南京市超标洪水防御工作浅析

果利娟，王献辉，陈 璇

(南京市水利规划设计院股份有限公司，江苏 南京 210022)

南京市位于长江下游，是江苏省的政治、经济、文化中心。由于特殊的地理位置、地形特点及天气条件，南京的防汛任务十分繁重，是全国31个重点防洪城市之一。

1 洪水风险因素分析

根据南京市雨洪特性、城市防洪现状，进行风险因素排查，南京市洪水风险因素主要包括：强降雨、下垫面变化、山洪、工程薄弱环节等。

1.1 强降雨

南京市地处长江下游，属亚热带季风型气候，空气湿润，四季分明，雨量充沛。近几年来极端天气频发，2016年7月，7月1—5日，秦淮河流域出现持续性强降雨，强降水持续时间长、范围广、强度大。溧水区1—3日的累计降水量达309.9mm，为1961年来连续三天降水量的历史极值。7日凌晨1—6时，南京主城区、江宁、溧水、雨花台区出现短时强降水，最大雨量点梅山二中降雨量258.8mm，最大雨强达129.2mm/h，为南京有气象记录以来的极值。流域内的强降雨加之长江高水位顶托，极有可能发生超标准洪水。

1.2 下垫面变化

伴随着南京城市的发展，建设用地面积不断扩大，导致区域的不透水面面积越来越大，区域的下渗和蒸发显著减少，使得同强度暴雨形成的地表径流和径流总量增大，地表径流系数增大，洪峰时间提前，洪水流量增大，洪水危险性加大。

1.3 山洪

一个地区遭受洪水的强度和频度，除了受气象因素、下垫面因素影响外，还与其地理条件密切相关。如秦淮河流域，面积较小，流域性的暴雨经常同时发生，流域内支流众多，大多为山丘型河道，洪水呈扇形向干流汇集，源短流急，河谷浅，蓄水能力低，暴雨后汇流迅速，洪水位涨幅大，洪峰高。滁河中下游支流上游多为山丘区，源短流急，遭遇暴雨时，迅速形成山洪下泄，造成下游平原区河道水位急速上涨，极易造成洪涝灾害。中心城区内的紫金山、牛首山、方山、栖霞山、青龙山等地区也具有类似特点，上游山洪沟来水峰高量大，易造成洪水风险。

1.4 工程薄弱环节

与城市防洪相关的流域性工程尚未按时序实施到位，包括规划的秦淮河东河工程尚未全面实施，流域洪水出路尚未解决，上游规划蓄滞工程尚未完全落实等。目前中心城区内河道堤防总长459.8km，按照城防标准达标段比例占76.03%，仍有110.2km(占比23.97%)长度堤防未达到城防规划防洪标准，存在堤防高程不足、堤防断面单薄、堤身质量较差或堤后有深塘等问题。根据2016年出险统计情况中心城区范围内出险点达38处，包括鼓楼区南师附中树人学校段江堤渗水、秦淮河定淮门大桥及芳草园小学段挡墙渗水、运粮河银龙一期段堤防渗水、七乡河西沟桥至沪宁铁路右岸出现散浸、滁河六合大桥背水侧出现渗水等险情。除此之外跨河及穿堤建筑物数量不断增多，防洪存在一定安全隐患。

2 洪水风险综合评价

南京市洪水风险从地形、保护人口、防洪工程情况3个方面对10个防洪圈进行评价分析。当3个风险因素有2低或3低综合判别为低风险，低中高或2中综合判别为中风险，2高或3高综合判别为高风险。

2.1 地形分析

根据各防洪圈规划防洪标准、对应洪水位及保护区地面高程，分析中心城区地形与洪水位高差情况。洪水高差分为3个等级区：高差超过3.0m以上、高差1.5～3m、高差1.5m以下。低于洪水位面积占比40%以下为低风险，低于洪水位面积占比40%～60%中风险，低于洪水位面积占比60%以上高风险，见表1。

2.2 保护人口

分别统计10个防洪圈现状保护人口，防洪圈内保护人口越多则该防洪圈风险级别越高。人口数少于50万为低风险，100～200万为中风险，大于200万为高风险，见表2。

2.3 防洪工程情况

根据3.2.2现状能力分析，堤防薄弱段占比越大则该防洪圈风险级别越高。堤防薄弱段占比小于20%低风险，20%～40%中风险，大于40%高风险，见表3。

表1 中心城区地形与洪水位高差分析表

表2 中心城区各防洪圈内人口统计表

表3 中心城区各防洪圈内堤防薄弱段占比率统计表

经综合分析，南京市老城、秣陵、仙林西部、仙林东部、江浦、桥北防洪圈为低风险区，新城、东山、龙池、雄州防洪圈为中风险区。

3 城市超标准洪水应对策略

3.1 监测预报预警

针对城市超标准洪水应加强灾害性天气的预报预警，多部门联合协作开展监测预报预警工作。气象部门针对暴雨、台风、强对流等灾害性气象事件提供实时数据。气象信息数据内容包括1小时1次华东雷达资料图片、全市气象观测站24小时天气实况数据文件、台风实况路径、天气图资料等。水文部门包括监测常规河道湖库水情监测，以及针对堤防溃口、蓄滞洪区分蓄洪开展应急监测。溃口(分洪)应急监测范围应包括溃口(分洪)堤段、淹没区、主河段一定区间以及区间内支流，监测要素包括溃口(分洪)口门宽度、口门地形、口门水深(水位)、口门流速、口门流量、淹没区水深、淹没区蓄量等。

加强与气象部门的沟通协调、会商研判，及时滚动分析制作超标洪水气象预报预警。预报内容包括流域内重要站点的点雨量、流域面雨量，报汛时段分未来12h、1日、3日、7日降雨。对长江南京站、秦淮河东山站、滁河六合站、滁河晓桥站可能出现的洪水位和洪水流量，通过水文、水力学模型相结合，制定超标洪水预报方案，并根据实测数据实时修订预报方案。

3.2 洪水调度

洪水调度遵循以下原则：①坚持以人为本、依法防洪、科学调度；②坚持局部利益服从全局利益，统筹处理防洪与排涝；③优先保障重点防洪目标安全，最大程度减轻洪灾损失。重点保护对象为中心城区范围内一主城3副城10个防洪圈内520万居民、开发区等工业园区、高校、商贸中心、地铁、隧道、高速公路、交通枢纽等的安全。

长江流域发生大洪水时，加强工程防守，充分利用河道下泄洪水，合理利用三峡及其他干支流水库拦洪、错峰，适时运用洲滩民垸行蓄洪水，相机运用流域内重要和一般蓄滞洪区分洪。当发生超标洪水时，充分运用水库拦蓄，适时启用荆江分洪区及蓄滞洪保留区，视情采取局部河段适当超防洪控制水位运行、扩大河道泄洪能力等措施，保证重点防洪目标安全。

秦淮河流域发生大洪水时，从流域角度科学调度，合理运用“上蓄、中滞、下泄”的防洪工程体系，实施上下联合调度。当流域中下游水位较低时，上游洪水尽可能下泄；当中下游水位较高时，上游控制下泄，实施临时错峰，启用蓄滞洪区蓄洪，确保下游南京中心城区防洪安全。当发生超标洪水时，充分利用现有防洪工程体系，科学发挥非工程措施的作用，调度水库错峰泄洪、运用蓄洪区滞洪、圩区限制排涝等，并利用河道堤防超高强迫行洪、应急破圩滞洪等非常措施，确保南京主城、东山副城的防洪安全。

滁河流域发生大洪水时，从流域角度科学调度，充分利用河道和分洪道泄洪，视洪水组成情况，运用水库拦洪错峰，尽量发挥上游水库的防洪作用，当河道控制站水位接近并预报将超过分洪控制运用水位时，适时启用蓄滞洪区分蓄超额洪水；遇超标准洪水，在保证水库自身安全的前提下充分运用水库拦蓄，局部河段适当超设计洪水位运行，必要时运用一般圩区分蓄洪。江北副城防洪规划区内堤防加强防守。

3.3 防守与抢险

当发生超标洪水时，应重点增强居民小区、学校、医院等重点区域，薄弱环节堤防，穿堤涵闸、泵站、管道等的防守，遵循“严防死守”的原则。

堤防超高不足、堤身单薄可采取加筑子堤、加固堤防措施；堤坡较陡可采取堤坡防护措施；当穿堤建筑物出现险情时可采取口门堵闭措施；堤后深塘采取填塘固基措施；地铁口、地下供配电设施、危化物品仓库等重点对象防洪采取自保的应急措施。

南京沿江分布了大量危险化学品生产企业，沿江企业要切实做好应对超标准洪水工作，对厂区内排水设施进行检查，疏浚排水、排洪沟，配齐防汛物资，落实防汛抢险队伍。要明确责任人员，定期对下水管网内可燃、有毒气体进行监测，防止泄漏物料进入下水管管网，保证管网运行安全。同时要高度关注汛情预报，检查通江排洪隔离闸门设施，安排防汛值班人员，随时做好关闭闸门的操作准备，防止江水倒灌。

抢险主要为堤防险情抢护、水闸及穿堤建筑物险情抢护以及堵口。抢险按工程发生的险种，明确发生不同险情时的抢险方案。抢险方案中明确了抢险方法、所需抢险物资、负责不同抢险部位的抢险队伍和责任人等，为发生超标准洪水时的抢险工作提供决策。

3.4 人员转移与安置

南京市目前已建成约330处应急避难场所，多为公园、体育场馆、学校等，其中固定级以上应急避难场所72处，可供38万人中长期避难。当防洪圈内部局部出现较大险情需要人员转移时，可根据实际情况，优先选择地势高、距离近、容纳人口多的应急避难安置场所。

4 结语

在全球气候变化和极端天气增多的背景下，在城市防洪排涝标准尚未全面达到设计标准的情况下，超标准洪水的应对是防汛管理能力的考验，在以下方面还需进一步加强。

(1)强化部门间数据共享，借助现代化、信息化、智慧化的手段，提高防汛监测预警预报的精度及准确性，为防汛指挥调度提供更可靠的数据支持。

(2)主动探索符合水利现代化要求的防汛抢险精细化管理模式，科学统筹、精准施策。

(3)加大公众宣传，提高群众主动避险意识，提高自救互救能力。