王江波,吳麗萍,張 茜,王 婕,張宇杰,茍愛萍

(1.南京工業(yè)大學(xué)城市規(guī)劃系，江蘇南京211816；2.上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院園林系，上海201418)

城市內(nèi)澇是指由于強降水或連續(xù)性降水超過城市排水能力致使城市內(nèi)產(chǎn)生積水災(zāi)害的現(xiàn)象[1]。近年來，我國眾多城市往往“逢雨必澇，遇澇必癱”，嚴重威脅居民的生命及財產(chǎn)安全。據(jù)住建部調(diào)研顯示，國內(nèi)62 %的城市發(fā)生過不同程度的積水內(nèi)澇。本文以南京主城區(qū)的丘陵地段為例，從規(guī)劃視角對內(nèi)澇成因進行深入分析，希望能夠?qū)ξ磥淼挠行?nèi)澇防治對策的提出提供依據(jù)。

1 南京城區(qū)內(nèi)澇的相關(guān)研究

目前，研究南京城市內(nèi)澇的文獻數(shù)量較少。胡茂川、張興奇[2]對南京內(nèi)澇災(zāi)害成因進行了分析，認為南京特殊的地形和氣候條件，以及城市化導(dǎo)致城市水文特性的改變，是城市內(nèi)澇發(fā)生的根本原因；城市規(guī)劃建設(shè)過程中的失誤是導(dǎo)致城市內(nèi)澇加劇的主要原因。

毛磊、張慧明[3]對南京各區(qū)降雨量進行了簡單的比較分析后認為，引發(fā)城市內(nèi)澇的因素大體上分為氣象因素和非氣象因素，如城市人口密度、不透水面積及地區(qū)生產(chǎn)總值都是城市暴雨內(nèi)澇的影響因素等。

胡茂川、張興奇、陳剛[4]以南京市某小區(qū)為例，分析了雨水收集利用在減輕城市內(nèi)澇方面的作用，提出了設(shè)置地面蓄水池的4條原則。

縱觀相關(guān)文獻，其對南京市城市內(nèi)澇的研究尚存在以下不足：就研究地域范圍而言，現(xiàn)有的文獻多是對南京市的總體分析，并未對某一典型地區(qū)深入分析其具體內(nèi)澇成因；研究內(nèi)容相對比較寬泛，細節(jié)分析較少。

2 調(diào)研案例分析

2.1 南京城市內(nèi)澇概況

近年來，南京每年都遭受了不同程度的暴雨侵襲，特別是自2009年以來，每年6月、7月都是內(nèi)澇的多發(fā)期，對居民正常生產(chǎn)生活造成嚴重影響。其中，2011年7月20日特大暴雨之后，發(fā)現(xiàn)的內(nèi)澇積水點就有60余處；2012年7月14日，也出現(xiàn)了40余處內(nèi)澇積水點；2013年6月的一次強降雨就造成了40余處內(nèi)澇積水點。南京市主城區(qū)易澇點眾多，呈現(xiàn)不均勻分布，主要集中在環(huán)玄武湖和紫金山一帶(圖1)。

圖1 南京市主城區(qū)易澇點分布

2.2 調(diào)研區(qū)域概況

從圖1可以看出，紫金山周圍地段是易澇點高密度聚集區(qū)，鎖金村片區(qū)尤為嚴重。因此，將本次調(diào)查范圍定為紫金山北麓的鎖金村片區(qū)(圖2)。

圖2 調(diào)研區(qū)域區(qū)位

鎖金村片區(qū)位于南京市主城東側(cè)，范圍為玄武湖以北，中央門以東，紫金山以西，紅山至小營村、農(nóng)場山一帶以南地區(qū)，約11.23 km2[5]。經(jīng)過初步實地勘察，找出了基地內(nèi)部的多個易澇高風(fēng)險點(圖3)，主要包括紫鑫城小區(qū)、產(chǎn)業(yè)園入口處、鎖金村內(nèi)紫金山溝的一些重要節(jié)點處。本文將重點研究對象放在以上幾處內(nèi)澇頻發(fā)地段，對其內(nèi)澇成因進行深入探究。

圖3 調(diào)研區(qū)域易澇點分布

3 南京城區(qū)內(nèi)澇成因分析

3.1 自然因素

3.1.1 雨島效應(yīng)引發(fā)強降雨

南京屬亞熱帶季風(fēng)氣候，雨量充沛。隨著城市化進程大規(guī)模推進，城市人口工業(yè)集中，汽車保有量劇增，鋼筋混凝土覆蓋面增大，城市生態(tài)環(huán)境被改變，城市“雨島效應(yīng)”作用突出[6]，導(dǎo)致城市上方空氣結(jié)層不穩(wěn)定，延長了降雨時間，增大了降雨強度，特別是在6月、7月往往容易出現(xiàn)極端暴雨天氣。據(jù)中國統(tǒng)計年鑒記載，南京從2000年至2012年6月、7月降水量隨著年代有微弱的增加趨勢，尤其是近5年7月份降雨量相比之前明顯增加。

3.1.2 特殊地形地勢的影響加速水流匯集

山洪災(zāi)害易發(fā)地區(qū)的地形往往山高、坡陡、谷深，切割深度大，其地質(zhì)大部分是滲透強度不大的土壤，極有利于強降雨后地表徑流迅速匯集，一遇到較強的地表徑流沖擊時，從而形成山洪災(zāi)害。 鎖金村片區(qū)地處主城區(qū)東北部，位于紫金山北麓，西鄰玄武湖。地形上以紫金山為高點，玄武湖為低點。地塊整體走勢順應(yīng)紫金山的山脈走向。板倉街西北側(cè)地勢較為平坦，沒有復(fù)雜的地形起伏；板倉街東南側(cè)地勢較陡，且有相對復(fù)雜的地形起伏。其中，主要有三條垂直地塊的谷溝。強降雨發(fā)生時，山上的水快速匯集并流向山腳，由于排水能力較弱，山上的水不能完全通過排洪渠道排入就近的水體——玄武湖，山洪繼續(xù)流向地勢低的地方，最終作為客水進入城市。城區(qū)排水管徑是根據(jù)地表徑流來計算的，很多沒有考慮客水的流入，其排水能力不能承受客水的侵入，因而造成了城市內(nèi)澇。

3.2 城市規(guī)劃建設(shè)失誤導(dǎo)致內(nèi)澇加劇

3.2.1 用地選址不當導(dǎo)致建設(shè)區(qū)位于內(nèi)澇高風(fēng)險區(qū)

南京大規(guī)模的城市開發(fā)建設(shè)，也是內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)的重要誘因。改革開放以來，當南京市老城區(qū)的用地?zé)o法滿足其日益增長的用地需求時，便開始向四周快速擴張，環(huán)紫金山地區(qū)也基本上都變成了城市建設(shè)用地[7]。鎖金村位于紫金山的北麓，處于山洪內(nèi)澇高風(fēng)險區(qū)。雨量較大時，已有的排洪管道不能完全接納山洪，地面徑流過大，部分直接沿著坡地沖到山腳，進入城市建成區(qū)，從而造成內(nèi)澇。

3.2.2 城市用地權(quán)屬變更導(dǎo)致排水路徑改變

由于用地權(quán)屬的變更，原來所屬權(quán)相同的一個大地塊被分割成幾塊所屬權(quán)不同的小地塊，各地塊的業(yè)主單位為了自己的利益，未能協(xié)調(diào)處理整體的排水問題，導(dǎo)致了部分地塊受山洪影響嚴重。例如，鎖金村片區(qū)原南京電影機械廠地塊，隨著電影機械廠的遷址，原工廠地塊被賣給了南京鴻興達房地產(chǎn)開發(fā)有限公司、南京新麗都房地產(chǎn)開發(fā)有限公司和南京順天實業(yè)集團有限公司三家開發(fā)商，分別建設(shè)了紫鑫城小區(qū)、南京新世界花園和世界之窗產(chǎn)業(yè)園。

這一系列用地權(quán)屬變更造成了紫鑫城小區(qū)逢暴雨必澇的現(xiàn)狀，其內(nèi)澇形成過程如下：2006年之前，大雨引起的山洪都是從紫鑫城和產(chǎn)業(yè)園南面的空地排出的，因此未受到山洪的嚴重影響。到2006年，新麗都房地產(chǎn)開發(fā)有限公司在此空地上建造新世界花園，為了防止小區(qū)內(nèi)部受到山洪侵襲，在小區(qū)四周筑起圍墻，致使原有的排水路徑被截斷。由于圍墻的阻截，從紫金山傾瀉而下的山洪無處可泄，最終對圍墻形成強大的壓力，導(dǎo)致流水路徑再次被迫改變。一到雨季，洪水無法從原路徑排除，便直接沖向產(chǎn)業(yè)園。由于產(chǎn)業(yè)園與紫鑫城之間有圍墻隔斷，雨水無法順著重力作用往下流便積聚在圍墻邊，到一定程度便沖垮了圍墻。2011年時就發(fā)生過圍墻被沖垮事件。順天集團為了防止這類事情再發(fā)生，便在產(chǎn)業(yè)園新砌的墻上留了一個泄水口，以便山洪快速排出。此后山洪便被直接排入紫鑫城小區(qū)，于是，紫鑫城從2011年之后便成了此區(qū)域內(nèi)澇最嚴重的地塊。

原本產(chǎn)業(yè)園的排水管道經(jīng)由空地下方的泄洪通道排出，由于新世界花園的建造，此排洪通道被切斷，產(chǎn)業(yè)園的排水管道只能改接到紫鑫城下的排水管道排出，排水系統(tǒng)的整體性被破壞。紫鑫城的地下排水管道原本主要用于小區(qū)排水，管道建設(shè)標準較低，管徑較細；產(chǎn)業(yè)園的地下管道主要適用于工業(yè)排水和泄洪通道，其排水標準較高，管徑較粗。改建之后，暴雨發(fā)生時，紫鑫城下方的排水管壓力明顯增大，無法及時將雨水排除，最終導(dǎo)致小區(qū)的內(nèi)澇災(zāi)害。

由此可見，用地權(quán)屬變更之后，相關(guān)管理部門未能協(xié)調(diào)好各地塊關(guān)系，開發(fā)商為了自己的利益，不惜將山洪引入其他地塊以免除本地水患，紫鑫城最后成為了這場權(quán)益之戰(zhàn)的犧牲品。

3.2.3 建筑與道路布局影響山洪流速

建筑與道路布局對內(nèi)澇的形成也具有一定的影響，這主要體現(xiàn)在山洪流速上。建筑與道路的布局，很大程度上決定了山洪的流徑，因此也就決定了山洪的流速。道路及兩側(cè)建筑形成的“線性”空間，對山洪的流向有強烈的引導(dǎo)作用，這時它們的組合就相當于一個“排水渠”。這就出現(xiàn)了兩種極限情況的“排水渠”，一是道路垂直等高線布置，二是道路沿著等高線布置。在理想條件下，前者地面徑流流速最快，后者地面徑流流速最慢。

一方面，丘陵地區(qū)的地面徑流速度決定了雨水在坡地上的停留時間，進而影響了坡地排水系統(tǒng)的雨水接納量。因此在整個丘陵地段中，坡地排水系統(tǒng)若能在保證安全的前提下盡可能減緩地表徑流速度，就可以為下游低洼地區(qū)延長雨水匯入主管網(wǎng)的時間，分擔(dān)巨大的排水壓力。通過道路走向與建筑的合理布局，可大大緩解內(nèi)澇情況。

建筑與道路的布局方式在一定程度上決定了地面徑流的流速，是內(nèi)澇形成的重要影響因素。鎖金村片區(qū)內(nèi)澇頻發(fā)的部分原因就在于不能合理處理二者的關(guān)系。因此，丘陵地段在城市建設(shè)過程中應(yīng)充分考慮道路與等高線的處理方式，并適當通過建筑布局控制地面徑流流向與流速，以達到防治內(nèi)澇災(zāi)害的目的。

3.3 城市排水系統(tǒng)方面

城市排水系統(tǒng)從雨水降落之后開始執(zhí)行其排水職能。地表作為第一受納方，是排水系統(tǒng)的源頭端；排水管網(wǎng)及排洪溝渠作為收集、輸送雨水、污水的設(shè)施，是城市排水系統(tǒng)的過程端；而雨水經(jīng)由管網(wǎng)輸送最終到達的受納水體作為城市排水系統(tǒng)的末端。

3.3.1 源頭端

城市用地的增加必然帶來大量的硬質(zhì)地面鋪裝，而硬化的地表及建筑屋面的增加，阻礙了水循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)和下滲過程，使得大量降水形成的地面徑流只有通過地下管道排除[8]。同時，城市被大量鋼筋混凝土覆蓋所帶來的雨島效應(yīng)，導(dǎo)致暴雨等極端天氣的頻繁發(fā)生，大大增加了地表徑流。地表作為城市排水的源頭端，其接納能力在此過程中受到阻礙，過大的地表徑流滯留地面，最終導(dǎo)致內(nèi)澇的形成。

3.3.2 過程端

(1)雨水管網(wǎng)排水標準偏低。

在城市大跨度發(fā)展，城市區(qū)域快速擴大，“重地表、輕地下”的思想觀念，使得決策者把投資的絕大部分用于地上設(shè)施的建設(shè)，而很少部分用于配套的地下管網(wǎng)的建設(shè)[9]。

在實際工程建設(shè)過程中，大部分城市為了節(jié)約資金，普遍采取標準規(guī)范的下限、甚至低于最低設(shè)計標準。我國很多城市排水系統(tǒng)建設(shè)的設(shè)計暴雨重現(xiàn)期小于1年，老城區(qū)的重點區(qū)域甚至比規(guī)范規(guī)定的下限還要低。南京城市排水系統(tǒng)設(shè)計標準低下，僅抵御1年1遇暴雨。

相比之下，歐洲、美國、加拿大和澳大利亞等地通過雙排水系統(tǒng)，可以較好地解決城市排水與內(nèi)澇問題，其常見降雨的城市小排水系統(tǒng)(管道排水系統(tǒng))的設(shè)計標準一般為2～10年一遇，以5年最為常見。以解決內(nèi)澇為目標的大排水系統(tǒng)設(shè)計標準一般為50～100年一遇，以100年最為常見。

(2)排水設(shè)施運行管理不健全導(dǎo)致排水不暢。

排水系統(tǒng)在建成后，仍然需要得到足夠的重視與維護管理[10]。有些排水設(shè)施原本擁有足夠強的排水能力，但由于后期維護管理不善，從而形成了城市局部性內(nèi)澇。以鎖金村片區(qū)為例，由于排水設(shè)施的管理維護不善而導(dǎo)致內(nèi)澇主要由兩種情況。第一種是河道行洪斷面變更。紫金山腳一條排洪溝，其行洪斷面隨著城市建設(shè)，被部分填埋，行洪斷面的縮窄，溝渠變淺，導(dǎo)致排水能力大大減弱，禁不起暴雨的考驗，致使板倉村小區(qū)內(nèi)澇。第二種是排水管道堵塞。由于紫金山山洪中含有的大量樹葉、泥土，極易對排水管道造成堵塞。再加上部分居民的不文明行為，垃圾的隨意傾倒，也加重了管道負擔(dān)，當未能得到及時清淤時，暴雨侵襲，管道卻不暢，排水路徑受阻，內(nèi)澇隨之形成[11]。

3.3.3 末端

解放前，南京城內(nèi)水網(wǎng)密布，城塘相依，1950年代市區(qū)仍有大小湖泊、水塘300余個，對蓄積雨水和補充地下水起到巨大作用。到1990年代末只剩下幾個公園中的湖泊, 眾多的池塘、小湖全部填為不滲水地面[12]。被填埋的河流20條，全長超過15 km，池塘被填埋的更是不計其數(shù)。上新河、清溪河、進香河、紫金山溝、九華山溝和城南的內(nèi)秦淮河北段等均被填埋或覆蓋，就連一些行洪河道，如鼓樓的內(nèi)金川河等也被填掉修路、蓋樓或建綠地。

被填埋前的敞口河道，收水迅速，通過水網(wǎng)體系將雨水帶出主城。然而近年來伴隨著城市化的快速發(fā)展，城市擴張使得原本具有自然蓄水調(diào)洪錯峰功能的洼塘、湖泊、河流、水庫等被人為地填埋覆蓋或是遭到污染破壞，降低了城市對雨水的調(diào)蓄分流功能，同時打破了原有的城市自然排水系統(tǒng)。

鎖金村片區(qū)的天然調(diào)蓄水體主要是紫金山溝，匯水范圍東至紫金山水庫到蔣王廟一線，經(jīng)板倉街北緣至鎖金六村，匯水面積300 ha左右，經(jīng)情侶園匯至玄武湖。然而近年來流經(jīng)居民小區(qū)和單位的污水溝已有部分被覆蓋，地表水面率的減少，導(dǎo)致其對雨水調(diào)蓄能力不足，成為了鎖金村片區(qū)內(nèi)澇形成的重要原因之一。

4 結(jié)束語

本次調(diào)查選取南京紫金山周邊典型易澇點——鎖金村片區(qū)，從自然因素、城市規(guī)劃以及排水設(shè)施系統(tǒng)三個方面，調(diào)查分析地塊發(fā)生山洪內(nèi)澇的情況及現(xiàn)有問題，總結(jié)了城市發(fā)展用地選址、用地權(quán)屬變更、建筑和道路布局、城市排水系統(tǒng)等方面對內(nèi)澇形成的影響。筆者認為，在未來的治理過程中，需要通過改善城市蓄水、排水、滯水系統(tǒng)，建設(shè)綠色屋頂，鋪設(shè)滲水磚，安置雨洪公園，治理河道等多方面提升，才能有效改善城市內(nèi)澇情況。

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