摘要通过对城市积水成因分析，从城市扩张、气候变化、规划设计、雨水利用等方面提出减缓城市积水的方法。
关键词：暴雨 土地硬质化 城市热岛效应 设计标准 模拟分析 雨水利用
近年来，城市暴雨洪涝灾害有日趋严重的趋势，每次暴雨灾害都会造成城市局部洪涝灾害。北京、武汉、重庆、郑州成都等城市时常因为暴雨而出现水漫金山的状况，更为可怕的是，同样的场面，经常会在全国多个城市同步上演：广州、深圳、南宁、温州……
城市的暴雨洪涝灾害为什么近几年比以往更加严重了？分析其原因，主要有以下几个方面：
1 土地硬质化
社会发展与经济活动的增加，以及城市不断扩张，使工业区、商业区和居民区等不渗水的面积越来越大，而树木、农作物、草地等渗水面积逐步减小；同时，在城市化的过程中也使相当部分的流域被不透水地面所替代，不仅使径流总量增大、滞留容量急，而且使汇流时间大大缩短，雨水汇流速度大幅度提高。洪峰流量增大、洪峰出现时间提前是城市化对暴雨径流的影响特征。
洪峰流量增加后，使排水明沟、管渠、桥涵、河道等的过水能力明显不足，引起城市下游洪水泛滥，造成交通中断、地下通道淹没、房屋和财产受破坏和损失，给生活和工作带来不必要的麻烦。
硬质地面的增加，不仅增加径流量，而且使地区的入渗量减小，地下水补给量相应减少，枯水期河流基流量也相应减小。同时由于地下水的过量开采，造成城市地面下沉。据有关专家考察，我国中东部地区有50多座城市出现地面下沉，太湖流域有些城市地面在20年间下沉1米，给城市水灾带来了隐患。
2 城市热岛效应
由于城市化进程的加快，改变了城市的局地气候条件，产生了城市热岛效应，使城市上空的空气对流加强，容易引起发生强对流天气，出现郊区降小雨，市区降大雨；郊区降大雨，市区降暴雨的现象。如在上海[1]，小雨和中雨出现的概率市区比郊区多5%，大雨概率多17%，暴雨、大暴雨、灾难性暴雨多25%。
3 管网建设历史欠帐
城市排水设施薄弱，排水能力不足。由于历史原因，在过去的城市建设中，没有预计到城市发展如此迅速，因此，在当时设计排水系统时，设计标准不高，排水能力有限，致使在暴雨过后，积水现象比较严重。同时，由于缺乏地下规划，致使城市的建设顺序出现错误：先建城，再顾及地下；致使我们的市政管道铺设速度一直跟不上城市建筑发展的速度，出现“地下硬件跟不上地上硬件”，大部分城市的地下管线处于超期服役、“小马拉大车”的状态，管理部门于是头痛医头，脚痛医脚，一遇暴雨就疲于奔命。不仅给百姓生活造成极大的影响，也使市政设施管理部门苦不堪言。
4 缺乏城市排水管网的有效管理
主要表现在以下几个方面：
• 管理法规和相关技术标准不完善。缺少排水管理规范，市政排水管理无章可循。市政排水设施经过多年发展，已经得到了极大的改善，但仍沿用过去几十年陈旧不变的粗放型管理机制，普遍存在着重建设轻管理的现象。
• 对城市现状排水系统的排泄能力、影响因素未做到心中有数。缺乏完善的城市现状排水管网的数据资料及现有管网的负荷能力，无法确定不同降雨条件下管网的薄弱点及瓶颈位置，致使排水管网的运行养护、更新改造时，只能采取局部性措施解决眼前的问题，无法明确产生问题的具体原因，缺乏全盘管理、解决措施及排水管网改造优化方案。
• 缺乏排水系统的专项规划。排水设施建设滞后于城市开发建设，排水系统规划与城市总体发展规划相脱离。存在着现状不明，规划滞后的尴尬境界。
• 缺乏排水管网数字化资料。排水管网数字化工作不普及，目前在全国还只是少数城市开展了城市排水管网数字化的工作，绝大部分城市还停留在保留纸质资料档案的阶段，管网数字化的工作并未全面展开；对于已经建立管网数据资料，同样也存在着排水管网数据不完整、不准确，对排水管网资产状况掌握不全面的现象，而且排水管网数字化管理水平低，缺乏完善可靠的排水管网数字化管理技术规范，各个城市排水管网数字化管理水平和技术标准差异较大；大部分城市排水管网数据资料管理方式分散不系统，数据存储方式多种多样等状况，无法应用高效的查询分析方法以体现复杂排水管网的网络特征和上下游关系，使得分析决策水平还停留在主观判断和简单推理的层次，缺乏排水管网的水力分析、调度分析、布局优化分析、事故应急处理分析和管网动态分析的科学依据。
• 缺乏有效的管网状态评估和运行监测手段，不能及时掌握管网排水负荷和运行状况的变化，以及基于实时在线数据的全管网系统分析和动态模拟分析。
5 城市雨水排水系统设计标准偏低
我国城市雨水管渠设计重现期一般采用0.5~3年，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般采用3~5年[2]，特殊重要地区也不超过10年，与其他国家及香港的设计标准相比，仍比较低。例如：美国和加拿大，居民区2~5a，一般商业区2~10a，繁华的商业区5~10a；英国，平均坡度>1°的地区为1a，平均坡度<1°的地区为2a，洪水后果严重的地区为5a，除此之外还要以30年一遇的洪水进行校核；欧盟，农村为1a，居民区为2a，市中心/工业/商业区为2a或5a(没有洪水校核时)，地下铁道/地下通道为10a，其相应的校核洪水分别为10，20，30，50年一遇；与深圳毗邻的香港，密集型农地为2~5年，乡村地区为10年，并以50年重现期校核，郊区主要集水区防洪渠为50年，以200年重现期校核，市区排水干管设计重现期为200年，而排水支管系统设计标准为50年[3,4]。由此可见，我国的雨水排水系统设计标准偏低，只有北京在特别重要地区采用了3~10年的重现期，其他如上海、杭州、深圳等南方雨量较大、人口众多的城市也还只是采用3~5年的重现期，而南京、扬州、柳州等城市还只采用0.5~1年的标准。
6 缺乏雨水的综合利用方案
我国城市雨水利用虽具有悠久的历史，而真正意义上的城市雨水利用的研究与应用却从20世纪80年代开始，并于90年展起来。但总的来说技术还较落后，缺乏系统性。建设单位和设计技术人员缺乏此方面的概念，虽然我国已于2006年9月发布了《建筑与小区雨水利用工程技术规范》，但此规范属于技术措施，并没有强制开发建设活动必须进行雨水利用。
7 对策
面对日益严重的城市水灾隐患，应加强防御，科学管理。
首先，加强城市综合规划，尽可能使高楼、街道、绿地、河道、湖泊合理布局，做到城市发展和减灾同步。进行排水系统现状普查，编制城市排水专项规划，使规划的排水系统与现有排水系统合理、有机结合。通过管网水力模拟，分析管网系统在不同状况下水力负荷状况，以及管网的临界负荷。遵循开发建设的时序性，坚持整体规划、分期建设的原则，制定近期和远期排水规划。同时，在雨水管道系统设计、用地规划和地面覆盖上考虑雨水渗透。充分、合理地利用雨水涵养地下水源，缓和城市水资源危机，增加土壤中的含水量和调节气候，以减少雨水管渠的容量，降低雨水管渠的投资和运行费用。
其次，在采用降雨径流控制措施的同时，不断完善雨水管理的政策法规，完善自然水体的保护和利用措施，加强城市排水系统的管理及养护机制，制定合理、科学的管理体系。掌握现有排水系统现状，建立并完善城市排水系统数字库，为城市排水管网水力分析、实时在线分析、布局分析、管网规划优化分析、事故应急处理分析和管网动态分析提供科学依据，为排水管网更新改造和管理提供理论指导，为节省管网投资建设提供服务。
根据城市的经济发展状况和城市暴雨量情况，适当提高城市雨水排水系统的设计标准，全面掌握城市雨水排水系统科学改造和扩建城市地下排水系统。
参考文献：
1. 王紫雯环境规划、管理与控制[M].杭州：浙江大学出版社，2001.8-11
2. 中华人民共和国国家标准GB50014-2006《室外排水设计规范》
3. HighwaysDepartmentofHongKong.RoadNote6–RoadPavementDrainage.Research&DevelopmentDivisionRD/RN/0064thMay1994.
4. DrainageServicesDepartmentofHongKong.StormwaterDrainageManual–Planning,DesignandManagement.ThirdEdition,December2000.
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