水,并不表示在100年中必然发生一次或必然只发生一次。

除了用频率或重现期表示防洪标准外,有的城市还用某一特定洪水作为防洪标准,例如某一年的最大洪水或历史最大洪水。

城市防洪标准应符合《防洪标准》GB 50201—2014的规定。确定城市防洪标准应考虑下列因素:

(1)城市总体规划确定的中心城区集中防洪保护区或独立防洪保护区内的常住人口规模。

(2)城市的社会经济地位。

(3)洪水类型及其对城市安全的影响。

(4)城市历史洪灾成因、自然及技术经济条件。

(5)流域防洪规划对城市防洪的安排。

城市防洪标准,要根据保护区重要程度和人口规模确定(见表3-41)。

表3-41 城市防护区的防护等级和防洪标准

注:当量经济规模为城市防护区人均GDP指数与人口的乘积,人均GDP指数为城市防护区人均GDP与同期全国人均GDP的比值。

此外,河港、机场、电力设施等也规定了明确的防洪标准(见表3-42~表3-44)。

表3-42 河港主要港区陆域的防护等级和防洪标准

注:码头的防洪标准根据相关行业标准确定。

表3-43 民用机场的防护等级和防洪标准

表3-44 火电厂厂区的防护等级和防洪标准

注:对于风暴潮影响严重地区的海滨Ⅰ级火电厂厂区,防洪标准为200年一遇。

当城市受山地或河流等自然地形分隔时,可分区采用不同的防洪标准。当城市受技术经济条件限制时,可分期逐步达到防洪标准。

应当注意的是,如果城市分为几个独立的防护分区,应根据各防护分区的重要程度和人口规模确定防洪标准。城市内的交通、电力等设施,如果规定的防洪标准低于城市防洪标准,按此标准建成后应不影响城市防洪安全,否则应将防洪标准提高到与城市防洪标准同一水平;如果规定的防洪标准高于城市防洪标准,可单独进行设防。

2.排涝标准

在降雨期间,雨水不能及时排出,形成较长时间的积水,称为内涝。城市内涝主要发生在地形低平,城市地面高程与常遇洪水位之间高差较小的地区,例如河流的中下游地区和沿海地区。

排涝标准由降雨历时、重现期和雨水排除时间三个因素构成。其中降雨历时和重现期反映的是降雨量的大小,与自然条件有关;排除时间是指设计雨量在多长时间内完全排除,与排涝工程的能力有关。在重现期一定的情况下,降雨历时越长,降雨量越大;在降雨历时和重现期一定的情况下,排除时间越短,要求的排涝设施能力越强。

根据城市特点,城市排涝标准中的降雨历时一般不超过24h,降雨重现期一般不低于20年一遇,雨水排除时间一般不长于降雨历时。

历年真题

1.下列哪项属于总体规划阶段防洪规划的内容?( )[2018-34]

A.确定防洪标准 B.确定截洪沟纵坡

C.确定防洪堤横断面 D.确定排涝泵站位置和用地

【答案】A

【解析】确定防洪标准属于城市总体阶段防洪规划的内容。

2.确定城市防洪标准时,应考虑下列哪些因素?( )[2018-96]

A.常住人口 B.城市重要性

C.当量经济规模 D.耕地面积

E.洪水淹没范围

【答案】ABC

【解析】《城市防洪规划规范》GB 51079—2016第3.0.1条:确定城市防洪标准应考虑下列因素:①城市总体规划确定的中心城区集中防洪保护区或独立防洪保护区内的常住人口规模;②城市的社会经济地位;③洪水类型及其对城市安全的影响;④城市历史洪灾成因、自然及技术经济条件;⑤流域防洪规划对城市防洪的安排。

3.根据现行《防洪标准》,如果一个城市分为几个独立的防护分区,各防护分区的防洪标准应( )。[2012-37]

A.按照各分区人口密度确定 B.按照人口规模最大的分区确定

C.按照各分区平均人口规模确定 D.按照各分区相应人口规模确定

【答案】D

【解析】应当注意的是,如果城市分为几个独立的防护分区,应根据各防护分区的重要程度和人口规模确定防洪标准。

4.重现期为100年一遇的洪水,是指这个量级的洪水在100年( )。[2011-38]

A.至少出现一次 B.必然出现一次

C.可能出现一次 D.最多出现一次

【答案】C

【解析】100年一遇的洪水,并不表示在100年中必然发生一次或必然只发生一次,而是表示在这100年中可能出现一次。

5.重现期为50年的洪水,其频率为( )。防洪堤的转弯半径应尽可能大一些,一般为( )倍的设计水面宽。[2010-48]

A.2%;2~4 B.2%;5~8 C.5%;2~4 D.5%;5~8

【答案】B

【解析】洪水重现期与频率成倒数关系,重现期为50年的洪水,其频率为2%,防洪堤转弯半径尽可能大一些,力求避免急弯和折弯,一般为5~8倍的设计水面宽。

(二)防洪排涝措施

在规划阶段,城市防洪排涝需要考虑的对策措施包括防洪安全布局、防洪排涝工程措施和非工程措施三方面。

1.防洪安全布局

防洪安全布局,是指在城市规划中,根据不同地段洪涝灾害的风险差异,通过合理的城市建设用地选择和用地布局来提高城市防洪排涝安全度,其综合效益往往不亚于工程措施。防洪安全布局的基本原则是:

(1)城市建设用地选择必须避开洪涝、泥石流灾害高风险区域。

(2)城市用地布局应按高地高用、低地低用的用地原则,并应符合下列规定:

1)城市防洪安全性较高的地区应布置城市中心区、居住区、重要的工业仓储区及重要设施。

2)城市易涝低地可用作生态湿地、公园绿地、广场、运动场等。

3)城市发展建设中应加强自然水系保护,禁止随意缩小河道过水断面,并保持必要的水面率。

4)当城市建设用地难以避开易涝低地时,应根据用地性质,采取相应的防洪排涝安全措施。

(3)当城市受用地限制,只能选择受洪涝灾害威胁的区域时,应采取高标准的防御措施,但防御范围不宜过大。

(4)城市用地布局必须满足行洪需要,留出行洪通道。严禁在行洪用地空间范围内进行有碍行洪的城市建设活动。

(5)城市防洪规划范围内区域性交通设施和公用设施布置应避开洪泛区、蓄滞洪区;当不能避开时,应根据其各自规模和地位,按照《防洪标准》GB 50201—2014确定的相应防洪标准,采取自保及应急避险工程措施与非工程措施。

2.城市防洪体系

城市防洪体系应与流域防洪体系相协调,城市应利用所在流域防洪体系提高自身防洪能力。

城市防洪工程总体布局应根据城市自然条件、洪水类型、洪水特征、用地布局、技术经济条件及流域防洪体系,合理确定。不同类型地区的城市防洪工程的构建应符合下列规定:

(1)山地丘陵地区城市防洪工程措施应主要由护岸工程、河道整治工程、堤防等组成。

(2)平原地区河流沿岸城市防洪应采取以堤防为主体,河道整治工程、蓄滞洪区相配套的防洪工程措施。

(3)河网地区城市防洪应根据河流分割形态,分片建立独立防洪保护区,其防洪工程措施由堤防、防洪(潮)闸等组成。

(4)滨海城市防洪应形成以海堤、挡潮闸为主,消浪措施为辅的防洪工程措施。

洪防治应在山洪沟上游采用水土保持和截流沟及调洪水库等措施,在下游采用疏浚排泄措施。

泥石流防治应采取工程措施与非工程措施相结合的综合治理措施,在上游区宜植树造林、稳定边坡;中游区宜设置拦挡坝等拦截措施;下游区宜修建排泄设施或停淤场。

有凌汛威胁的城市,应将防凌措施纳入城市防洪体系。

当城市受到两种或两种以上洪水威胁时,应在分类防御基础上,形成相互协调、密切配合的综合性防洪体系。

历年真题

1.哪项用地可以布置在洪水风险相对较高的地段?( )[2017-36]

A.住宅用地 B.工业用地 C.广场用地 D.仓储用地

【答案】C

【解析】将生态湿地、公园绿地、广场、运动场等重要设施少,便于人员疏散的用地,布置在洪涝风险相对较高的地段。

2.下列哪些防洪措施属于城市防洪安全布局的内容?( )[2014-96]

A.在城市上游兴建具有防洪功能的水库

B.选择城市建设用地时避开洪水高风险区

C.在排洪河道上留出足够的行洪空间

D.在河道两侧建设高标准防洪堤

E.将防洪设施作为城市黄线进行严格管理

【答案】BC

【解析】①城市建设用地应避开洪涝、泥石流灾害高风险区;②城市建设用地应根据洪涝风险差异,合理布局;③在城市建设中,应当根据防洪排涝需要,为行洪和雨水调蓄留出足够的用地。B、C选项均属于安全布局方面的考虑内容,A、D选项属于工程措施内容,E选项属于管理措施的内容。

3.下列哪项对策措施不属于防洪安全布局的内容?( )[2012-38]

A.合理选择城市建设用地

B.将城市重要功能区布置在洪水风险相对较小的地段

C.预留足够的行洪通道

D.建设高标准的防洪工程

【答案】D

【解析】由防洪安全布局的基本原则可知,建设高标准的防洪工程不属于防洪安全布局的内容。

4.下列关于防洪安全布局原则的表述,正确的是( )。[2011-100]

A.城市建设用地应避开洪涝、泥石流灾害高风险区

B.在流域规划中确定的蓄滞洪区,应作为禁建区

C.城市建设用地应根据洪涝风险差异,合理布局

D.在城市建设中,应根据防洪需要,为行洪留出足够的用地

E.多年没有发生洪水的河道可以作为建设用地逐步开发利用

【答案】ACD

【解析】同[2014-96]解析。

3.防洪排涝工程措施

防洪排涝工程措施包括挡洪工程、泄洪工程、蓄滞洪工程、泥石流防治工程及排涝等。

(1)挡洪工程主要包括堤防、防洪闸等,其功能是将洪水挡在防洪保护区外。

(2)泄洪工程主要包括现有河道整治、新建排洪河道和截洪沟等,其功能是增强河道排洪能力,将洪水引导到下游安全区域。

(3)蓄滞洪工程主要包括分蓄洪区、调洪水库等,其功能是暂时将洪水存蓄,削减下游洪峰流量

(4)排涝工程主要是排涝泵站,其功能是通过动力强排低洼区积水。

不同地区的防洪措施:

(1)山区和丘陵地区的城市,地形和洪水位变化较大,防洪工程重点是河道整治和山洪防治,应加强河道护岸工程和山洪疏导,防止河岸坍塌和山洪对城市的危害。根据建设条件,在城市上游建设具有防洪功能的水库,对于削减洪峰流量,降低洪水位可发挥重要作用,也是常见的防洪工程措施。(www.xing528.com)

(2)平原地区的城市,城市建设用地往往低于一定频率的洪水位,防洪工程重点是阻止洪水进入城市内部,应加强堤防建设,配置必要的控制设施。如果在现状建成区内建设条件受限,单靠防洪堤不能满足行洪要求,可考虑在城市上游设置一定的分蓄洪区,将超过河道行洪能力的那部分洪水暂时蓄存;或在城市上游新建分洪道,从分洪道将超出原有河道行洪能力的洪水排向下游。

(3)当城市建设用地低于常遇洪水位,例如多年平均洪水位、5年一遇洪水位等,在汛期城市排水往往比较困难,在建设堤防的同时,还应当建设排涝工程。

1)城市堤防布置应符合下列规定:

堤防布置应利用地形形成封闭式的防洪保护区,并应为城市空间发展留有余地。

堤线应平顺,避免急弯和局部突出,应利用现有堤防工程,少占耕地。

中心城区堤型应结合现有堤防设施,根据设计洪水主流线、地形与地质、沿河公用设施布置情况以及城市景观效果合理确定。

2)城市河道整治应符合下列规定:

河道整治应保持河道的自然形态,在稳定河势、维持或扩大河道泄流能力的基础上,兼顾城市航线选择、港口码头布局及相关公用设施建设要求。确需裁弯取直及疏浚(挖槽)时,应与上、下游河道平顺连接。

新河河道选择应根据地质、新河平面形态及其与原河上、下游河段的衔接统筹考虑,宜形成新河导流、下游河弯迎流的河势。

3)城市排洪渠布置应符合下列规定:

排洪渠渠线选择应在保障雨洪安全排除前提下,结合城市用地布局综合考虑,做到渠线平顺、地质稳定、拆迁量少。

排洪渠出口受洪水或潮水顶托时,应在排洪渠出口处设置挡洪(潮)闸;必要时应配置泵站,在关闸时采取泵站提排排洪渠内洪水。

4)泥石流防治应符合下列规定:

拦挡坝坝址应选择在沟谷宽敞段的下游卡口处,拦挡坝可单级或多级设置。

排导沟应布置在长度短、沟道顺直、坡降大和出口处具有堆积场地的地带。

停淤场宜布置在坡度小、场地开阔的沟口扇形地带。

城市防洪工程设施应避免设置在不良地质区域,当不能避开时,必须进行地基处理,满足防洪工程设施建设要求;其用地规模应按规划期末控制,并应为远景发展留有余地。

历年真题

1.下列哪些防洪排涝措施是正确的?( )[2014-97]

A.在建设用地标高低于设计洪水的城市兴建堤防

B.在地形和洪水位变化较大的城市依靠泵站强排城市雨水

C.在坡度较大的山坡上建设截洪沟防治山洪

D.若城区河段行洪能力难以提高,在上游设置一定蓄洪区

E.将公园绿地、广场、运动场等布置在洪涝风险相对较大的地段

【答案】ABCD

【解析】建设用地标高低于设计洪水位,城市防洪堤是重要的工程措施;在地形和水位变化较大的城市,难以形成自然的顺畅的排水分区,在局部地区会形成较多的凹点,而设置泵站可以作为解决措施。在行洪能力无法提高的地区,可在上游设置蓄洪区来调节;若是坡度较大的山坡上,应建设截洪沟截流山区,以防进入城区。洪涝风险较小的地段,可设公园、广场、运动场等短停留设施。

2.在地形和洪水位变化较大的丘陵地区,正确的城市防洪举措是( )。[2013-38]

A.在河流两岸预留防洪区 B.在河流支流与干流汇合处建设控制线

C.在地势比较低的地段建设排水泵站 D.在设计洪水位以上选择城市建设用地

【答案】A

【解析】山区和丘陵地区的城市,地形和洪水位变化较大,防洪工程重点是河道整治和山洪防治,应加强河道护岸工程和山洪疏导,防止河岸坍塌和山洪对城市的危害,选项A正确。

3.下列哪些不是地形和洪水水位变化较大的山地城市常用的防洪工程措施?( )[2012-95]

A.在上游建设具有防洪功能的水库 B.在上游设置分滞洪区

C.沿江河干流修建堤防 D.疏导城市周边山洪

E.在下游开辟分洪河道

【答案】CE

【解析】同[2013-38]解析。

4.非工程措施

防洪非工程措施包括水库调洪、蓄滞洪区管理、暴雨与洪水预警预报、超设计标准暴雨和超设计标准洪水应急措施、防洪工程设施安全保障及行洪通道保护等。

(1)行洪通道管理。行洪通道是否畅通、断面是否满足行洪需要,关系到洪水能否安全下泄。在城市规划中,规划确定的行洪通道及两侧一定陆域应划入城市蓝线进行保护和控制,在用地空间管制中应属于限制建设用地。严禁在行洪通道内从事影响河势稳定、危害护岸安全、妨碍行洪的一切活动。

(2)蓄滞洪区管理。蓄滞洪区是分洪区、蓄洪区和滞洪区的统称。由于多数蓄滞洪区并不是每年都要利用,因此管理更为重要,也更为复杂。我国历次流域防洪规划划定的蓄滞洪区,许多都因管理不善,区内人口没有得到有效控制,需要分蓄洪时决策相当困难。在城市规划中,蓄滞洪区应作为限制建设区进行规划控制,限制人口和经济向蓄滞洪区集中。

(3)超标洪水应急措施。超标洪水应急措施包括防洪工程的应急排险、重要物资和人员转移。由于防洪工程的设防标准不可能无限度地提高,一旦洪水超过设防标准,工程就可能遭到破坏,严重威胁保护区安全。发生超标洪水时,一方面要严密监控防洪工程的变化,及时排险;另一方面要及时组织重要物资和人员转移。在城市规划中,要根据洪水危险性,提出超标洪水发生时重要物资和人员转移的方向和场地。

(4)防洪排涝设施保护。城市防洪排涝设施主要有防洪堤、截洪沟、排涝泵站等,是城市重要的基础设施,在城市规划中,应当将其划入城市黄线范围,按城市黄线管理办法进行控制和管理。

城市应根据流域防洪规划有关要求分类分区建设和管理蓄滞洪区;区内非防洪建设项目应进行洪水影响评价,并应提出防御措施。

城市规划区内的调洪水库、具有调蓄功能的湖泊和湿地、行洪通道、排洪渠等地表水体保护和控制的地域界线应划入城市蓝线进行严格保护。

城市规划区内的堤防、排洪沟、截洪沟、防洪(潮)闸等城市防洪工程设施的用地控制界线应划入城市黄线进行保护与控制。

历年真题

1.下列哪项属于城市黄线( )。[2019-28]、[2012-32]

A.城市排涝泵站与截洪沟控制线 B.城市河湖水体控制线

C.历史文化街区的保护范围界线 D.城市河湖两侧绿化带控制线

【答案】A

【解析】城市防洪排涝设施主要有防洪堤、截洪沟、排涝泵站等,是城市重要的基础设施,在城市规划中,应当将其划入城市黄线范围,按城市黄线管理办法进行控制和管理。B选项的河湖水体控制线属于蓝线;C选项属于紫线;D选项属于绿线。

2.下列哪项属于城市黄线?( )[2018-31]

A.湿地控制线 B.历史文化保护街区控制线

C.城市道路控制线 D.高压架空线控制线

【答案】D

【解析】《城市黄线管理办法》第二条第6款规定:城市发电厂、区域变电所(站)、市区变电所(站)、高压线走廊等城市供电设施应划入城市黄线管理,因此D选项符合题意。A属于蓝线,B属于紫线,C属于红线。

3.下列哪项不属于城市黄线?( )[2017-30]

A.消防站控制线 B.历史文化保护街区控制线

C.防洪闸控制线 D.高压架空线控制线

【答案】B

【解析】历史文化保护街区控制线属于城市紫线。

4.下列关于城市蓝线规划的表述,哪些是正确的?( )[2017-92]

A.城市蓝线是城市地表水体保护和控制的地域界线

B.总体规划阶段应当确定城市蓝线

C.控制性详细规划阶段应明确城市蓝线坐标

D.城市蓝线范围内不宜进行绿化

E.城市湿地控制线不属于城市蓝线的范畴

【答案】ABC

【解析】《城市蓝线管理办法》第二条规定:城市蓝线,是指城市规划确定的江、河、湖、库、渠和湿地等城市地表水体保护和控制的地域界线,故A选项正确,E选项错误。第七条规定:在城市总体规划阶段,应当确定城市规划区范围内需要保护和控制的主要地表水体,划定城市蓝线,并明确城市蓝线保护和控制的要求。第八条规定:在控制性详细规划阶段,应当依据城市总体规划划定的城市蓝线,规定城市蓝线范围内的保护要求和控制指标,并附有明确的城市蓝线坐标和相应的界址地形图,故B、C选项正确。第十条内容规定不包含禁止进行绿化,故D选项错误。

5.下列哪项属于城市蓝线?( )[2014-30]

A.城市变电站用地边界线 B.城市道路边界线

C.文物保护范围界线 D.城市湿地控制线

【答案】D

【解析】A选项属于黄线控制;B选项属于红线控制;C选项属于紫线控制;D选项属于蓝线控制。

6.下列哪项属于城市黄线?( )[2013-32]

A.城市变电站用地边界线 B.城市道路边界线

C.文物保护范围界线 D.城市绿化带控制线

【答案】A

【解析】城市发电厂、区域变电所(站)、市区变电所(站)、高压线走廊等城市供电设施用地的控制界线属于城市黄线。

(三)防洪排涝设施规划

在城市规划中,常见的防洪排涝工程设施有防洪堤、截洪沟、排涝泵站等。

1.防洪堤

防洪堤的堤型主要受建设条件和水流流速影响。在城郊地区,为了节省工程造价,一般采用土堤;流速大,风浪冲击力强的堤段,可采用石堤或土石混合堤。在城市建成区,为了节省用地,减少拆迁量,一般采用钢筋混凝土或浆砌石防洪墙。

堤距,即河流两岸堤防的间距,也受建设条件控制,同时将影响堤顶标高。在现状建成区内建设堤防,若河流两岸建筑密集,要扩大堤距往往非常困难。而堤距过小,要保证行洪要求,必然要提高堤顶标高,影响城市景观。

堤顶标高由设计洪水位和设计洪水位以上超高组成。设计洪水位根据防洪标准、相应洪峰流量、河道断面分析计算。设计洪水位以上超高包括风浪爬高和安全超高,风浪爬高根据风力资料分析计算,安全超高根据堤防级别选取。在城市建成区内,可采用在堤顶设置防浪墙的方式降低堤顶标高,但堤顶标高不应低于设计洪水位加0.5m。

2.截洪沟

截洪沟应在地势较高的地段,基本平行于等高线布置。并不是城市周围的所有山洪都必须通过截洪沟截到市区以外。如果城市地形变化较大,周围山洪可以通过原有水系从市区自流排出,保持原来的排水系统可能更安全,因为山洪从城市周围长距离输送,同样会有较大的风险。

3.排涝泵站

排涝泵站是城市排涝系统中的主要工程设施,其布局方案应根据排水分区、雨水管渠布置、城市水系格局等因素确定。排涝泵站规模(即排水能力)根据排涝标准、服务面积和排水分区内调蓄水体调蓄能力确定。

历年真题

1.下列选项与确定排涝泵站规模无关的表述是( )。[2019-30]

A.排涝标准 B.服务面积

C.泵站高程 D.服务区内水体调蓄能力

【答案】C

【解析】排涝泵站规模(即排水能力)根据排涝标准、服务面积和排水分区内调蓄水体调蓄能力确定。

2.在河流两岸建设防洪堤,设计洪水位与下列哪些因素有关?( )[2017-96]

A.防洪标准 B.风浪

C.堤距 D.堤防级别

E.安全超高

【答案】AC

【解析】设计洪水位根据防洪标准、相应洪峰流量、河道断面分析计算。设计洪水位以上超高包括风浪爬高和安全超高,风浪爬高根据风力资料分析计算,安全超高根据堤防级别选取。B、D、E选项是设计洪水位以上超高考虑的因素。堤距是河道断面分析的因素之一。

3.在现状建成区内按照一定标准建设防洪堤,当堤防高度与景观保护发生矛盾时,下列哪些措施可以降低堤坝设计高程?( )[2013-96]

A.扩大堤距 B.在堤坝设置防浪墙

C.提高排水标准 D.增加透水面积

E.在上游建设具有防洪功能的水库

【答案】ABE

【解析】提高排水标准属于排洪排涝标准的内容,C选项错误。增加透水面积与堤顶设计高程的关联不大,D选项错误。

4.当河流的防洪设计流量确定后,影响河流某一断面防洪堤堤顶设计标高的因素有( )。[2011-99]

A.洪水过程线形状 B.堤防结构

C.堤距 D.该断面上下游一定距离的河底纵坡

E.河水含沙量

【答案】BC

【解析】堤距是指河流两岸堤防的间距,将影响堤顶标高,另外在城市建成区内,可采用在堤顶设防浪墙的方式降低堤顶标高,在坡度顶设置防浪墙属于堤防结构的一种。

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