合肥市市政設(shè)計(jì)研究總院有限公司 王殊然

一、城市內(nèi)澇背景

近些年，我國(guó)城市內(nèi)澇事件頻發(fā)，給人們的生產(chǎn)生活帶來了負(fù)面影響，嚴(yán)重時(shí)還造成人員傷亡和重大財(cái)產(chǎn)損失。城市內(nèi)澇已然成為城市發(fā)展的“痛”，每年汛期、梅雨季都威脅著城市安全。

國(guó)家及地方政府高度重視城市內(nèi)澇治理，相繼出臺(tái)了相關(guān)政策文件。2021年4月25日，《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)城市內(nèi)澇治理的實(shí)施意見》（國(guó)辦發(fā)〔2021〕11號(hào)）發(fā)布。各地區(qū)各部門大力推進(jìn)排水防澇設(shè)施建設(shè)，對(duì)轄區(qū)或責(zé)任范圍內(nèi)積水點(diǎn)、排水設(shè)施設(shè)備（河道、管網(wǎng)、泵站、閘閥等）、住宅小區(qū)（特別是老舊小區(qū)、危舊房）、下穿橋、低洼地段、地下車庫(kù)等重點(diǎn)區(qū)域以及因工程建設(shè)造成的排水問題進(jìn)行全面梳理排查，每年嚴(yán)陣以待。目前，城市內(nèi)澇治理已取得積極進(jìn)展，但仍存在自然調(diào)蓄空間不足、排水設(shè)施建設(shè)滯后、應(yīng)急管理能力不強(qiáng)等問題。

根據(jù)多地內(nèi)澇調(diào)查情況，積澇從發(fā)生時(shí)間、積水位置、積水時(shí)長(zhǎng)、積水表現(xiàn)上有如下特點(diǎn)：

發(fā)生時(shí)間：6月至8月，短時(shí)強(qiáng)降雨，極端天氣，長(zhǎng)歷時(shí)降雨。

積水位置：立交橋、下穿橋、地下通道、道路交口處、地勢(shì)低洼處等。

積水時(shí)長(zhǎng)：不同時(shí)間、地域的積水時(shí)長(zhǎng)不同，多數(shù)在3小時(shí)以內(nèi)。

積水表現(xiàn)：污水井冒水，雨水井冒水，雨、污水井同時(shí)冒水。

積水深度：不同時(shí)間、地域的積水時(shí)長(zhǎng)各不同，多數(shù)在15cm以上。

二、原因分析

城市內(nèi)澇與自然地理?xiàng)l件、水文氣象特征和城市規(guī)模等因素有關(guān)，與城市排水防澇系統(tǒng)的工程性、非工程性措施密切相關(guān)。綜合多次內(nèi)澇時(shí)間成因，總結(jié)如下：

（一）下墊面改變

隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，地塊不斷開發(fā)，城市范圍內(nèi)大量農(nóng)田、荒地建成城市道路、廣場(chǎng)、商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)等，原有洼地、水體等被填埋，各種屋面、混凝土或?yàn)r青路面取代了滲透系數(shù)大、截留效果好的自然地面，土地用地性質(zhì)發(fā)生了巨變，地面硬化程度愈來愈高，植被面積比重日漸下降，流域下墊面條件由此改變，這種改變使得降雨時(shí)地面徑流系數(shù)變大，產(chǎn)流快，匯流迅速，徑流量和洪峰流量大幅增加。由于傳統(tǒng)道路綠化高出地面，城市排水主要依賴道路排水設(shè)施，所以地表徑流在時(shí)間和流量上的改變都帶給城市排水系統(tǒng)更大的壓力。

（二）天氣氣象

根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，梅雨反常和臺(tái)風(fēng)入侵是城市內(nèi)澇的主要天氣原因。很多城市出現(xiàn)積澇都是在梅雨期，城市熱島效應(yīng)的出現(xiàn)導(dǎo)致暴雨出現(xiàn)的概率增加，降雨集中，量多且時(shí)間長(zhǎng)，降雨范圍廣。

造成梅雨反常的氣象條件是受西太平洋副熱帶高壓的強(qiáng)度和脊線位置影響，城市上空長(zhǎng)期處于冷暖空氣交鋒區(qū)，城市水汽較重，同時(shí)亞洲中高緯往往維持阻塞高壓，梅雨鋒長(zhǎng)期在長(zhǎng)江中下游靜止或擺動(dòng)，從而造成暴雨或大暴雨。

臺(tái)風(fēng)入侵也是造成城市暴雨的重要因素，在特定的環(huán)流形勢(shì)下臺(tái)風(fēng)低壓深入，不能順利地移出，而是減速甚至停滯、打轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，北方又有弱冷空氣南下，多種尺度的天氣系統(tǒng)疊加和地形影響導(dǎo)致部分區(qū)域出現(xiàn)超強(qiáng)度大暴雨，成為城市內(nèi)澇誘因。

（三）低洼地勢(shì)多，高水低排

城市發(fā)展不可避免地制造了部分地勢(shì)低洼區(qū)，如立交、下穿、軌道、地下空間利用等一系列人工洼地。部分區(qū)域規(guī)劃建設(shè)時(shí)豎向不合理，形成鍋底洼地，造成周邊雨水流入，積水不易排除。低洼處往往為低排區(qū)，其地面標(biāo)高低于汛期城市泄洪河道的洪水水位，無法靠重力自然排水至城市內(nèi)河，需依靠泵站匯集提升后排泄至城市泄洪河道。高排區(qū)雨水時(shí)常因分區(qū)不合理或其他建設(shè)影響等匯入低排區(qū)，給低排區(qū)排水管網(wǎng)帶來沖擊，致使低區(qū)排澇泵站來不及排水，導(dǎo)致內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。

（四）受納水體排澇能力不足，頂托上游

在城市開發(fā)建設(shè)中，部分城市河道、水系被侵占，自然水塘、溝渠、撇洪溝被填埋，水面面積大幅減少，水體的蓄水排澇能力減弱，加大了城市排水負(fù)擔(dān)，這種現(xiàn)象在城市圩區(qū)建設(shè)中尤為明顯。

同時(shí)，為便于地塊開發(fā)利用，部分河流被迫截彎取直，導(dǎo)致水力條件改變，河流排泄能力也變差。部分排水溝渠尚未治理，河道斷面狹窄，調(diào)蓄和排放能力不足，水位上升頂托上游排水管網(wǎng)，造成雨水排放不暢。

此外，隨著城市快速擴(kuò)張，大量的城市備用地成為建成區(qū)，但原來按照農(nóng)田水利標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的排澇泵站卻沒有及時(shí)改造、擴(kuò)建，這些老泵站大多不同程度地存在設(shè)備老化、能耗高、效率低，自動(dòng)化程度低、工作條件差、排水能力不足的情況，難以及時(shí)排除暴雨降水。同時(shí)，部分泵站服務(wù)范圍與設(shè)計(jì)條件有較大差異，由于服務(wù)范圍外流水的進(jìn)入，導(dǎo)致兩區(qū)域均無法實(shí)現(xiàn)雨水的良好排除。

（五）排水系統(tǒng)分區(qū)不合理，排水標(biāo)準(zhǔn)低，管道破損、淤堵等

城市排水系統(tǒng)主要隨道路建設(shè)開展，建設(shè)時(shí)序往往缺乏系統(tǒng)合理性，部分排水系統(tǒng)匯水面積過大、分區(qū)不合理，主排排水能力與服務(wù)范圍不匹配導(dǎo)致主排難堪重負(fù)，新建區(qū)域排水設(shè)施不完善，造成新建管道無排水出路等現(xiàn)象。

排水管道在不同階段建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)不一致，很多雨水管涵按照老排水標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期小，折減系數(shù)未取消，按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核，斷面已不能滿足流量要求。同時(shí)，排水管網(wǎng)的管材因年代、建設(shè)單位要求等因素也各不相同，排水條件有差異，致使排水管網(wǎng)系統(tǒng)水力流態(tài)不合理，從而引起上下游頂托、管道倒坡、支管接入不合理、主排服務(wù)范圍過大等問題。目前城市建成區(qū)往往存在排水管網(wǎng)不完善、不合理現(xiàn)象，局部管段因斷面小、淤堵、破損等原因而形成系統(tǒng)瓶頸，造成降雨時(shí)排水不及，局部低洼處短時(shí)間積水內(nèi)澇。

排水管網(wǎng)管理養(yǎng)護(hù)有待加強(qiáng)，部分雨水口等收水設(shè)施被樹葉、垃圾堵塞，收水能力下降，造成地面雨水排除不及時(shí)。部分現(xiàn)狀管道存在比較嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性、功能性缺陷，主要為管道破損、管口脫節(jié)、異物進(jìn)入、管道變形、管道淤積、老化或損壞等問題，降低管網(wǎng)雨水通過能力，嚴(yán)重影響了管道系統(tǒng)的運(yùn)行效果。降雨期間泵站斷電停機(jī)，排水泵站無法正常運(yùn)行。

（六）雨污混接，截流不規(guī)范

排水管網(wǎng)普遍存在雨污混接現(xiàn)象。小區(qū)、企事業(yè)單位的內(nèi)部排水多由房地產(chǎn)開發(fā)商自建，由物業(yè)或街道管理，在施工和管理過程中缺少排水常識(shí)，導(dǎo)致雨污混接。市政排水管網(wǎng)雖由市政排水管理部門進(jìn)行統(tǒng)一管理，但因管網(wǎng)多在道路下，城市在進(jìn)行道路改造、軌道工程等其他建設(shè)時(shí)，涉及管線遷改也易導(dǎo)致雨污混接。雨污分流不徹底，雨水進(jìn)入污水管網(wǎng)，而污水管網(wǎng)（相較于雨水管網(wǎng)管徑較?。o法滿足流量排放要求，造成混合污水漫溢。由污水檢查井冒溢產(chǎn)生的積澇，多屬此因。

由于歷史原因，原規(guī)劃為分流制的區(qū)域，目前實(shí)際仍為截流式合流制的運(yùn)作模式，旱季污水入河現(xiàn)象仍無法杜絕。為快速控制河流污染，往往在排水管向河道排放的排口處建設(shè)截流設(shè)施，很多截流設(shè)施為水利系統(tǒng)應(yīng)環(huán)保要求建設(shè)，截流設(shè)施無統(tǒng)一規(guī)劃，排水標(biāo)準(zhǔn)不一，與排水主管部門溝通協(xié)調(diào)不充分，造成管網(wǎng)系統(tǒng)混亂、截流設(shè)施阻水、河水倒灌等問題，影響排水安全。

（七）防澇管理系統(tǒng)不完善

城市防澇管理需要多部門多系統(tǒng)協(xié)調(diào)合作，涉及水利、防洪、排水、供電、規(guī)劃等部門。目前，城市防澇的非工程措施不夠健全，管理手段較單一。水情信息的處理、輸出能力不足，現(xiàn)有管理機(jī)構(gòu)不健全、管理手段落后，管理人員及設(shè)施不全，不能適應(yīng)現(xiàn)代化管理的要求，更不能適應(yīng)未來城市發(fā)展和城市防汛排澇的需要。

三、防治措施

城市是一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)，它的生態(tài)安全、排水安全和防災(zāi)安全都依賴于提供保障的工程設(shè)施。城市排水（雨水）防澇工程體系包括對(duì)降落在城市區(qū)域的雨水進(jìn)行科學(xué)管理，排除地表徑流，防止在低洼地區(qū)產(chǎn)生內(nèi)澇和預(yù)防河水倒灌進(jìn)入市區(qū)或泛濫成災(zāi)的一整套工程設(shè)施，這一整套工程設(shè)施就是防治城市內(nèi)澇災(zāi)害的重要基礎(chǔ)條件。

因此，城市排水（雨水）防澇工程系統(tǒng)是涉及城市滯蓄空間、雨水管網(wǎng)、內(nèi)河、路面、排澇泵站、外河洪潮水位等多種要素的復(fù)雜體系。為了實(shí)現(xiàn)城市排水（雨水）防澇工程體系防災(zāi)、減災(zāi)的目的，可從修正暴雨強(qiáng)度公式、城市規(guī)劃、工程建設(shè)、管理提升等方面多管齊下。

（一）探究城市降雨規(guī)律，修正暴雨強(qiáng)度公式

探究城市降雨規(guī)律，對(duì)年降雨、月降雨進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；研究城市短歷時(shí)、長(zhǎng)歷時(shí)雨型；修正短歷時(shí)暴雨強(qiáng)度公式；為城市排水工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)提供重要依據(jù)，為后續(xù)城市內(nèi)澇防治工作提供數(shù)據(jù)參考。早在20世紀(jì)70、80年代，我國(guó)就對(duì)城市暴雨強(qiáng)度公式進(jìn)行了研究，并以其為依據(jù)展開城市內(nèi)澇控制工作。但隨著應(yīng)用時(shí)間的增加，很多城市的暴雨強(qiáng)度公式已不能適應(yīng)最新降水情況預(yù)測(cè)，有關(guān)部門研究人員還需重新計(jì)算暴雨強(qiáng)度公式，并對(duì)原有公式進(jìn)行修訂，確保公式的實(shí)時(shí)性與高效性。以北京所使用的暴雨強(qiáng)度公式為例，其制定數(shù)據(jù)參考為1941年至1980年的城市降雨記錄，近三十年來收集的降水記錄并未歸納到暴雨強(qiáng)度公式中，因此，完成暴雨強(qiáng)度公式的修訂工作是治理城市內(nèi)澇問題的首要條件。

（二）從規(guī)劃層面優(yōu)化城市布局，強(qiáng)化規(guī)劃管理與實(shí)施

編制城市雨水防澇綜合規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃，通過模型等進(jìn)行城市排水能力及內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，編制內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)圖，劃定洪澇風(fēng)險(xiǎn)控制線和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)；優(yōu)化城市排水、防澇系統(tǒng)分區(qū)，根據(jù)洪澇風(fēng)險(xiǎn)程度優(yōu)化排澇通道和設(shè)施設(shè)置；加強(qiáng)完善城市豎向設(shè)計(jì)，合理確定道路、地塊高程；統(tǒng)籌協(xié)調(diào)排水規(guī)劃、水系規(guī)劃、綠地規(guī)劃、豎向規(guī)劃、道路規(guī)劃等多項(xiàng)專業(yè)規(guī)劃，順應(yīng)自然地理格局，從生態(tài)角度進(jìn)行城市開發(fā)，保留必要的洼地、水體、綠地，控制城市地面種類的協(xié)調(diào)性，通過滲透、調(diào)蓄等措施使徑流系數(shù)盡可能不大于開發(fā)前。

（三）系統(tǒng)建設(shè)城市排水防澇工程體系

內(nèi)澇防治系統(tǒng)貫穿雨水徑流的產(chǎn)生到排放過程，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，不僅是傳統(tǒng)的城市排水管渠系統(tǒng)（即小排水系統(tǒng)），還包含源頭控制設(shè)施（低影響開發(fā)設(shè)施）、城市防澇系統(tǒng)（大排水系統(tǒng)）。

（1）實(shí)施源頭減排工程。即通過建設(shè)生物滯留設(shè)施、植草溝、綠色屋頂、可滲透路面、下沉式綠地、干濕塘、調(diào)蓄設(shè)施等低影響開發(fā)設(shè)施和分散式雨水管理設(shè)施來提高硬化地面中可滲透面積比例，增加蓄水空間，使開發(fā)建設(shè)后的地塊徑流系數(shù)不大于之前，從而有效控制降雨期間的徑流總量和徑流峰值，減輕排水管渠設(shè)施的壓力。

（2）治理城市河湖水系，修復(fù)城市生態(tài)空間。對(duì)城市開發(fā)建設(shè)時(shí)侵占的河湖水系進(jìn)行生態(tài)修復(fù)補(bǔ)充，恢復(fù)江河、湖泊、濕地等的生態(tài)蓄排功能。對(duì)未進(jìn)行開發(fā)治理的天然水體、洼地，在規(guī)劃、建設(shè)時(shí)應(yīng)盡量保持其原有水流條件，充分利用其原有地形地勢(shì)，保證合理的水流形態(tài)和足夠的調(diào)蓄容積。

（3）完善城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)。加大排水管網(wǎng)建設(shè)力度，根據(jù)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)圖，針對(duì)易澇點(diǎn)進(jìn)行管網(wǎng)梳理調(diào)查，擬定布局泵站、新增調(diào)蓄設(shè)施、源頭滯蓄以及開辟澇水行泄通道等改造方案，盡快實(shí)現(xiàn)功能恢復(fù)。因地制宜推進(jìn)雨污分流改造，督促協(xié)調(diào)小區(qū)、企事業(yè)單位、市政道路等多方面雨污分流齊頭并進(jìn)，嚴(yán)格把控施工、竣工驗(yàn)收。如確實(shí)不具備雨污分流改造條件的，應(yīng)通過科學(xué)、合理、有效的截流、調(diào)蓄措施進(jìn)行過渡，確保溢流污染控制和雨水排泄能力。根據(jù)道路和地塊建設(shè)逐步填補(bǔ)管網(wǎng)空白區(qū)，原則上盡量按照國(guó)家建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的上限進(jìn)行新建排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)施工。改造、完善雨水收水設(shè)施，確保雨水口等設(shè)施收水及時(shí)有效、滿足流量需求。改造或增設(shè)泵，站提高雨水排放能力，避免受下游水體頂托無法自排或抽排能力達(dá)不到要求的現(xiàn)象，必要時(shí)設(shè)置雙回路電源或備用電源。針對(duì)雨水排口處堵塞、截流不規(guī)范、閥門啟閉困難等情況，應(yīng)積極協(xié)調(diào)各相關(guān)部門擬定整治方案，盡快清理、改造，確保標(biāo)高銜接、過流斷面、系統(tǒng)切換等滿足排水要求。

（4）優(yōu)化完善城市排澇通道建設(shè)。綜合考慮地形地貌、路網(wǎng)規(guī)劃、排水管網(wǎng)、受納水體等情況，根據(jù)城市雨水防澇綜合規(guī)劃，合理布局城市排澇通道，通過整治河湖、溝塘、泄洪溝、道路邊溝等工程，提高城市行洪排澇能力，使之與城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的排水能力相協(xié)調(diào)、匹配。在河湖整治時(shí)，應(yīng)注意保持河湖自然形態(tài)，避免截彎取直，同時(shí)加強(qiáng)城市外河湖與內(nèi)河、排水管網(wǎng)、排澇泵站等在水位標(biāo)高、排水能力等方面的銜接，確保滿足城市防洪排澇安全要求。超標(biāo)雨水行泄通道應(yīng)盡量保留利用自然的原始排澇路徑，優(yōu)先考慮地面設(shè)施，道路、大的排水干溝、干管，并結(jié)合泵站等合理設(shè)計(jì)超標(biāo)雨水行泄通道縱坡與橫斷面，銜接地表滯蓄系統(tǒng)與超標(biāo)雨水（澇水）排放系統(tǒng)，確保超過城市管網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水能夠有路徑進(jìn)入受納水體。

（四）提高城市排水防澇體系管理水平

（1）加強(qiáng)排水防澇設(shè)施的管理維護(hù)。從竣工驗(yàn)收、運(yùn)行移交、日常巡查、檢修維護(hù)、清淤疏通等方面杜絕雨污混接和截流不規(guī)范現(xiàn)象，確保城市排水防澇設(shè)施正常有效運(yùn)行。對(duì)易澇點(diǎn)要登記建檔，在汛前進(jìn)行全面的隱患排查和整治，清疏養(yǎng)護(hù)排水設(shè)施，針對(duì)地鐵、地下車庫(kù)、立交下穿等地下空間出入口采取防倒灌安全措施，做好抗汛準(zhǔn)備。

（2）建立健全城市排水防澇設(shè)施系統(tǒng)化管理制度，明確責(zé)任分工，加強(qiáng)部門協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，實(shí)行洪澇“聯(lián)排聯(lián)調(diào)”。由于城市排水防澇是一個(gè)綜合體系，涉及氣象、水利、市政、規(guī)劃等多系統(tǒng)、多部門，需加強(qiáng)跨系統(tǒng)、跨部門、跨地域的河流水雨工情信息共享，建立聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制，統(tǒng)籌調(diào)度，做好汛期氣象預(yù)警、排水管網(wǎng)預(yù)排查、河湖水位預(yù)降等工作。

（3）制定有針對(duì)性、預(yù)見性、操作性的防汛預(yù)案。強(qiáng)化應(yīng)急管理，健全相關(guān)應(yīng)急預(yù)案，確保發(fā)生超過城市暴雨內(nèi)澇設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的暴雨時(shí)，人防、物防和技防相關(guān)人員、物資能準(zhǔn)確到位并發(fā)揮作用。提前復(fù)核完善各低洼、易澇地區(qū)的相關(guān)排水設(shè)施運(yùn)行和排澇調(diào)度方案；落實(shí)預(yù)防地鐵、地下商場(chǎng)、地下停車庫(kù)等重點(diǎn)區(qū)域的人員應(yīng)急疏散等預(yù)案，保障人身安全和社會(huì)秩序安定；落實(shí)在建工程工地的臨時(shí)排水措施等各項(xiàng)防汛準(zhǔn)備，加強(qiáng)排水應(yīng)急隊(duì)伍建設(shè)，強(qiáng)化搶險(xiǎn)應(yīng)急演練，根據(jù)需要配備移動(dòng)泵車等專用防汛設(shè)備，完善物資儲(chǔ)備及調(diào)用流程，提升應(yīng)急搶險(xiǎn)的綜合能力。

（4）加強(qiáng)城市排水防澇智慧平臺(tái)建設(shè)。建立健全城市氣象、河湖、排水設(shè)施、調(diào)蓄設(shè)施、泄?jié)惩ǖ赖染C合管理信息平臺(tái)，及時(shí)公布、整合各部門相關(guān)管理信息，在易澇點(diǎn)、排水系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、受納水體設(shè)置必要的智能檢測(cè)預(yù)警設(shè)備，提高各部門協(xié)作、管理、調(diào)度、搶險(xiǎn)等工作效率。

四、結(jié)束語

城市內(nèi)澇嚴(yán)重阻礙城市發(fā)展、威脅人民生命財(cái)產(chǎn)。通過對(duì)內(nèi)澇事件的調(diào)查分析，其原因日漸明晰，除地理位置、天氣氣象等外因以外，還包括城市規(guī)劃、排水防澇系統(tǒng)工程建設(shè)、管理等內(nèi)因。內(nèi)澇防治急需政府、相關(guān)系統(tǒng)、部門統(tǒng)籌協(xié)作，從城市規(guī)劃、工程建設(shè)、管理提升、保障措施等方面多管齊下，力爭(zhēng)取得快速有效的防災(zāi)效果，保障城市安全。