我国城市内涝防治现状及问题分析

! 收稿日期 #$%' =%% =%Q!!!修回日期 #$%& =$" =#% 基金项目 国家自然科学基金资助项目U%U'%$%V 中国工程院重大咨询研究项目#$%V =j_=$' 第一作者简介 周宏%QQ# = 男 江苏如东人 博士生 主要从事城市水文学方面的研究<E[NAF9 aGGLO#$%%]%>":M8N 通讯作者 刘俊%Q>& = 男 安徽当涂人 教授 博士生导师 主要从事城市水文学 工程水文学方面的研究< E[NAF9 9SG8GAF]%>":M8N
我国城市内涝防治现状及问题分析!
周!宏 刘!俊 高!成 欧淑芳
河海大学 水文水资源学院 江苏 南京 #%$$Q&
摘!要 由于全球气候变化及人类活动的影响 近年来我国城市内涝灾害频发 在此背景下 从地形特征的角 度简要阐述了城市易涝区 对城市内涝的成因进行系统性分析 将造成城市内涝的主要因素归纳为自然因素 规划因素 工程因素 管理因素 并分别进行论述 从工程措施和非工程措施两个方面回顾了我国在解决城市 排水防涝问题过程中所采取的做法 做出的改进 指出在规划设计 管网建设 体制机制 应急抢险等方面存 在的不足 针对现有研究中的不足 指出变化环境下城市内涝防治中亟待解决的问题 关键词 城市内涝 内涝防治 城市雨洪 雨水管网 海绵城市 中图分类号 17%% TU"!!文献标志码 -!!文章编号 %$$$ =&%%T#$%&$" =$%U' =$V O8F %$:"Q>Q RS:FKKB:%$$$ =&%%T:#$%&:$":$#&
加从而引发城市内涝灾害 两种地形容易产生城 市内涝# 一种是城市开发建设过程中形成的周 边地区高程高于中心的低洼区域 另一种是降雨 强度超过管网排水标准产生溢流或超出河道排涝 能力产生漫溢地区
#!城市内涝成因分析
城市内涝灾害频发 暴露出我国城市规划与 建设中还存在许多问题 这其中既有排水系统本 身规划设计的问题 也有体制机制的原因 更有 重建轻管 的 因 素 再 加 上 城 市 大 规 模 开 发 建 设 城市内涝危害更是日益加剧" =U 综合起来看 造 成城市内涝的主要因素可以归纳为自然因素 规 划因素 工程因素 管理因素四类 #:%!自然因素
!!我国正处于城市化进程不断推进和深入的时 期 目前城市化水平已超过 V$W 根据世界银行 预测 随着城市化快速发展 到 #$"$ 年我国的城 市化水平将超过 '$W 随着城市化进程的不断推 进 城市致洪效应日益显著 城市水安全问题日 益突出 气候变化和人类活动直接影响了水循环 要素的时空分布特征 使得城市特大内涝灾害问 题日益严重 在城市化的快速发展与气候变化双 重影响下 我国北京 上海 广州 深圳 南京 杭州 武汉 济南等大中城市相继发生城市洪涝 灾害事件 给当地的社会经济发展带来了很大的 损失 并呈逐年上升的态势 本文对我国内涝防 治现状进行相关评述 并指出在城市防涝方面亟 待解决的问题
% 气候变化导致城市暴雨发生频繁 全球气候变暖导致极端降雨事件增多 我国 国土面积广阔 降雨时空分布不均匀 每年夏季 汛期大多数城市都面临着强降雨袭击的风险 短 时间内的强降雨事件往往导致城市排水系统大面 积瘫痪 排水不及时造成内涝灾害 城市快速发 展带来的城市热岛效应 雨岛效应进一步影响了 降雨的分布和强度 使得区域暴雨中心逐渐向城 市化地区 转 移 城 市 发 生 高 强 度 暴 雨 的 可 能 性 更大V
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灾!害!学
"" 卷
$#% 水循环系统遭到破坏 我国正处于经济高速发展的时期! 城市硬化 道路和建筑不断扩张! 原有河道( 湖泊等自然水 体面积与数量急剧减少! 城市范围内不透水区域 越来越大! 地面硬化率逐渐增加) 城市建设破坏 了城市排水方式和格局! 增加了排水系统脆弱性) 部分河道被人为填埋或暗沟化! 河网结构及排水 功能退化' 道路及地下管道基础设施建设! 破坏 了原来的排水系统! 管道与河道排水之间的衔接 和配套不合理! 排水路径 变 化! 排 水 格 局 紊 乱! 排水系统不完善) 加之大量的地下停车场( 商场( 立交桥等微地形改变原先的水循环过程! 有利于 雨水积聚和洪涝的形成! 也是城市洪涝最为严重 的地点) #:#!规划因素 $%% 城市总体规划对涝灾重视程度不够 很多城市为了满足发展对土地的需求! 在总 体规划过程中将许多湖泊( 河道( 坑塘的用地性 质规划成建设用地! 而不进行水域占补平衡的补 偿! 导致地面硬化率提高! 雨水降落到地面后迅 速汇集到城市低洼处从而产生内涝灾害"># ) $#% 城市治涝规划与其他专项规划协调性差 近年来极端降雨事件发生越来越频繁! 城市 治涝规划中相应的提标改造( 雨水利用设施建设 等措施虽然在一定程度上缓解了城市内涝! 但建 设耗资大( 周期长! 未能跟上城市化发展的脚步 且未与城市防洪( 河道水系( 道路交通( 园林绿 地( 环境保护等其它规划相衔接) 因此解决城市 内涝必须 结 合 工 程 措 施 与 非 工 程 措 施! 做 到 蓄( 滞( 排等手段相结合! 并做好与其他专项规划的 协调"'# ) #:"!工程因素 $%%管网设计重现期较低! 改造较为困难 大部分城市老城区管网设计重现期较低! 多 为 % 年一遇( $:V 年一遇甚至 $:"" 年一遇' 新建 城区管网标准也多为 % X# 年一遇) 对排水管网进 行提标改造需在建成区开挖路面! 工程量及投资 较大! 改造较为困难) $#%强调外/排0! 忽略内/蓄0 传统的市政排水强调快排! 忽略自然水体本 身的调蓄作用) 随着城市的扩张与建设! 一些河 道( 湖泊等天然水体被人工填埋! 改为建设用地! 使得城市 不 透 水 下 垫 面 增 加! 产 汇 流 速 度 加 快! 而城市自身的调蓄能力在快速城市化建设中逐渐 减小! 城市内涝灾害更易发生) $"% 排水系统与排涝系统缺乏有效的衔接 城市的管道排水和河道排涝系统往往是独立 进行设计) 管 道 排 水 一 般 按 照 满 管 重 力 流 设 计! 要求设计条件下河道水位对管道排水不产生顶托' 城市河道排涝是按照河道不漫溢设计! 并不考虑 河道水位对管道排水的影响) 因此! 在很多情况 下! 管道排水与河道排涝系统会有明显不衔接的 情况! 加重城市内涝灾害损失程度) $U%地下空间治涝措施薄弱! 安全隐患较大 现阶段! 城市地下空间防涝安全没有得到足 够的重视! 没有确定的地下空间防涝设计标准和 规划) 地下空间相对封闭! 很难依靠重力自流排 水! 且逃生通道少! 人员伤亡几率增加)
!第 "" 卷第 " 期 #$%& 年 ' 月
灾!害!学 ()*+,-.)/0-1-21+)34).)56
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周宏 刘俊 高成 等<我国城市内涝防治现状及问题分析 ( <灾害学 #$%& "" " %U' =%V%< j4)*48BC .?* (;B 5-)0GIBC IJA9<-BA9HKFK8@0;LLIBJ2FJ;AJF8B ABO 3L8Z9INK8@*LZAB DAJIL98CCFBC08BJL89FB 0GFBA ( <(8;LBA98@0AJAKJL8[ PG898CH #$%& """ %U' =%V%:O8F %$:"Q>Q RS:FKKB:%$$$ =&%%T:#$%&:$":$#&<
%!城市内涝
城市内涝是指强降雨或连续性降雨超过城市 管网排水能力 导致城市地面产生积水灾害的现 象% 内涝的形成有其自然因素的存在 更与社 会因素紧密相关 全球气候变暖使得极端降雨事 件频发 加之城市建设中不透水下垫面的增加使 得雨水下渗强度降低 地面产流量增加 汇流速 度加快 雨水快速汇集至排水管网入水口 然而 由于城市排水管网设计标准低 难以及时排除涌 入的雨水 容易在雨水口附近产生积水 一些低 洼地区在排水过程中由于重力自排或泵站抽排能 力不足也会产生积水 随着积水时间和深度的增