蘭州市區河洪道綜合治理研究

劉 軍，于國偉

(1.蘭州市項目投資評審中心，甘肅蘭州 730030；2.西北民族大學，甘肅蘭州 730030）

0 引言

蘭州市地處黃土高原、蒙新高原、青藏高原三大高原的交接處，地處“兩山一河”的狹長河谷地帶，黃河自西向東穿過城區45 km，是典型的河谷型盆地城市，城市用地非常緊張，其城區人口與建筑密度遠大于國內同類城市。市區地貌以山地丘陵為主，占72.9%，溝壑縱橫，地形破碎，谷深坡陡。市區海拔1 520 m，相對高差多為200～500 m，溝谷密度達4.2 km/km2，臺地和河谷平原僅占27.1%，主要分布于黃河干流及其一級支流。在東西長80 km，總面積1 900 km2的匯水區內，發育有大于0.03 km2的溝道共273條。這種特殊的地理條件致使全部排洪溝道均與黃河相連。降水少、變率大、蒸發強是該地區氣候的特點。植被稀少，覆蓋率低于25%，其中森林覆蓋率僅為12.21%，低于全國13.95%的平均水平。蘭州市降雨量地理分布規律受緯度和復雜地形的影響，由南向北、自西向東遞減，雨多集中在7、8、9三個月，占全年降水的60%，局地暴雨時有發生，并誘發雨季泥石流。近百年來有110條溝道發生過規模不等的泥石流，其中造成災害的有60多條。1949年以來，泥石流發生頻率為2～5 a一次。

1 蘭州市治理河洪道的探索歷程

黃河自西向東由西固達川入境，流經全市152 km，還有大通河、湟水河、莊浪河、宛川河等徑流，均為黃河水系。黃河兩岸共有81處山洪溝道穿越蘭州城區，其中有53條是泥石流溝道。流域總長3 648.31 km，匯水面積2 197.83 km2。另有雁灘、馬灘和崔家大灘三條南河道，承擔著分洪、泄洪任務。1949年以來，蘭州一直在治理市區的洪道，改革開放以來，國家和省市高度重視蘭州的防洪設施建設，依靠國家財政安排、銀行貸款和企業、社會投資等多種途徑加大投入，治理洪道40條共69 km，正在進行分段治理的洪道10條9.5 km，同時，也逐步探索綜合治理方式：上世紀90年代在小西湖的排洪溝上采取了全封閉，溝上加蓋板覆蓋洪道，在其上建設酒店和民居；2007年采取政企合作的方式，由溝邊的瑞德集團投資對五里鋪排洪溝進行治理，整治長度為781 m。溝內埋設暗管，使污水在暗管中流動，上方則固化為水泥地面，平時作為市民的休閑廣場，遇百年不遇的洪水時便成為泄洪通道。繼“瑞德洪道”成功改造之后，2010年城關區與香港港聯集團簽訂了金額為20億元的合作項目，將位于文化宮的雷壇河（至南濱河路）、位于廟灘子的羅鍋溝（至北濱河路）、位于大砂坪的大砂溝（至北濱河路）和位于五里鋪的五里鋪排洪道（定西路東段，預計后期待改造）打造成為“城市景觀綜合體”。 在2011年由甘肅恒源房地產開發有限公司投資建設的安寧區洪道綜合整治項目，也成為繼瑞德摩爾之后，又一由企業投資的洪道治理工程，治理范圍包括安寧區關山溝、泥馬砂溝、大沙溝、咸水溝、李黃溝。

經過治理，蘭州市區河洪道行洪能力得到進一步提高。但受自然淤積、人為破壞等因素制約，作為國家確定的重點防洪城市之一，市區河洪道普遍存在一些問題。一是資金投入不足，洪道治理滯后。市區河洪道按規劃進行治理的不到30%，大部分洪道不能滿足100 a一遇的行洪要求，一旦遇到局地暴雨引發的山洪泥石流，將會給城市和人民群眾生命財產安全造成極大的威脅。二是河洪道淤積嚴重，清淤排險任務繁重，洪道存在嚴重的自然淤積問題，洪道兩側存在險工險段，急需清淤疏浚和排險加固。三是河洪道管理不到位，溝道兩邊違章建筑和違法建設問題突出，洪道周圍違法亂占、亂建、亂填、亂挖、亂倒的現象時有發生。填洪道造地、傾倒垃圾、河洪道內私搭亂建違章建筑，造成河洪道斷面狹窄，形成防洪障礙，嚴重影響泄洪，威脅城市安全。四是由于城市污水配套管網建設嚴重滯后，大多數污水未經處理直接排入排洪溝或南河道，造成環境污染。五是城市人口與建筑蠶食河洪道，個別河洪道上加蓋開發后，河洪道排洪及防洪能力減弱，給城市防洪及安全留下隱患。

2 國外城市河洪道治理的經驗

2.1 工程措施為主，非工程措施為輔，建設完整的防洪體系

世界各國對城市防洪都比較重視，防洪標準也比較高，如：日本、保加利亞一般采用100～200 a一遇；美國、瑞士一般采用100～500 a一遇；波蘭一般采用500 a一遇；英國的倫敦和奧地利的維也納的設計洪水標準則達到1 000 a一遇。但即使經濟最發達的美國、英國、前蘇聯、日本等國家的一些城市，遇到大水年仍然會造成巨大損失。因此，不少國家正在發展采用非工程防洪措施，特別強調對洪水的控制、管理、加強洪水預報、建立統一調度中心和警報系統，用計算機進行預報和調度，以及實行洪水保險等措施，以減輕超標準洪水可能造成的損失。以工程措施為主，非工程措施為輔，建設完整的防洪體系，已成為國外城市防洪的普遍對策。

2.2 法國巴黎構建了世界上第一個完善的城市系統地下排水工程

巴黎現代化的系統地下排水工程的開建比倫敦早 6 a，比柏林早 20 a。它是最早一個開始現代意義排水建設的國際性大都市。巴黎的排水系統于1853年正式開工，隨后，下水道就開始不斷延伸，直到現在長達2 400 km。巴黎城區下水道均建于地面以下 50 m，管道設計采用多功能設計理念，中間是寬約3 m的排水道，兩旁是寬約1 m、供檢修人員通行的便道。基于對地面雨水流量的充分估計，巴黎城區主干道的井蓋孔密且直徑大，平均每50 m就有一個下水口，住宅區內的下水道進水口較大。城區總數達 2.6萬個下水道蓋、6 000多個地下蓄水池均統一編號，由1 300多名專業人員負責維護。

2.3 美國通過立法構建城市防洪體系

美國是世界上最早建立國家強制性洪水保險體制的國家，聯邦緊急事務管理局還組織繪制了洪水保險圖，規定在行洪區內不準建任何建筑，在非行洪區內可以修建建筑物，但修建前必須購買洪水保險。美國把全國劃分為13個流域，每個流域均建立了洪水預警系統，每天進行洪水預報，最長的洪水預報是 3個月。此外，美國還利用先進技術，對洪水可能造成的災害進行及時預測，發布警示信息。美國早已有強制性防城市內澇的法律，其多個州都立法規定，城市新開發區域必須實行強制的“就地滯洪蓄水”，對城市內澇防范、治理措施，以及問責手段，也規定得相當詳盡。近幾十年來，美國政府還致力于以雨水直接回收為重點的工程措施。如在美國加州富雷斯諾市興建了“滲漏區”地下回灌系統，在芝加哥興建了地下隧道蓄水系統等。美國還在其他許多城市建造了由屋頂蓄水池、井、草地、透水地面等組成的地表回灌系統，收集的雨水可直接或經適當處理后用于沖廁所、洗車、澆綠地、消防和回灌地下等。

2.4 日本廣泛利用公共場所，降低空地高度蓄洪

日本政府規定：在城市中新開發土地，每公頃土地應附設500 m3的雨洪調蓄池。在城市中廣泛利用公共場所，甚至住宅院落、地下室、地下隧洞等一切可利用的空間調蓄雨洪，防止城市內澇災害。比如降低操場、綠地、公園、花壇、樓間空地的地面高度，在遭遇較大降雨時可蓄滯雨洪；在停車場、廣場鋪設透水路面或碎石路面，并建設滲水井，加速雨水滲流等。此外，在東京、大阪等特大城市建設地下河，直徑10 m多，長度數十公里，將低洼地區雨水導入地下河，排入海中。東京擁有全世界最知名的排水系統。東京下水道系統以污水和雨水采用同一管道排放為主，用于管道清掃和維護管理的檢查井超過47萬個，平均每33 m就有一個。

2.5 荷蘭開發公用設施變儲水空間

荷蘭鹿特丹市位于海平面以下，經常面臨海水倒灌的威脅，同時城區洼地眾多，排澇壓力頗大。為有效地應對這種情況，鹿特丹開創了其獨有的“水廣場”防澇及雨水利用系統。水廣場順地勢而建，由形狀、大小和高度各不相同的水池組成，水池間有渠相連。平時是市民娛樂體閑的廣場，暴雨來臨，就變成一個防澇系統。由于雨水流向地勢低洼的水廣場，街道上就不會有積水。所有水池布成一張循環網絡，雨量大時，從大水池中分流到溝渠，雨量小時，水又回流到大水池。雨水還能被抽取儲存為淡水資源。為有效疏解劇增的地表水，鹿特丹結合都市空間開發大量空曠廣場、人行道與停車場空間，這些地方平時為公用設施，大雨到來時就變成儲水空間。這就是其獨特的“水廣場”概念的由來。

2.6 德國居民區挖掘人工湖，透水磚鋪裝人行道

為提高城市排澇能力，德國城市居民區一般采用人工湖或構造水景觀，或者通過綠地、花園或人工濕地增加雨水入滲。如采用透水磚鋪裝人行道，增加透水層，減少硬質鋪裝等。德國漢堡建有容量很大的地下調蓄庫，洪水期可以發揮很強的調度水量作用。在柏林，由于廣泛推行城市集雨措施，不僅提高了城市的防澇能力，而且實現了對雨水的最大收集利用。此外，德國還通過不斷提高城市綠化率來減少雨水徑流。在立法保障方面，德國立法規定在新建小區之前，無論是工業、商用還是居民區，均要設計雨洪利用設施，否則政府將征收雨洪排放設施費和雨洪排放費。

2.7 捷克用可移動的鋁合金防汛板構筑防線

2002年一場100 a一遇的洪水襲擊捷克首都布拉格市，大片城區被淹沒。洪水中，一個叫約瑟夫的城區卻未被水淹，原因是其配備了一種新型的防洪系統，許多可移動的鋁合金防汛板構成這一系統的主體，在平時，這些防汛板被放置在某些區域，在洪水來臨時，只需要1 d時間這些防汛板就能建立一道堅固的防線。布拉格政府在之后多年的時間里努力構建足以保護全城的防汛城墻，預計今年年底就能全部完成。在下次洪水來臨時，布拉格只需1 d就能夠完成部署全長17 116 m的防汛系統。

3 蘭州市區河洪道資源化綜合治理

3.1 建設生態景觀型河洪道

蘭州市區洪道里的洪水是從山上下來的，最后流進黃河，它一頭連著山一頭對接黃河，實際上洪道是將蘭州的山與水相連的。過去治理河洪道往往重視河洪道本身的行洪、排澇等功能，因此河洪道斷面形式單一，走向筆直，河洪道護坡結構也比較堅硬，其主要考慮的是河洪道的行洪速度、河洪道沖刷、水土保持等。因此，河洪道的護岸結構主要采用漿砌石或干砌塊石護坡、現澆混凝土護坡、預制混凝土塊體護坡等結構。現代城市河洪道綜合治理要改變過去傳統治理觀念，建立生態河洪道治理的設計理念，即：人與自然和諧相處的理念、保持河流可持續發展的理念、河流人文標志性特色的理念。通過城市河洪道的地形地貌，水情工情，洪澇災害及周邊總體規劃分析，在滿足城市河洪道基本的防洪安全和排水順暢的前提下，通過對入河污水的控制，改造后在洪道內引入生態補水及換水清潔水體，種樹植花草，再通過河道邊界生態處理，創造一個植物、生物沿岸底棲身的環境。恢復河洪道原來形態及生物鏈，使動植物實現生態平衡，同時對入河的排污口進行控制，注意河道的清淤處理。結合城市河洪道整治，實施水環境景觀、美化與亮化工程。

3.2 增加城市水域面積，擴展城市休閑空間

國內外很多城市都將恢復河洪道的原有的水面積、自然風貌，保護河洪道的水質，確保河洪道內的水量，恢復清潔的水流，并重視生物的多樣性作為城市河洪道治理的主要目標。城市濱水空間作為城市公共空間，提供適宜人類各種娛樂、休閑的場所，在空間允許的情況下，模擬自然水體的結構和狀態，將直線泄洪水道通過適當改造形成蜿蜒曲折、變化多端且順應自然地形的起伏的溪流。蜿蜒曲折的水道空間形態，不僅增加景觀審美度，同時增加河洪道邊緣長度，降低了河洪道坡降，從而減小了河洪道水的流速和泥沙輸移能力，并在彎曲邊緣處形成多種大小不一的靜水面積，增強水體的生境價值。將河洪道的斷面設計成能夠保證常年有水的水道及能夠應付不同水位、水量的水道。在不降低河洪道行洪能力的情況下，改變單純梯形橫斷面的簡單模式采用多層臺階狀復式斷面結構，提高河洪道的寬度、水深、水道坡度的差異性，增加河洪道的行洪斷面，可以減緩水流流速和減弱流水侵蝕，提高蓄洪能力，提高生境多樣性。使低水位河洪道可以保持足夠的連續水域面積，能夠為魚類生存提供基本條件。當較大洪水發生時，允許淹沒包括洪水淹沒區、自然緩坡、濕地及周圍高地等緩沖區，平時則是城市中理想的開敞水域空間環境，增加城市水域面積，擴展了城市的休閑空間，具有較好的親水性，充分考慮人們健身、休閑、娛樂等活動的各種因素，營造多元文化氣息和氛圍。

3.3 治理城市河洪道內的污水

隨著城市的快速發展，人口的增長，城市用水量將會逐年增加，排入河洪道的廢水總量日益增多，造成城市主要河洪道普遍污染，并嚴重影響到市民的身體健康和城市形象。城市河洪道綜合治理工程是城市市政基礎設施工程建設的一個重要組成部分。同時,如何徹底治理好城市河洪道的污染是當前政府面臨的一個非常嚴峻而棘手的問題，也是評價政府創建文明城市、構建和諧社會的一項重要指標。目前，蘭州的主要河洪道的污染主要來自于沿線含有機物質的生活污水和工業廢水無組織的排放。采取雨污分流，在城市規劃和建設中對雨水和污水進行處理，對河道沿線進行污水截流，嚴格按照污水規劃合理布置污水截流管道，在兩岸設置排污暗管或箱涵，將收集的污水送入城市污水處理廠進行集中處理，達標后方可排入地表水體。在污染源上進行控制整理，盡可能降低污染源的數量，保證城市河洪道環境得到改善。

3.4 整治河洪道，有效地增加城市用地面積

蘭州市是西北干旱地區典型的河谷盆地型城市，受特定的地理條件限制，城區建設密度高，基礎設施負荷沉重，土地后備資源嚴重不足，給蘭州市的發展造成諸多不良影響。從城市發展的環境容量看，城市負荷沉重城區人口過度集中，全市人口密度230人/km2，市區人口密度1 200人/km2，城關區則高達3 800人/km2。蘭州市主城區所處的河谷空間規模為219.5 km2（河谷盆地山腳線范圍），扣除目前形成的147.1 km2建設用地，以及河流水面、灘涂、葦地和具有生態意義的大面積連片防護林地、果園后，用于蘭州市主城區擴展的空間僅為20～30 km2。而蘭州主城區以外的榆中盆地也只能提供200 km2的用地，極大地限制了蘭州市社會經濟的發展空間。通過治理城市河洪道，讓81條洪道充分發揮土地價值的功能。城市河洪道兩側的土地利用模式可以在綜合建設、景觀、生態和經濟適宜性評價的基礎上，通過環境、社會、經濟三大目標的和諧發展，在堅持“生態優先、景觀、經濟并重”的原則下，制定出科學合理、優化可行的土地綜合利用模式，將蘭州市關鍵部位的洪道打造成沿河綠化、休閑、商貿、濱水景觀，從而在一定程度上增加城市有效開發用地面積。不僅有利于洪道沿線的土地開發，優化沿線土地利用結構、資源產業結構和土地利用模式，也對創造多層次、個性化的城市空間質量環境和城市中心地區形象，重塑蘭州城市形象有著積極的意義。

4 城市河洪道綜合治理的特許經營與產業化運作

城市河洪道綜合治理可以用經營城市的理念進行經營和產業化運作，從而使河洪道資源得到合理開發和利用。經營城市的內涵是指城市管理者基于全局性系統觀點，運用市場化方法，對城市各類資源進行有效配置和綜合開發，以求實現城市經濟的可持續發展。城市公用設施的市場化運作的理論基礎是西方現代經濟學公共選擇理論，該理論認為可以找到一個合理的標準來界定公私兩個部門有效提供產品和服務的范圍。公共物品實際上有“純公共物品”和“準公共物品”之分。城市河洪道屬“準公共物品”的范疇，其受益者和成本負擔可以相對容易地聯系起來，使建立收費取償機制成為可能。通常，可供政府選擇的市場化運作方案有管理競爭(Management Competition)、運營的競爭性外包(Competitive Outsourcing of Operation)、BT(Build-Transfer)、TOT(Transfer-Operate-Transfer)、ROT(Renoverate-Operate-Transfer)、BOT(Build-Operate-Transfer)、BOO(Bbuild-Own-Operate)等。城市河洪道綜合治理市場化的現實意義在于：一是可以提高投資效率和運營效率。傳統基礎設施投資體制下常常遇到的投資“三超”等投資效率低下的現象，運營成本居高不下、政府補貼沒完沒了等問題與政府投資主體“虛位”、“缺位”有關，城市河洪道建設市場化運作，可以有效地解決這一問題。二是減輕政府財政壓力，利用市場化運作吸引社會資金參與城市河洪道綜合治理的投資，增加政府財力調配的自由度，加快城市河洪道綜合治理的進度。三是為社會資本創造投資機會，培育社會主義市場經濟主體。社會主義市場經濟是多種所有制經濟共同繁榮的多元經濟，城市河洪道綜合治理投資在向社會資本開放的同時，為社會資本進行大資金、長期限的投資創造了一個平臺，使包括民營企業在內的多種社會資本有機會參與城市河洪道綜合治理及其衍生基礎設施投資，積累大型項目建設與運營管理的經驗。

城市洪道綜合治理是一項大型的系統工程，其投資額巨大，蘭州市城市基礎設施建設長期以來主要是由政府投資，巨額的建設資金給地方財政帶來了巨大壓力，如果只靠財政支出可謂是杯水車薪。目前，民營資本已進入道路、橋梁、市政、燃氣、供水及污水處理等基礎設施領域。應進一步擴大投資市場準入范圍，制訂切實可行的投資政策鼓勵更多民營資本投資城市河洪道綜合治理，民營經濟的參與不僅更有效地調動社會資金，使政府有限的資金可以更多地利用于公共服務和民生領域，向居民提供更多地公共產品，還通過市場機制提高了基礎設施的運營效率，改善了基礎設施的服務質量。

5 結語

（1）城市防洪排洪安全體系是保障水生態系統維護和良性循環的基礎，是在城市規劃和建設中必須考慮的重要因素之一，在建設防洪排洪安全體系時，要充分考慮城市排水體系和內河排澇防洪體系的耦合作用，并根據城市的地形充分發揮洼陷結構在蓄洪調峰中的作用，以提高城市防洪排洪體系的安全性。

（2）城市河洪道綜合治理是一項非常復雜的綜合性系統工程，其研究內容涉及水利、交通、生物化學、環境科學、生態科學、社會科學、建筑、園林，以及河洪道生態景觀設計等。

（3）我國城市達668個，居住人口3.5億人，占全國人口28.85%。但作為全國防洪重點的600多座城市，70%的城市防洪標準低于國家規定的標準，其中70多座城市沒有任何防洪工程。蘭州市治理城市河洪道的成功經驗可以為全國同類城市治理城市河洪道和建設城市防洪工程提供借鑒。

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