城市内涝的成因及防治对策

-1--城市内涝的成因及防治对策（姓名：学号班级：）摘要：改革开放以来，中国城市化进程明显加快，城市数量迅速增加，规模不断扩大，随之也涌现出了一系列亟待解决的疑难问题，这其中就包括城市排洪问题。近几年，国内城市内涝频繁发生。包括北京、南京、长沙、广州等在内的多个城市屡次遭遇内涝。深入分析引发城市内涝的原因，提出应对城市内涝的防治对策。关键词：城市内涝；排水系统；城市径流引言2010年，住建部曾在全国范围内组织过对351个城市的调研，调查表明在2008-2010年的3年间，将近有62%的城市都曾发生过内涝事件，内涝发生3次以上的城市有137个。基本上是逢大雨必涝，面对全球气候异常，频繁出现暴雨，部分城市出现一定程度的内涝也属正常，但我国大中城市广泛、频繁受淹，显然说明城市现有的排水系统存在一定的问题。1受涝原因分析1.1排水设施建设滞后频繁出现的内涝凸显了城市排水能力不足的问题。近年来，我国城镇化进程加快，地面建筑如雨后春笋般竖立起来，城市硬化地区面积大量增加，使得城市径流增大，但是城市排水设施建设却与其发展严重脱节。城市建设档次提高了，排水设施还依然沿用几十年一贯制的标准和做法；有的城市道路建成了，而排水设施还未配套；有的城市排水设施已列入建设规划，但很不受重视，项目经常受到排挤，久久不能实施；有的城市降低规划排水系统标准，仅解决当下面临的短期问题。排水系统滞后于城市发展，不匹配城市建设水平，不适应特殊气象条件，已是较为普遍的问题。1.2局部地段排水建设标准偏低当前城市排水设施规划设计中，按照《城市排水规划规范》要求采取1-3年的重现期标准，重要地段采取3-5年的重现期标准。而大部分城市早期建设的排水系统执行的还是较低的标准，很多省会城市是1年的排水重现期标准，地级城市是0.5-1年的排水重现期标准。1.3排水系统老旧在城市发生的内涝中，老城区往往是受涝的重灾区。由于大部分城市的老城区仍在使用早年建设的排水管道系统，这些管道当年的设计标准和建设标准都比较低，管沟规格小、雨水口少、管道破损淤塞严重，排水能力大打折扣，在遭遇强降雨时就不堪重负，再加上地面坑洼，雨水泄流路径不畅，很容易形成成片积水。从现行城市排水规划设计看，排水设施的规划设计以城市总体规划为依据，而排水是一-2--个流域的概念，城市规划区未必能够覆盖排水流域分区，在这种情况下，规划区以外的汇水面积如何考虑缺乏相关的依据。从有效期看，城市总体规划的有效期一般为20a，而城市排水管网的服役期多在50a以上。在50a内，至少要经历3次城市总体规划的修编，城市发展存在诸多的不确定性，不确定性的后果就是可能导致城市排水管网设计的下垫面条件、服务范围发生较大变化，在这种情况下，城市排水设施排水能力不足的问题就显露出来了。1.4雨水调蓄能力小城市的河湖水面是调蓄雨洪的主要设施，当发生超过排水系统排水标准降雨强度或降雨过程时，应采用河湖水面或蓄水设施暂时蓄存，降低雨洪峰值和延缓峰值到达时间，待降雨峰值过后再从调蓄设施缓缓排至排水系统或在调蓄设施中对集蓄的雨水加以利用。通过雨水调蓄设施可以有效地缓解排水系统的压力，并解决排水设施能力不足和设计标准偏低的问题。然而，随着城市快速发展，城市中原有的河湖水面经过大规模改造，已所剩无几，留存的河湖水面规模也大幅度缩减，主要体现在城市河湖水系的空间减小，水系调蓄能力不足。由于城市地价高，尤其是滨水地段的地价高，城市的滨水空间、河道范围受到严重的压缩，导致河道的调蓄能力不足，河道水位上涨，洪水泛入城区，造成内涝；同时受洪水水位顶托，城市内部雨洪水排不出去，雨水调蓄能力急剧降低，已基本失去了雨水调蓄作用，在新的建设中又疏于建设相应的雨水调节设施，一旦遇到降雨量超过排水设施能力，多余的水排不出去，又无处蓄存，于是只能漫上街道，形成内涝。1.5全球变暖的影响全球变暖，水循环速度加快，城市暴雨强度加大全球变暖，对全球生态系统影响是多方面的，其中最重要的一条就是加速水循环过程。水循环速度加快，导致暴雨过程增多。如《自然》杂志发表的一篇研究报告认为，人为因素造成的全球变暖，是导致2007年夏北半球部分地区暴雨成灾的罪魁祸首，这项研究首次证实了降雨量增加与全球变暖有关。据悉2007年6月以来，英国暴雨成灾，遭受自1938年来最严重的洪涝。国内研究也有类似的结果，如2010年5月广州暴雨过后，相关专家认为，近期的暴雨天气很可能与全球气候变暖和城市化带来的雨岛效应有关。由于人类活动增加，导致大气中温室气体的含量增加，产生温室效应，同时，大气中含水量增加，雨强增大，大雨、暴雨的发生概率呈抬头之势。专家认为，目前全球气候变暖导致气候季节变化已经成为大趋势，社会各界需要趋利避害应对气候变化，从宏观上需要国际社会共同努力减缓其影响，从微观上需要控制城市的过快发展、合理规划城市，减轻城市雨岛效应，尽可能调节城市气候。城市雨岛效应、热岛效应、干岛效应是相互关联的。城市热岛效应有利于增强城市空气的对流，也会增加空气中水汽含量。水汽含量增加、足够的凝结核!空气对流强度增大这三大要素导致了城市内部暴雨强度加大。-3--1.6排水系统管理不善对于城市雨水设施达不到设计标准的问题，一个重要原因是对排水设施长期疏于管理造成的。目前，很多城市特别是经济相对落后的中小城市，排水管沟大多还是合流制系统，雨污水在同一管沟中泄流，雨污水中没有随流冲走的沉积物就积存在管道中，即使是分流制的雨水管沟，降雨初期也有大量污物被带到管沟中沉积下来，随着年代越积越多，形成了淤塞，不仅使排水管沟过水断面减小，还增加了排水阻力，排水量大为减少。这种现象在年代长久的旧城区排水管沟中尤为突出，也是旧城区容易积水的原因之一。城市的水管理体制历经多次变迁，从建国初期的块状管理到80年代的规划、建设分离，过渡到90年代兴起的规划、建设、管理分离模式。90年代后期兴起的城市水务一体化管理后，城市给排水基础设施管理模式更加复杂。城市内部的河道管理也相当复杂，如有些地区采用了建国初期形成的块状管理模式，城市内部水系归城建部门管理，有些地区则由水利、水务部门实施对河道的管护#城市河道、城市内部排水基础设施是城市排水系统的重要组成部分，管理过程中，针对复杂的管理模式，需要协调不同部门，这就有可能导致排涝泵站收集不到雨水，而雨水排不出去。同时由于城市暴雨洪水预见期短，暴雨预测技术预测网尚不完备，再加上部分城市缺乏城市暴雨洪水预案，这就可能导致城市雨积应急管理措施不及时。属地管理片区管理也是城市雨洪管理的重要问题。水的问题，尤其是暴雨排水的问题，更多是从流域水循环的角度来管理。属地、片区暴雨排水管理割裂了洪水的水循环过程，其后果就是在暴雨洪水时需要协调多个属地管理的部门。城市的雨洪问题与城市建设中“重地上、轻地下”的政绩观有关，也与我国的国情有关。新中国建国初期提出“先生产、后生活”，国家对基础设施类投资少，投资比例偏低，虽然近年投资比例有所提高，但由于基础设施欠账太多，还账尚待时日。由于地面工程显而易见，地下工程只有在出现问题时才显示出其重要性，而政府在政绩考核时恰恰也缺少这一块的考核指标，以致于地方政府往往不重视地下管网的敷设。2排涝对策探讨2.1加强排水设施建设我国城市化发展非常迅猛，但是城市管理部门关注的是地面上的形象，重视的是高楼大厦，由于建设排水系统一没有直接效益，二没有形象政绩，三缺少排水系统不至于造成严重后果，所以往往被忽视。城市开发建设到哪里排水设施配到哪里，很少有城市系统地编制排水专项规划，对排水设施建设进行统筹安排，对排水系统的建设标准统筹考虑，以至城市骨干排水设施不足或标准偏低，有些片区配套排水设施建设跟不上就没有排水设施，发生问题只好采取临时措施。城市排水系统建设需要通过法律、行政、工程等综合性手段，才能确立其应有的地位。一些国家之所以能较好地解决城市排水问题，是因为在法律、资金投入、运行管理等方面形成了一个较为均衡的机制，甚至上升到法律的高度。比如，美国有防范城市内涝的法律，对-4--城市内涝防治作了较为详尽的规定；日本有《下水道法》，对下水道的排水能力和各项技术指标都有严格规定；德国有《城市内涝保险法》，减轻了城市防洪建设的负担。我国近年来也有城市开始尝试研究通过法律形式对城市内涝防治和排水设施建设提出相关规定。2.2适当提高排水管沟建设标准提高排水设施建设标准，国外一些大城市较少出现大面积积水，一个重要原因是这些城市采用的排水标准比较高，如纽约是10至15年一遇，东京是5至10年一遇，巴黎是5年一遇。我国1975年发布的《室外排水设计规范》规定城市排水系统设计重现期一般为0.33-2年；1987年发布的《室外排水设计规范》规定城市排水设计重现期一般为0.5-3年；2006年发布的《室外排水设计规范》规定也是0.5-3年，重要地区为3-5年。虽然30年来排水设计标准有所提高，但在实施中仍处于较低水平，大多数城市排水设计重现期仍在1年上下。2.3改造旧排水管沟改造老旧的排水管沟，特别是旧城中的排水管沟，使这些排水管沟具备应有的排水能力，是城区防涝治涝的重要举措。改造老旧的排水管沟最好结合旧城改造系统地开展，通过市政专项规划按照系统性原则，统筹制定合理的排水方案，设计建设符合相应地区要求标准的排水设施，落实排水工程项目，形成较完善的排水系统。2.4建设雨水调蓄设施建设雨水调蓄设施是减少雨洪冲击的方法之一，大量利用雨洪资源是解决城市暴雨内涝的新策略，即在排水系统难以实施大规模改造的情况下，通过增加蓄水设施，以蓄排结合的方式解决城市内涝问题。如日本把城市防涝作为重要的建设项目，要求在城市地下广泛建蓄水池，新建大型公共建筑必须设置雨水蓄存设施；德国在建设住宅、厂房、花园等建筑中均要设计雨水利用设施；美国芝加哥市在新开发区强制性地实施雨水贮留设施，修建蓄水湖、蓄水池，遇暴雨时用来蓄水。2.5提高排水应急处置能力由于受城市自然条件和资金条件等因素制约，提升城市排涝标准是比较困难的，城市排水设施建设必须要考虑效费比，排水建设标准不可能按极端降雨情况设定。为避免强降雨侵害城市，还需相关部门积极采取应对策略，制定针对极端天气条件下的排水应急方案，并提前做好强降雨应对准备。可采取的应对策略有：通过信息发布，将降雨预报、道路积水、交通拥堵的情况及时通知到市民，让大家尽可能避开受灾地段，减少因暴雨带来的社会问题；加强低洼易涝地段的排水巡护，预备一定数量的机动排涝设备，随时调用；强降雨前在排水管网不足或易发生内涝的地段事先准备好抽排水设备，以应对紧急排洪需要。一般来说，只要将低洼易涝地段的内涝问题解决好，城市交通就不至于发生大问题，强降雨的侵害作用就减轻许多2.6加强排水设施日常管理城市排水设施管理是设施效能的重要保证，城市排水管沟要正常运行，经常性的维护清-5--理必不可少。对于排水管沟出现的淤积问题，只要通过定期清掏就可以解决。我国长三角地区有些地势平缓的城市，将排水管沟的清掏作为管沟维护的基本工作，长期保障了排水管沟的正常使用。对于雨水口堵塞问题，除需保持经常检查清理以外，还应在设计中多加考虑防堵和便于清理。城市暴雨积水问题并不是单纯的技术问题，大量研究表明，技术问题在管理中仅起到微小的作用。在管理的条块关系中，城市排水管理主要体现为块管理，即属地管理，在这种情况卜，地方政府作为“自然经济人”往往追求政绩最大化，地下工程如排水设施则不被重视。排水管理的另一方面体现为多头管理，相互衔接不顺。城市暴雨预见期较短，城市的排水预案、应急调度方面往往跟不上实际情况，在暴雨来临时还需协调多个管理部门，由于管理理念、技术手段的特点，在具体的问题处理过程中会出现“各扫门前雪”的情况，结果导致城市内涝。因此针对这些问题，需建立相关的考核指标，同时国家、省、城市政府加大经费投入，地方政府应协调各管水部门之间的关系、协调排水上下游政府之间的关系，制定城市内涝防治预案。2.7校核城市暴雨强度公式中国的城市暴雨强度公式大部分在20世纪80年代以前建立，近30年以来对公式少有修正。但近30年是城市化发展速度最快的时期，由于气候变暖导致全球