城市内涝问题及其规划对策研究

城市内涝问题及其规划对策研究

2013年11月12日来源：《城市化》2012年七、八期合刊作者：杨明松（中国城市规划设计研究院副总工程师）

近年来，我国多个城市发生不同程度内涝灾害，受到各方广泛关注。特别是今年7月21日北京市的洪水和内涝灾害，造成交通大面积瘫痪，死亡人数79人的严重灾情，再次给我们敲响了城市安全的警钟。

城市内涝是常见且普遍的灾害。无论是发达国家还是发展中国家，都曾经发生并且还会发生。但城市内涝频繁发生，对生产和生活造成了严重影响，出现了重大人员伤亡，就是很值得反思的问题。

防治城市内涝，涉及规划、建设、管理多个环节。就规划而言，也有规划编制和规划管理之分。任何一个环节出现问题，都可能造成内涝灾害。本文仅从规划编制角度谈一些粗浅认识。

1、城市内涝的成因

城市内涝原因非常复杂。不同城市有不同的原因，同一城市不同地段的原因可能也有差别。但暴雨强度超标、排水条件的不利变化、对城市排水重视不够、应急管理准备不足是带普遍性的问题。

1.1暴雨强度超过城市排水设计标准

城市排水有一定的标准。标准的高低，取决于社会经济条件、受淹后造成的损失等多种因素。我国排水规范几经修改，排水标准不断提高。

现行城市排水管网规划设计标准是：城市一般地区1-3年一遇，重要地区3-5年一遇，特别重要的地区还可更高。在排水管网设计方面，我国排水标准与发达国家相比差距不大，并且现行的排水规划规范正在修订。

按照一定排水标准设计的城市排水系统，当发生小于或等于设计标准的暴雨时，城市不会积水；当发生大于设计标准的暴雨时，就可能发生积水。积水的范围、深度、持续时间不但与暴雨超标幅度有关，而且与城市的地形、水系、洪（潮）水位等排水条件有关。

我国近年来在北京、天津、上海、广州、济南、杭州等城市发生的内涝，首先是因为暴雨强度超过了设计标准。以北京为例，重现期为1年、3年、5年对应的最大1小时雨量分别是36毫米、50毫米和56毫米，而近几年发生的几次内涝，最大1小时雨量都在50毫米以上。例如，2011年6月23日暴雨，个别地段1小时最大降雨量高达128毫米，按照北京市的暴雨强度公式推算，其重现期远远超过100年。今年7月21日暴雨，有20个雨量站最大1小时雨量超过70毫米，重现期超过20年。

需要说明的是，城市排水设施的设计重现期与水利部门计算江河流域洪水采用的重现期有很大差别。在城市内，每个与河流、湖塘等受纳水体连接的排水出口，其汇水面积一般不会太大。因此，城市排水设计关注的是短历时暴雨强度。在统计分析中，暴雨是在5-120分钟之间分9个时段选样。而水利部门计算江河洪水时，由于汇水面积一般较大，选择的降雨历时都在120分钟以上，通常是考虑24小时、1日、3日甚至更长。根据概率统计原理，不同选样方法统计分析出的概率（或重现期）是不可比的。

1.2排水条件发生了一些关键性的不利变化

最近三十年，是我国城市化高速发展时期，城市建设用地成倍增长，排水条件发生了许多变化。其中，对城市排水影响最大的是下垫面和排水通道变化。

1.2.1下垫面变化

在天然状况下，平原地区径流系数一般小于0.2，而变为城市后，综合径流系数一般大于0.5。也就是说，城市化后同样的降雨，径流提高了一倍以上。当然，这种变化在城市排水管网设计时已经考虑。对城市排水影响最大的是大量水面及洼地被占用。我国长三角、珠三角等沿海地区，地形十分平缓，天然状态下水网发达，变为城市建设用地后，水面率普遍降低，给城市排水造成径流量增加、调蓄能力下降的双重压力。这是近年来城市内涝频繁发生的重要原因。

1.2.2排水通道变化

城市内部和周边的天然水系、人工明渠是承接城市排水管网雨水的后续排水通道，其排水能力大小、水位高低对城市排水极为重要。在城市化过程中，天然水系被不同程度占用。保留的水系，要么不进行任何整治，任其作为生活垃圾、建筑垃圾、采石废料等的堆放场所；要么在河流上建设闸门、橡胶坝等控制设施拦截河水提高水位。有的城市甚至占用行洪断面搞开发建设。所有这些变化都会导致相同降雨条件下排水通道水位抬高。

对于自流排水的城市管网系统，如果后续的排水通道水位过高，出口受阻，必将影响管网排水能力甚至完全丧失排水能力。用近年来出现的超标暴雨进行雨水流量过程计算后不难验证，按照现行标准建设的城市排水管网，如果排水出口顺畅，城市积水的范围、深度、持续时间不会太严重。积水范围大、持续时间长的城市内涝，往往都存在受纳水体水位过高而导致的排水出口不畅问题。

1.3对城市排水重视不够

城市排水设施多数属于地下工程，“重地上，轻地下”是各个城市建设过程中的普遍现象。在资金有限的情况下，建设重点往往放在看得见、能够提升城市形象的地面工程上。而对包括排水工程在内的地下工程，在建设时序、工程质量管控、日常维护管理等方面还没有得到足够重视。以维护管理为例，目前不少城市连现状地下管线信息都不清楚，更谈不上从中发现问题，找出薄弱环节，有针对性地及时解决问题。曾经发生的多起施工过程中地下管线被破坏的事故，就与管线位置不清有直接关系。

1.4应对超标暴雨准备不足

排水工程按照一定标准规划设计就会有超标情况发生。但在超标情况下，不能把所有损失都视为正常，而应该积极应对，将损失减小到最低程度。目前我们在应对超标暴雨方面，明显存在准备不足的问题。

在规划阶段，当发生不同级别的超标暴雨，各个排水分区有多少雨水不能及时排出，应该暂存在什么地方不会造成损失或损失最小，很少受到重视。规划阶段缺乏预控和引导，超标暴雨发生时，多余的雨水只能沿地面由高处向低处汇集。如果重要道路、建筑、物资正好处于低洼地段，必然造成严重影响和损失。

此外，应急阶段的预判和组织协调能力也至关重要。最近发生在北京的“7.21”洪涝灾害，是对应急能力的一次全方位检验。有经验也有教训。

实际上，对超标暴雨准备不足，才是我们与发达国家之间的明显差距。

2、规划对策

2.1做好规划基础工作