我國城市內(nèi)澇問題研究綜述 王江波1 ，張 茜1 ，吳麗萍1 ，茍愛萍2( 1 南京工業(yè)大學建筑學院，江蘇南京 210009; 2 上海應用技術(shù)學院，上海 201418)摘要 通過對國內(nèi)城市內(nèi)澇問題的文獻進行統(tǒng)計，簡述了該問題的研究進展，歸納了城市內(nèi)澇形成的主要人為因素，并介紹了國內(nèi)外先進的規(guī)劃理念和技術(shù)手段，以期在后續(xù)研究中為我國解決城市內(nèi)澇問題提供參考。關(guān)鍵詞 城市內(nèi)澇; 成因; 對策; 新理念; 新技術(shù)中圖分類號 tu 984文獻標識碼 a文章編號 0517 6611( 2013) 30 12072 07eview on esearches about urban waterlogging in chinawang jiang-bo et al ( school of architecture，nanjing university of technology，nanjing，jiangsu 210009)abstract through reviewing literatures about urban waterlogging in china，the research advances and the contributing factors were summa-rized the advanced planning idea and techniques at home and abroad were introduced，so as to provide reference for solving urban waterlog-ging in the future in chinakey words urban waterlogging; contributing factors; countermeasures; new idea; new technology國家住建部 2010 年對國內(nèi) 351 個城市排澇能力的專項調(diào)研顯示，2008 2010 年，有 62% 的城市發(fā)生過不同程度的內(nèi)澇，其中內(nèi)澇超過 3 次以上的城市有 137 個，57 個城市的最大積水時間超過 12 h。2011 年進入秋汛以來，國 內(nèi) 就 有137 個縣級以上城市進水受淹，北京、武漢、成都、南京、杭州等省會城市更是發(fā)生了嚴重內(nèi)澇?！暗绞袇^(qū)去看海”甚至成為流傳甚廣的網(wǎng)絡冷幽默。2013 年城市內(nèi)澇依然到處肆虐， 不僅造成了巨大的經(jīng)濟與社會損失，還造成了人員傷亡，使 受災民眾流離失所，防治內(nèi)澇已成為刻不容緩的事情。筆者歸納總結(jié)了現(xiàn)有城市內(nèi)澇研究文獻中的內(nèi)澇成因與對策，以便能在后續(xù)研究中為我國城市內(nèi)澇的解決提出一些參考。11 1城市內(nèi)澇問題研究進展階段劃分 城市內(nèi)澇問題是由城市內(nèi)的積水問題演變而來的，國內(nèi)最早的研究是在 20 世紀 80 年代。隨著城市的快速發(fā)展，城市內(nèi)澇問題也日益嚴重。2000 年以前，城市內(nèi)澇的研究較少; 到 2009 年，城市內(nèi)澇問題開始突出，研究文獻增多。近 3 年來，關(guān)于城市內(nèi)澇的研究文獻以較大的斜率呈直線增長( 圖 1) 。圖 1 1980 2012 年我國研究城市內(nèi)澇問題的文獻數(shù)量第一階段( 20 世紀 80 年代) : 對城市內(nèi)澇的成因進行簡單、片面的描述，主要研究暴雨引發(fā)的城市內(nèi)澇，大多關(guān)注沿江河流域城市因洪水災害引發(fā)的內(nèi)澇。在防澇對策中，注重 簡單的機排。例如李昭淑等人在研究關(guān)中盆地內(nèi)澇情況時， 將內(nèi)澇歸結(jié)于自然因素，探討了氣象水文、地質(zhì)地貌等方面 的原因1。第二階段( 20 世紀 90 年 代) : 深入研究各內(nèi)澇成因，開 始研究城市建設(shè)等人為因素對城市內(nèi)澇的影響，但程度較 淺; 開始給內(nèi)澇形式進行分類，引進國外先進理念。顧朝林 等人在研究 1991 年蘇皖城市洪澇災害的時候分析了選址、建設(shè)等方面的人為因素，還將城市內(nèi)澇歸納為點狀、線狀、片狀 3 種澇災類型2。董揚研究安徽省城鎮(zhèn)洪澇災害時提出 了“截、排、蓄、分、引、植 ”多方法結(jié)合預防內(nèi)澇的先進 理念3。第三階段( 2000 2013 年) : 建立較精確的模型對內(nèi)澇地 區(qū)進行實況模擬; 對城市內(nèi)澇的自然因素、人為因素進行總 結(jié)或是對某一成因進行詳細研究; 詳細研究國外的先進理念、技術(shù)手段，發(fā)掘適合我國國情的先進防澇對策，并對已經(jīng) 引入的先進理念的實踐情況進行歸納總結(jié)。為了直觀展示內(nèi)澇全過程，王林等人建立了數(shù)字高程模型、降雨模型、產(chǎn)匯 流模型、排水模型，并以深圳為例進行了驗證4。劉卓等人在 2011 年城市國際化論壇上介紹了在內(nèi)澇治理方面居于世基金項目作者簡介國家自然科學基金項目成果( 51008156，51378010) 。王江波( 1976 ) ，男，河南鶴壁 人，副 教 授，博 士 研 究 生，從事防災減災、城市規(guī)劃研究。2013-09-255界前沿的法國、英國、日本的先進排水理念 ，對我國的排澇對策制定有很大的借鑒意義。收稿日期1207341 卷 30 期王江波等 我國城市內(nèi)澇問題研究綜述1 2研究方法洪面積減少，使城區(qū)雨水向低洼區(qū)域匯集，造成內(nèi)澇之災。歷史上北京城內(nèi)有比較完善的排水系統(tǒng)。但隨著城市 的不斷擴張和發(fā)展，好多明溝改成了暗溝。比如西城區(qū)的趙 登禹路，原來的南、北新華街等，下面都有暗溝; 北京內(nèi)城的 護城河包括宣武門、西直門、復興門、阜成門等位置的西護城 河和東護城河，基本上都變成暗溝。北京城內(nèi)原來還有很多水坑，也就是洼地，這些水坑盡 管影響市容，但是有蓄洪的作用，下雨后洪水可以臨時匯集 到這里，現(xiàn)在大部分都填平了。沿江城市 基 本 處 于 水 網(wǎng) 地 區(qū)，海 拔 相 對 較 低。千 百 年 來，這些地區(qū)被風雨沖刷出星羅棋布的溝塘水系，具有天然良好的調(diào)蓄雨水、涵養(yǎng)滲流的功能，與自然已形成天地合一、 相對平衡的關(guān)系13。然而在建國后的城市建設(shè) 中，由 于 沒 有考慮周全，盲目填埋天然水系，使得城市的排蓄功能銳減。 據(jù)不完全統(tǒng)計，近年來，南京城區(qū)消失的城市較大河流有 20 條，全長超過 15 km。2 1 3 城市排澇規(guī)劃與城市其他專項規(guī)劃協(xié)調(diào)性差。城市 化使得城市暴雨越來越多，排澇規(guī)劃中設(shè)計合理的排水機 制，提高排水管網(wǎng)、泵站的排水能力雖然可行，但耗資大，見效慢，故解決城市內(nèi)澇必須做到蓄、滯、排相結(jié)合，這需要與城市其他專項規(guī)劃相協(xié)調(diào)。例如與城市雨水利用規(guī)劃相結(jié) 合，將雨水資 源 化，減少地表徑流量; 與城市景觀規(guī)劃相結(jié) 合，使公園、廣場的豎向標高低于周邊用地，依托這些公園和 廣場建立一個臨時滯洪區(qū)。2 2 城市建設(shè)的失誤 許多城市在不斷開發(fā)建設(shè)過程中比 較注重光鮮亮麗的城市景觀、城市輪廓和天際線的打造，卻 疏于對城市地下管網(wǎng)、地下空間結(jié)構(gòu)的關(guān)注。規(guī)劃、建設(shè)管理部門只重視主體建筑方案的論證把關(guān)， 而對配套地下管網(wǎng)的設(shè)計是否和城市規(guī)劃的要求相吻合，沒有相應地論證把關(guān)。一旦隱蔽工程建設(shè)完畢，就留下永久隱患。殊不知，地上建筑完工投入使用后，問題爆發(fā)，再想梳理 改造地下工程，無異于牛過拔尾，既增加了難度又浪費了資 金。與此相比，國外很多城市，地上和地下的投入比例甚至 是 1 114。1 2 1 定性研究?，F(xiàn)有文獻中的定性研究主要通過網(wǎng)絡、采訪等形式對城市內(nèi)澇這一社會現(xiàn)象進行分析研究。例如2012 年平安保險江蘇分公司結(jié)合往年客戶出險、風控查勘記 錄，參考以往南京市在洪水暴雨來臨期間容易出現(xiàn)積水、內(nèi) 澇等情況的地點，繪制發(fā)布了一份南京低洼易澇地區(qū)風險 地圖，幫助市民做好梅雨季節(jié)內(nèi)開車時的防災防損準備6。1 2 2定量研究。張葆蔚、萬金紅在研究我國洪澇災害時，用 2003 2012 年各省、自治區(qū)和直轄市的洪澇災情統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析了這 10 年間我國農(nóng)作物受災面積、人口受災、倒塌房屋、直接經(jīng)濟損失 4 類洪澇災情數(shù)據(jù)的變化趨勢7。孫阿麗以上海市為例，運用 swmm 模型構(gòu)建了適合上海地區(qū)的城市暴雨內(nèi)澇模型，將情景模擬和指標體系方法相結(jié)合來開展暴雨內(nèi)澇風險評估8。權(quán)瑞松等人以上海市中心城區(qū)為例，通過集城市地形模 型、城市降雨徑流模型、地形影響修正模型和 gis 空間分析 模塊為一體的綜合城市內(nèi)澇模型，對中心各區(qū)建筑進水的數(shù) 量以及進水深度的空間差異進行研究9。管滿以太原市為例，闡述了太原市 2011 年內(nèi)澇的基本 情況，從地形地貌、管網(wǎng)設(shè)計標準、暴雨強度公式、城市排澇 系統(tǒng)、雨洪混排、單個排水系統(tǒng)匯水面積、徑流系數(shù)選定、雨 水管渠設(shè)計流量計算方法幾方面分析了太原市城區(qū)內(nèi)澇的 原因，并相應提出了修訂暴雨強度公式、調(diào)整雨水管渠的設(shè) 計重現(xiàn)期、建設(shè)城市排澇系統(tǒng)、完善雨水管渠設(shè)計流量計算 方法、實行雨洪分流的對策建議10。2 內(nèi)澇成因研究城市內(nèi)澇的原因可分為自然因素和人為因素兩大類，自 然因素是引發(fā)內(nèi)澇的直接原因，而人為因素才是導致內(nèi)澇的根本原因。筆者主要圍繞人為因素進行全面的概括總結(jié)。由于城市的迅猛發(fā)展，城市2 1城市規(guī)劃的失誤或不足規(guī)劃趕不上城市化的步伐。城市管網(wǎng)的不完善也是導致內(nèi)澇的重要原因。城市開發(fā)總是從中心區(qū)慢慢向周邊輻射，城 市規(guī)劃部門也不能完全預料到城市發(fā)展的最終程度，在管道 建設(shè)初期，周邊區(qū)域沒有完全規(guī)劃好，導致排水系統(tǒng)的建設(shè) 無法一步到 位。后 來，隨著新開發(fā)區(qū)域逐 漸成為城市中心 區(qū)，以前的排水管網(wǎng)顯然不能滿足急劇膨脹的排水需求11。2 1 1 城市總體規(guī)劃對澇災重視程度不夠。中國進入快速 城市化階段，城市發(fā)展呈攤大餅的形式，不斷向外擴張，部分地區(qū)由于用地緊張，不得不向地勢低洼等不利于城市建設(shè)的 地方發(fā)展，使得排澇規(guī)劃被動地去適應總體規(guī)劃所產(chǎn)生的城 市空間形態(tài)，不能對城市總體規(guī)劃提出反饋。南京市河西地區(qū)原先為長江河岸的緩沖地帶，其地勢低 于汛期的秦淮河和長江水位，有汛期蓄水的作用。然而南京 市的總體規(guī)劃卻將河西定位為南京的副中心，進行高強度開 發(fā)，使得河西地區(qū)區(qū)域排水系統(tǒng)面臨很大壓力12。2 2 1“重地表、輕地下”使得老城區(qū)舊管道普遍“超 期 服役”?！爸氐乇?、輕地下”的思想觀念使得決策者把投資的絕大部分用于地上設(shè)施的建設(shè)，而很少部分用于配套的地下管 網(wǎng)建設(shè)，同時對老舊管網(wǎng)的更新改造得過且過、怕麻煩、疏于仔細研究測算。大部分地區(qū)在規(guī)劃建設(shè)時忽略了地下建設(shè)， 直 接使用舊的管道設(shè) 施，使 得 本 該“退 役 ”的 管 道 還 在 “服役”。2 2 2不同建設(shè)時期和建設(shè)標準的排水管網(wǎng)改造難度大。地下管網(wǎng)經(jīng)常是以“打補丁”的方式建設(shè)的，哪里內(nèi)澇嚴重就在哪里建設(shè)新的管網(wǎng)，所以城市里的管網(wǎng)建設(shè)不成體系，而 在對其進行改造時，不同的時期和不同建設(shè)標準的排水管網(wǎng) 很難統(tǒng)一改造。2 1 2城市規(guī)劃中對都市化的洪水效應認識不足。為了滿足城市發(fā)展對土地的需求，在規(guī)劃過程中將城區(qū)的許多支流小河道規(guī)劃成可建設(shè)用地，導致城內(nèi)硬地面面積增加而行蓄2 2 3高樓林立加大了地下排水管網(wǎng)的改造難度。城市高速發(fā)展，城市用地緊張，為提高建筑面積，一棟棟高樓大廈拔12074安徽農(nóng)業(yè)科學2013 年地而起。由于其建筑結(jié)構(gòu)需要，通常會往地下發(fā)展，從而影響了地下排水管網(wǎng)的布局15。表 42011 年室外排水設(shè)計規(guī)范( gb50014-2011) 中雨水系統(tǒng)設(shè)計重現(xiàn)期標準2 2 4排水管道錯接。由于施工的失誤，很多地方將雨水序號地區(qū)小暴雨系統(tǒng)重現(xiàn)期a管道錯接到污水管道上。由于同一段路污水管道管徑往往小于雨水管徑，暴雨來臨時就可能導致局部積水甚至內(nèi)澇。2 3 規(guī)范標準的不足 國外發(fā)達國家城市雨水標準體系一 般包含兩個層面的標準。歐盟標準體系中明確規(guī)定了管道 排水標準和澇災控制標準; 美國和澳大利亞標準體系明確規(guī)定了小暴雨排水系統(tǒng)標準和大暴雨排水系統(tǒng)控制標準。我 國的香港特別行政區(qū)也有大小排水系統(tǒng)之分，但防洪、排澇 和管道的標準是統(tǒng)一的( 表 1 3) 16。一般地區(qū)重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能 引起較嚴重后果的地區(qū) 特別重要地區(qū)121 33 53 10想改造達標還是有相當難度的，還需要多種措施綜合解決。調(diào)查顯示我國 70% 以上的城市排水系統(tǒng)建設(shè)的設(shè)計暴雨重 現(xiàn)期小于 1 年，90% 老城區(qū)的重點區(qū)域甚至比規(guī)范規(guī)定的下 限還要低。2013 年 7 月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了城市排水( 雨水) 防澇綜合規(guī)劃編制大綱，大綱中提出的城市內(nèi)澇防治標準如表 5 所示。表 1美國 asce 雨水系統(tǒng)設(shè)計標準小暴雨系統(tǒng)重現(xiàn)期a大暴雨系統(tǒng)重現(xiàn)期a地區(qū)居民區(qū)高產(chǎn)值的商業(yè)區(qū) 機場 高產(chǎn)值的鬧市區(qū)洲際高速公路或排水河道2 52 102 105 101001002013 年城市排水( 雨水) 防澇綜合規(guī)劃編制大綱中城市內(nèi)澇防治標準表 5序號城市類型暴雨系統(tǒng)重現(xiàn)期a12經(jīng)濟條件較好且暴雨內(nèi)澇易發(fā)的城市直轄市、省會城市和計劃單列市( 36 個大 中城市) 中心城區(qū)地級城市中心城區(qū) 其他城市中心城區(qū) 5050表 2歐盟 en752 雨水系統(tǒng)設(shè)計標準小暴雨系統(tǒng)重現(xiàn)期a大暴雨系統(tǒng)重現(xiàn)期a343020用地類型農(nóng)村郊區(qū)居民區(qū)城市中心、工業(yè)和商業(yè)區(qū)( 有洪水檢測) 城市中心、工業(yè)和商業(yè)區(qū)( 無洪水檢測) 地鐵和地下通道1225101020303050政府在進行決策時缺乏前瞻性，往2 4排水系統(tǒng)的問題往“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”，沒有系統(tǒng)綜合地分析內(nèi)澇產(chǎn)生的11原因和防治辦法，造成排水管網(wǎng)的系統(tǒng)性不夠。我國現(xiàn)在的排水方式以管道為主，太過單一，且管道的密度和標準太低，暴雨天氣時并不能完全排出所對應地塊的 降水以及部分地區(qū)由于地勢低洼所帶來的客水。由于地塊權(quán)屬所帶來的管網(wǎng)建設(shè)割裂問題大大降低了 城市排水管網(wǎng)的整體性。各地塊只考慮本身的排水需求，沒 有結(jié)合周邊情況，使得規(guī)劃出來的排水系統(tǒng)局限性較大，沒 有前瞻性。由于廣州屬于濱海地區(qū)，低平陸域城市的地下雨水管道一般直通鄰近的海域，然而其豎向及坡度存在一些問 題，潮差大時，管道內(nèi)的水不能順利匯入水系內(nèi)，并且會引發(fā) 海水倒灌17。排水系統(tǒng)規(guī)劃時應考慮其特殊地理因素。系 統(tǒng)內(nèi)排水設(shè)施不配套，導致地面徑流不能及時進入管道。以廣州市為例，受地塊開發(fā)模式、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)模式的 影響，新建小區(qū)的排水系統(tǒng)通常依靠地塊開發(fā)“搭車”配套建設(shè)。不同地塊之間的排水系統(tǒng)連接性不夠好，部分出現(xiàn)割裂 情況，城市交通主干線對原有城市排水也造成切割和分裂， 城市整體的排水管網(wǎng)系統(tǒng)性極差18。表 3中國香港排水系統(tǒng)設(shè)計重現(xiàn)期標準序號排水系統(tǒng)類別重現(xiàn)期a12345市區(qū)排水干渠系統(tǒng)市區(qū)排水支渠系統(tǒng) 主要鄉(xiāng)郊集水區(qū)防洪渠 鄉(xiāng)村排水系統(tǒng) 密集使用農(nóng)地2005050102 5而大陸目前還沒有城市內(nèi)澇控制標準，或說還沒有大排水系統(tǒng)的標準。已有的排水規(guī)劃設(shè)計標準如排水工程規(guī)劃 規(guī)范 ( gb50318-2000 ) 和室外排水設(shè)計規(guī)范 ( gb50014-2011) 都僅僅是針對排水管道和泵站等雨水設(shè)施而言的，對 城市內(nèi)澇防治、城市排水系統(tǒng)應對超標雨水等沒有明確的要求和規(guī)劃標準。對城市初期雨水污染、雨水綜合利用等方面 也沒有具體的要求和技術(shù)標準。鑒于我國的降雨特征和經(jīng)濟水平、危害損失等原因，長期以來，我國的城市雨水系統(tǒng)設(shè)計重現(xiàn) 期 一 直 比 較 低。在2011 年頒布的室外排水設(shè)計規(guī)范( gb50014-2011) 中已將 設(shè)計重現(xiàn)期提高( 表 4) ，并提出“經(jīng)濟條件較好或有特殊要 求的地區(qū)宜采用規(guī)定的上限”的要求; 還提出校核城鎮(zhèn)排水 系統(tǒng)排出地面積水能力的概念，使雨水系統(tǒng)的建設(shè)標準大大提高。雖然這一設(shè)計標準有所提高，但對大量建成區(qū)來說，要2 5市政日常管理維護不力2 5 1 溝渠管道清理不到位。劉詩雄研究泉州的城市內(nèi)澇問題時指出，內(nèi)河溝渠堵塞嚴重，排水通道不暢是城市內(nèi)澇 的主要問題。在城市內(nèi)河溝渠、管 道 中 淤 泥垃圾等堵塞嚴 重，縮小了過流斷面，過流能力不足原來的 1 /3，經(jīng)常引起洪 澇災害。2009 年臺風暴雨期間，由于排洪不暢，渠道積水漫 過渠岸兩側(cè)，部分群眾房屋受淹，部分土坡護堤被沖毀，造成1207541 卷 30 期王江波等 我國城市內(nèi)澇問題研究綜述經(jīng)濟損失19。2 5 2 管道維修不及時。由于管道埋設(shè)于地下，管道出故 障時并不能及時被發(fā)現(xiàn)，相關(guān)部門對于管道的后期檢查做得 并不到位，使得很多出故障的管道都不能得到維修，在內(nèi)澇 災害發(fā)生時不能工作，甚至影響了其他管道的正常運行。另 外國內(nèi)管道標準較低，管徑較小，檢查、維修有一定困難。3 對策研究西方發(fā)達國家的城市化進程先于我國，城市內(nèi)澇的產(chǎn)生 在我國之前。目前國外已經(jīng)有很多成功運行的先進的規(guī)劃 理念和技術(shù)手段，其中有很多值得我國學習借鑒，筆者將介 紹一些 適 合 我 國 國 情，且 利于長期可持續(xù)發(fā)展的理念與 技術(shù)。3 1 新的規(guī)劃理念3 1 1低沖擊開發(fā)。低沖擊開發(fā)( low-impactdevelopment， 簡稱 lid) 最早是由美國提出的一種概念，其基本內(nèi)涵是通 過有效的水文設(shè)計，綜合采用入滲、過濾、蒸發(fā)和蓄流等方式 減少徑流排水量，使城市開發(fā)區(qū)域的水文功能盡量接近開發(fā)之前的狀況，這對建設(shè)“綠色城市”、“生態(tài)城市”以及城市的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。lid 排水體系旨在通過控制一些 具有關(guān)鍵意義的區(qū)域和空間位置，對雨水資源進行就地蓄滯 管理，在滿足城市防洪排澇的基礎(chǔ)上同時實現(xiàn)地表徑流的下 滲、回補地下水和雨水資源再利用等目標20( 圖 2，表 6) 。圖 2 規(guī)劃區(qū)內(nèi)雨水徑流管理示意表 6 各級雨洪設(shè)施中所運用的 lid 技術(shù)級別主要類型作用示意圖透水鋪裝、下凹綠地; 小型滯留塘、綠 色 屋 頂、雨 水 桶; 草 溝、雨水花園三級徑流設(shè)施就地滯蓄下滲雨洪水二級徑流設(shè)施滯留池塘、濕地; 草溝、明溝滯蓄 利 用; 控 制 中 小型雨洪水濕地、池塘、景觀水體; 草 溝， 滯蓄 利 用，控 制 向 下一級徑流設(shè)施明溝游排 放 速 度; 控 制 大型雨洪水近年來，美國已經(jīng)將 lid 技術(shù)列入可持續(xù)發(fā)展的核心技網(wǎng)絡系統(tǒng)( 圖 4) ，該系統(tǒng)沿著道路分布，道路的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有綠化帶，能收集、吸收、過濾來自屋頂、道路的雨水，然后排入地下，最終排入公共雨洪排水系統(tǒng)( 圖 5) 。雨水淺溝通 過一定的坡度和斷面自然排水，表層植被能攔截部分顆粒 物，小雨或初期雨水會部分自然下滲，使收集的徑流雨水在沿途得到改善。( 4) 調(diào)蓄水池。居住區(qū)北部的池塘公園的池塘最深可達4 7 m，可以容納 271 23l m3 的水量，居住區(qū)內(nèi)屋頂與道路的雨水就是最終匯入到這里的。( 5) 滲透溝。滲透溝是一個填滿了石頭的溝渠，十分適 用于小型區(qū)域的排水要求。雨水先集中在溝表面，經(jīng)過一定時間后滲入地下。( 6) 屋頂綠化。綠色屋頂能夠有效吸收一些重金屬和營術(shù)之 一。根 據(jù) 資 料 統(tǒng) 計，lid 能減少暴雨徑 流 的 30%99% ，并延遲徑流峰值 5 20 min，從而減輕市政排水管網(wǎng)的壓力，對于城市內(nèi)澇有非常積極的影響。美國西雅圖 high point 住宅區(qū)就 是 利 用 lid 技 術(shù) 重 建 的21，主要體現(xiàn)在以下幾個方面:( 1) 對于不透水鋪裝面積的控制。住宅區(qū)的街道與停車場都使用了透水性材料鋪裝( 圖 3) ，可有效減少地面雨水徑流量，降低地下管道的負擔。( 2) 對于屋頂排水的要求。由于該住宅區(qū)的密度大，屋 頂匯水面積也相應較大，設(shè)計公司針對不同類型的屋頂進行 不同的屋頂排水設(shè)計，設(shè)置了屋頂雨水收集系統(tǒng)。( 3) 植被淺溝。住宅區(qū)內(nèi)有一條由植被淺溝組成的排水12076安徽農(nóng)業(yè)科學2013 年圖 3可滲透道路鋪裝面，但很多城市綠地都比道路 標 高 要 高，無法接納附近的 雨水。在進行總體規(guī)劃階段，應合理確定排水系統(tǒng)的布局，優(yōu)先解決排水去向和大通道，多專業(yè)協(xié)調(diào)聯(lián)動，使規(guī)劃能夠順 應原有的自然水體，適應原有的自然蓄水和排水條件。這種規(guī)劃方式才符合千百年來自然界水循環(huán)的機理22。3 1 3 全面的規(guī)劃原則。城市內(nèi)澇治理是一項特殊的系統(tǒng) 工程，國內(nèi)外的成功經(jīng)驗表明，只有采取綜合的治理措施，才 能達到較 好 的 效 果。破解城市內(nèi)澇的難題，可 以 通 過“滲、 滯、蓄、用、排”5 個字來實現(xiàn)11。( 1) 滲。是指回歸雨水的自然屬性，讓雨水降落之后盡可能滲入地下，維護城市水循環(huán)系統(tǒng)平衡。有關(guān)部門應當加大修建城市雨水滲透設(shè)施的力度，如修建透水路面、透水停 車場、透水廣場、滲水井等。( 2) 滯。主要是通過建設(shè)濕地等手段，減緩洪峰形成時間，減少洪峰峰值，盡可能避免大的洪水出現(xiàn)。城市在建設(shè)發(fā)展過程中應該保留足夠多的濕地，以增強城市暴雨的調(diào)節(jié) 能力。2010 年 11 月哈爾濱建成雨洪公園一方面解決了新區(qū) 雨洪的排放和滯留，使城市免受澇災威脅，同時利用城市雨 洪，恢復濕地系統(tǒng)，營造出具有多種生態(tài)服務功能的城市生 態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施( 圖 6) 。圖 4 淺溝現(xiàn)狀圖 5 道路玉樹低綠地和淺溝收集示意( 3) 蓄。是指利用低凹地、池塘、濕地等收集雨水，既能減輕防洪壓力，還能改善城市小氣候。荷蘭鹿特丹部分地區(qū)采用干濕兩用的“水廣場”方案，水廣場本身有比較淺的溝槽 作為排水溝，下小雨時這些溝槽會形成天然的水景，下大雨時整個廣場充滿了水，形成一個大蓄水池，本身成為城市水景和水上游樂場( 圖 7) 。在城區(qū)內(nèi)規(guī)劃建設(shè)時，還可以建設(shè) 低運動場、低公園、低草地等城市蓄水滯水設(shè)施，以減輕城市排水系統(tǒng)的壓力。( 4) 用。主要是指豐富雨水利用范圍，可以用來灌溉、洗 車、景觀用水、道路清掃、沖廁、消防等領(lǐng)域。( 5) 排。主要是指暢通排水管道和河道，讓雨水能順暢地排出城區(qū)。養(yǎng)物質(zhì)，如鈣、銅、鉛、鋅、氮等。綠色屋頂還能夠改善室內(nèi)溫度，減少空調(diào)等電器的能耗。( 7) 土壤改良。改善土壤的方法有堆肥、增加覆土、添加 營養(yǎng)物或石灰等。改善后的土壤所含營養(yǎng)物質(zhì)和滲透能力 都會有所加強，更利于雨水滲透和植被生長?，F(xiàn)在北京、深圳、西安等城市也先后引進了 lid 技術(shù)進 行建設(shè)。統(tǒng)一規(guī)劃，與城市規(guī)劃、城市景觀全面結(jié)合。城市內(nèi)3 1 2澇防治是系統(tǒng)工程，做好排水規(guī)劃是內(nèi)澇防治的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，然而排水規(guī)劃不可能只靠復雜龐大的排水工程來解決，與城 市規(guī)劃、城市景觀相結(jié)合也是尤為重要的。在進行城市用地分類時，基本沒有考慮土地和地表徑流 的關(guān)系。做城市用地布局時很少考慮雨水排水的出路; 做城 市豎向設(shè)計和道路豎向設(shè)計時，也很少結(jié)合雨水的綜合利用 和排放，導致排水不暢。例如城市中的綠地是難得的透水地3 2新的技術(shù)手段3 2 1 滲的技術(shù)。( 1) 生物滲透系統(tǒng)。由經(jīng)過結(jié)構(gòu)和景觀處理的低洼地組 成，用于促進暴雨徑流的吸收和滲透，這種處理方式能夠有1207741 卷 30 期王江波等 我國城市內(nèi)澇問題研究綜述圖 6 哈爾濱雨洪公園圖 7 鹿特丹水廣場效減少暴雨徑流并去除徑流中的污染物質(zhì)。雨水花園是一種較常見也較簡單的生物滲透系統(tǒng)，它僅僅依靠下層的土壤 排出雨水。雨水花園特別適用于有足夠空間吸收雨水的開 發(fā)地區(qū)，在美國常用于停車場 的 分 割 帶、居住區(qū)及商業(yè)開 發(fā)區(qū)。雨水花園的構(gòu)造主要由 5 部分組成，其中在填料層和礫石層之間可以鋪設(shè)一層砂石或土工織物( 圖 8) 。根據(jù)雨水花園與周邊建筑物的距離和環(huán)境條件，可以采用防滲或不防滲兩種做法，當有回用要求或要排入水體時，還可以在礫石 層埋置集水穿孔管。圖 8 典型雨水花園結(jié)構(gòu)示意( 2) 滲透排水溝。是一種扁平的、覆蓋有植被的排水溝，用于排放或暫時儲存雨水。通過滲透作用，這種排水溝也可以將部分雨水排入地下，并過濾雨水徑流中的污染物。滲透 排水溝可有效替代雨水管道和筆直的、經(jīng)過鋪砌的排水渠道( 圖 9) 。在某些地區(qū)，自然的渠道也可作為滲透排水溝。與傳統(tǒng)的道路邊溝和地下排水管網(wǎng)構(gòu)成的排水系統(tǒng)相比，滲透排水溝能夠削減暴雨徑流的頻率和徑流量，對低強度的降雨 尤為有效。在黏性土壤條件下，預計暴雨徑流的削減量可達到 15% 。滲透溝在美國的 運 用 很 廣 泛，用于各類地區(qū)的開 發(fā)。即使在高密度的城市建設(shè)區(qū)，滲透溝也可用于連接雨水管道來構(gòu)建排水系統(tǒng)。( 3) 植物過濾帶。顧名思義是用于過濾地表徑流的植被 區(qū)。其工作原理是利用植被降低雨水徑流的速度，截留雨水中的固體物質(zhì)，并通過土壤吸收部分徑流雨水，減少暴雨徑 流量( 圖 10) 。通常過濾帶由大面積的綠化草坪構(gòu)成，但如 果可種植本地種屬的草本植物和灌木，則可有效去除氮、磷12078安徽農(nóng)業(yè)科學2013 年圖 9 滲透排水溝排水設(shè)計等營養(yǎng)物質(zhì)。管理得當?shù)倪^濾帶能夠有效降低暴雨徑流量， 對于低強度的降雨事件，植物過濾帶可以發(fā)揮最大效率，最 多可削減 40% 的徑流量、70% 90% 的固體沉淀物以及 25% 65% 的營養(yǎng)物、生化耗氧量和其他有機污染物。植物過濾 帶常被用于建成區(qū)和敏感水環(huán)境區(qū)域間的緩沖帶，特別是連 接容易產(chǎn)生高度污染物質(zhì)的地區(qū)，如停車場、道路、建設(shè)工地 等，此外植物過濾帶也可作為生物滲透系統(tǒng)的預處理設(shè)施。圖 11 屋頂綠化圖 12 屋頂綠化結(jié)構(gòu)層城市內(nèi)澇的直接因素，但城市快速發(fā)展過程中的規(guī)劃、建設(shè) 失誤與不足卻是導致城市內(nèi)澇的根本原因。解決城市內(nèi)澇 問題也不能單靠某一部門，而是需要各個部門協(xié)同作戰(zhàn)。筆 者主要歸納整理城市內(nèi)澇研究文獻中的城市規(guī)劃管理方面 內(nèi)澇成因，介紹國內(nèi)外先進的規(guī)劃理念和技術(shù)手段，希望能 用長遠的眼光來建設(shè)和管理城市，編制新的防澇標準。 參考文獻1 李昭淑，程永華，余峰 關(guān)中盆地內(nèi)澇成因與防治的探討j 西北大學 學報，1987，8( 17) : 91 982 顧朝林，陳田，史培軍 1991 年蘇皖城市洪澇災害成因分析j 地理學 報，1992( 4) : 289 3003 董揚 從安徽省城鎮(zhèn)洪澇災害談城鎮(zhèn)防洪規(guī)劃j 城市規(guī)劃，1992( 1) : 19 234 王林，秦其明，李吉芝，等 基于 gis 的城市內(nèi)澇災害分析模型研究j 測繪科學，2004( 3) : 48 515 劉卓，張越男，郭瑞，等 案例 5國外大都市應對城市內(nèi)澇的智慧c/ /2011 城市國際化論壇 全球化進程中的大都市治理( 案例集) 北京: 北京市社會科學界聯(lián)合會，20116 安產(chǎn)險江蘇分公司 南京低洼易澇地區(qū)風險地圖eb / ol http: / /wenku baidu com / view /2040494ae518964bcf847cac html7 張葆蔚，萬金紅 20032012 年我國洪澇災情評估與成因分析j 中國水利，2013( 11) : 35 368 孫阿麗 基于情景模擬的城市暴雨內(nèi)澇風險評估d 上海: 華東師范大學，20119 權(quán)瑞松，劉敏，張麗佳，等 基于情景模擬的上海中心城區(qū)建筑暴雨內(nèi)澇暴露性評價j 地理科學，2011，31( 2) : 140 15010 管滿 太原市城市內(nèi)澇剖析及解決對策j 中國給水排水，2012，28( 14) : 16 1911 古文山 城市內(nèi)澇成因與防治對策淺析j / ol ( 2012 08 10) ht-tp: / / lunwen 1 kejian com / jianzhukexue /97741 html( 下轉(zhuǎn)第 12097 頁)圖 10 植物過濾帶( 4) 綠色屋頂。又稱屋頂花園，是鋪設(shè)在建筑屋頂上的 植物層( 圖 11) 。綠色屋頂有助于暴雨徑流的控制，通過植 物土壤的滯留和過濾作用，減緩流徑屋頂?shù)挠晁魉?，并將雨水過濾干凈( 圖 12) 。相比傳統(tǒng)屋頂，綠色屋頂估計能夠削減降雨中超過 95% 以上的金屬鎘、銅、鉛，對于營養(yǎng)物質(zhì)的去除也非常有效果。除了在暴雨管理方面的好處外，綠色屋頂可以使建筑絕熱，降低取暖和降溫成本。此外綠色屋頂還 能提供美學和生態(tài)環(huán)境方面的效益，例如美化建筑、在貧瘠 的城市生態(tài)環(huán)境中提供生物的棲息場所等。3 2 2 一種基于 gps 的城市內(nèi)澇報警裝置。這種裝置包括有設(shè)在雨水管道的檢查井內(nèi)的終端水深監(jiān)測儀。終端水深監(jiān)測儀通過無線傳感器感知節(jié)點與 gps 無線網(wǎng)關(guān)相連。 gps 無線網(wǎng)關(guān)與城市內(nèi)澇報警裝置相連。終端水深監(jiān)測儀 將獲得水位數(shù)據(jù)信息通過無線傳感器感知節(jié)點及 gps 無 線網(wǎng)關(guān)傳給城市內(nèi)澇報警裝置進行報警，具有體積小，方便 安裝、可靠性高的特點23。4結(jié)語城市內(nèi)澇的成因復雜多樣，極端天氣和強降雨雖是引起1209741 卷 30 期侯振奎等 2013 年 1 月份我國中東部地區(qū)嚴重霧霾的成因分析圖 3 2013 年 1 月全國近地面相對濕度( a，%) 和 700 hpa 水汽通量b，g / ( cmhpas) 距平分布7 李艷，耿丹，董新寧，等 1961 2007 年重慶分蘇的氣候變化特征j 大參考文獻氣科學學報，2010，33( 3) : 336 3408 徐梅，朱玉強，余文韜 天津地區(qū)灰霾特征初步研究c/ / 中國顆粒學會 2006 年年會暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研究討論論文集 北京，2006: 502 5061 吳兌 再論都市霾與霧的區(qū)別j 氣象，2006，32( 4) : 9 142 白志鵬，蔡斌彬，董海燕，等 灰霾的健康效應j