淺議城市內(nèi)澇的成因及對策

方雅琴

近年來，我國多個城市遭遇內(nèi)澇災害，損失慘重。2012年7月21日，北京突降大暴雨，全市190萬人因此受災，其中79人遇難，經(jīng)濟損失近百億元。2013年9月22日，臺風“天兔”挾狂潮暴雨登陸廣東，汕頭老城幾乎全部被淹，汕尾市至少10人死亡……城市內(nèi)澇頻發(fā)，不僅給城市居民的生命、財產(chǎn)安全造成威脅，也嚴重影響城市經(jīng)濟的正常發(fā)展。城市內(nèi)澇產(chǎn)生原因很多，在此，筆者從地理角度簡單分析城市內(nèi)澇產(chǎn)生的原因，并提出針對性的解決措施。

一、我國城市內(nèi)澇產(chǎn)生的原因

城市內(nèi)澇指由于強降水或連續(xù)性降水超過城市排水能力而導致城市內(nèi)產(chǎn)生積水災害的現(xiàn)象。具體來說，造成城市內(nèi)澇的原因有如下幾條。

（1）降雨量大、雨勢強。以“7·21”北京暴雨為例：除延慶外，北京90%以上的行政區(qū)域降雨量都在100毫米以上，全市平均降雨量達190.3毫米。11個氣象站觀測到的雨量突破了建站以來的歷史極值，部分地區(qū)一天降雨量甚至超過年平均降雨量，如房山區(qū)河北鎮(zhèn)最大降雨量即達到460毫米。“7·21”暴雨的短時雨強也很驚人。氣象上規(guī)定，24小時降水量為50毫米或以上的強降雨稱為“暴雨”。而在“7·21”暴雨中，北京有些地區(qū)一小時內(nèi)的降雨量就超過50毫米，平谷掛甲峪更是高達100毫米。

（2）城市地表硬化率高。所謂“地面硬化”，即用水泥、花崗巖、大理石等不透水的材質(zhì)鋪設城市廣場、商業(yè)街、人行道、停車場、社區(qū)活動場地等。正常情況下，當暴雨降臨時，森林、草地等非硬化地面不但有助于雨水下滲轉化為地下徑流，還能像海綿一樣大量吸收降雨，減緩地表徑流。硬化的地面不透水，雨水無法滲入地下，只能匯集于地表。因此，一遇到暴雨，很多城市就成了可以行船的“水鄉(xiāng)澤國”。

（3）城市“雨島”效應顯著。大城市人口密集，工廠、汽車排放出大量廢熱，城區(qū)高樓林立，空氣循環(huán)不暢，這些廢熱很難及時排放。因此，城區(qū)的年平均氣溫往往比郊區(qū)要高，城市猶如一個溫暖的島嶼，稱之為“熱島效應”。尤其是盛夏時節(jié)，人們大量使用空調(diào)，城市“熱島效應”更加顯著。一方面，“熱島效應”使得城市近地面的上升氣流加強，有利于云的形成；另一方面，城市生產(chǎn)、生活大量地消耗能源，不僅造成嚴重的大氣污染，還極大地增加了空氣中的凝結核；此外，城市鱗次櫛比的建筑物，阻礙了空氣的水平運動，使得產(chǎn)生降水的天氣系統(tǒng)減速甚至停頓，延長了城市下雨的時間。因此，城區(qū)的雨量往往比郊區(qū)多，產(chǎn)生暴雨的幾率也比郊區(qū)大，稱之為“雨島效應”。城市規(guī)模愈大，“雨島效應”愈強。

（4）城市排水系統(tǒng)建設滯后。主要表現(xiàn)在：①雨污分流不徹底。城市每年要處理大量生產(chǎn)生活污水，可多數(shù)城區(qū)并沒有鋪設專門的污水收集管網(wǎng)，仍采用過去的雨水收集系統(tǒng)在收集污水。一個冬天下來，所有的雨水收集系統(tǒng)都開始淤積。如果不及時疏通，雨季來臨時，這些淤積物就會影響排水系統(tǒng)的正常運轉。②部分排水設施老化、排水標準較低；根據(jù)《室外排水設計規(guī)范》：城市重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起嚴重后果的地區(qū)，一般采用3～5年一遇的設計標準。我國城市排水系統(tǒng)建設如何？以北京為例：其城區(qū)管網(wǎng)現(xiàn)狀排水標準為：排水干線一年一遇左右（36mm/h），支戶線僅0.33～0.5年一遇（10～15mm/h），城市環(huán)路1～2年一遇（36mm/h）。標準如此低下，在“7·21”暴雨這樣的極端降水條件（70mm/h）下，城市防汛設施壓力之大可想而知。③排水系統(tǒng)不健全。我國城市建設普遍存在“重地上，輕地下”、“排水管網(wǎng)的建設滯后于城市建設”的問題。即使是上海這樣綜合管理水平處于全國前列的城市，外環(huán)以外600平方千米，排水設施建成的覆蓋率也只有70%。究其原因：①與寬廣的道路、漂亮的城市公園、引人矚目的標志性建筑物相比，排水管網(wǎng)深埋地下，其暢通與否，在不出現(xiàn)暴雨的情況下，對城市的美觀不會造成影響。②排水管網(wǎng)的建設投資巨大，并且這些投資并不能給當?shù)貛沓掷m(xù)的GDP增長。③老城區(qū)管道改造需要多部門的協(xié)調(diào)合作，是一件吃力不討好的事情。因此，諸多原因都導致政府對城市排水管網(wǎng)建設不重視。法國文豪雨果曾經(jīng)這樣寫過：“下水道是城市的良心”，在城市內(nèi)澇頻發(fā)的今天來看，這句話尤為令人痛心。

（5）城市規(guī)劃建設缺乏前瞻性、整體性。一般來說，老城區(qū)都選在地勢較高的地區(qū)，因為這些地區(qū)不太容易積水。隨著城市規(guī)模的不斷擴大，很多本來地勢比較低洼的地區(qū)也被擴展成城區(qū)的一部分。如果在城市規(guī)劃建設中沒有考慮、解決這些低洼地區(qū)的排水問題，一旦下雨，雨水就會在這些地方聚集，形成一段時間的積水現(xiàn)象。

（6）過度開采地下水。由于人口密集，一些水資源比較緊張的城市會采用開采地下水的方法緩解城區(qū)水資源短缺狀況。長期大量地開采地下水，不僅使得城市地下水水位迅速下降，還會導致城區(qū)地面沉降、塌陷，進而使得當?shù)氐姆篮槟芰χ本€下降。因為，沉降、塌陷后的城市地表，雨水很難外排，甚至還可能成為雨水的聚集地。

二、國外成功經(jīng)驗簡介

總體來看，我國多數(shù)城市都采用“以排為主”的工程措施解決城市的防洪排澇問題。即花費巨資修建排水管網(wǎng)，建設排水泵站，把雨水盡快排出城外或者排入下游水系。這一方法不僅花費巨大，還將增加下游的洪峰量以及下游發(fā)生洪水的概率。事實上，換個角度來看，暴雨未必一定是城市的災害，如果能合理利用，甚至可能變成上天賜予城市的寶貴資源，對于水資源嚴重短缺的城市來說，尤其如此。那么，能否找到一個既美化城市又能蓄積雨水、防止洪澇，還能對水資源加以循環(huán)利用的解決辦法？有些發(fā)達國家經(jīng)過長期探索，在這方面積累了不少經(jīng)驗。

（1）以日本千葉縣為例。千葉縣的雨水調(diào)蓄設施主要由濕地、跑步道、草坪廣場和游戲廣場等雨水可滲入的設施組成。這些設施凈化作用良好，同時使景觀清新自然。在枯水期，景觀池維持整個調(diào)蓄設施中惟一的親水區(qū)域，人們可以在這里休閑、娛樂；在豐水期，濕地、跑步道、草坪廣場等雨水可滲入設施有助于雨水下滲，同時作為蓄水塘進行蓄水；一方面削減市區(qū)的洪峰流量，另一方面補充城市地下水源。endprint

（2）以德國漢堡為例。德國漢堡建有容量很大的地下調(diào)蓄庫——大規(guī)模的地下蓄水既能保證汛期排水通暢，又能實現(xiàn)對雨水的合理利用。德國近年來推廣的新型雨水處理系統(tǒng)——“洼地―滲渠系統(tǒng)”也是解決“城市內(nèi)澇”問題的典范?！巴莸亘D滲渠系統(tǒng)”由各個就地設置的洼地、滲渠組成。這些洼地、溝渠與帶有孔洞的排水管道連接，形成一個個分散的雨水處理系統(tǒng)。這套系統(tǒng)將雨水在低洼草地中短期儲存、在滲渠中長期儲存，讓雨水盡可能地下滲，不僅大大減少雨季的暴雨徑流量，還及時補充地下水，有效防止地面沉降，使城市的水文生態(tài)系統(tǒng)形成良性循環(huán)。

（3）以荷蘭鹿特丹“水廣場系統(tǒng)”為例。上海世博會期間，荷蘭鹿特丹推出的“水廣場系統(tǒng)”展示了一種通過優(yōu)化城市水循環(huán)系統(tǒng)防洪排澇的新思路。鹿特丹市位于海平面以下，經(jīng)常面臨海水倒灌的威脅；城內(nèi)洼地眾多，排澇壓力很大。水廣場順地勢而建，由幾個形狀、大小和高度各不相同的水池組成，水池間有渠相連。平時，這里是市民娛樂休閑的廣場；一旦暴雨來臨，水廣場就變成一個防澇系統(tǒng)——由于雨水流向地勢更低洼的水廣場，街道上就不會有積水。所有的水池布成一個循環(huán)網(wǎng)絡，雨量大時，從大水池分流到溝渠；雨量小時，水又回流到大水池。在水廣場，雨水不僅可以在水池間循環(huán)流動，還能被抽取儲存為淡水資源。

三、我國城市內(nèi)澇的解決措施

借鑒國外的成功經(jīng)驗，筆者認為，可以通過“預、滲、滯、蓄、用、排”六個字來治理我國的城市內(nèi)澇。

（1）預：建立城市暴雨內(nèi)澇風險評估體系，提前做好城市內(nèi)澇的應急防御。如利用GIS技術建立詳細的排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫并實時監(jiān)控，一旦發(fā)生內(nèi)澇，即可迅速找到癥結的根源并予以解決。結合GIS、RS技術，模擬不同等級的暴雨下城市可能面臨的內(nèi)澇風險，對一些容易浸水的地區(qū)進行特殊化處理，如建立雨水蓄積池，盡可能降低內(nèi)澇造成的危害。

（2）滲：還原雨水的自然屬性，讓雨水降落后盡可能滲入地下，這種方式最能促進雨水、地表水、土壤水及地下水之間的轉化，維護城市水循環(huán)系統(tǒng)的平衡。具體來說，在城市規(guī)劃時盡可能保留原來的濕地、河流、湖泊；城市建設時多建綠地、公園、采用透水磚，增大暴雨的滲透量，減少地表徑流。

（3）滯：通過建設濕地、恢復地表植被等手段，減緩洪峰的峰值。具體措施同“滲”。

（4）蓄：利用凹地、池塘、濕地、人工池塘等收集雨水，既能減輕城市的防洪壓力，又能改善城市的小氣候。如效仿德國，建立雨水地下調(diào)蓄庫，推廣“洼地―滲渠系統(tǒng)”或者借鑒荷蘭鹿特丹的“水廣場系統(tǒng)”。

（5）用：變廢為寶，豐富雨水的利用范圍。通過雨水收集系統(tǒng)將雨水集中起來，用于灌溉、洗車、道路清掃、清洗廁所、消防等領域。如在小區(qū)內(nèi)建設雨水收集系統(tǒng)，實現(xiàn)小區(qū)雨水的零排放。

（6）排：暢通排水管道和河道，讓雨水能順暢地排出城區(qū)。具體措施如下：①優(yōu)化排水系統(tǒng)，徹底實現(xiàn)雨污分流，既能減輕污水處理、防洪排澇的壓力，又便于雨水的綜合回收利用。②提高排水系統(tǒng)的設計標準、能力。效仿日本東京，在地下建一連串的混凝土立方坑，提高蓄水能力，同時，在下水道內(nèi)增設大馬力的水泵，提高疏通地下水的能力。③對排水管道的設計進行優(yōu)化。青島老城區(qū)的排水系統(tǒng)為上個世紀初德國人租借青島時設計，至今都沒發(fā)生過積水的現(xiàn)象。德式下水道的優(yōu)勢何在？從它的設計可見一斑：干道溝渠高約80厘米，斷面上大下小呈倒置的蛋形，上半部分簡單地以水泥抹面，靠底部的一端貼了白色瓷瓦，確保污物垃圾不會被毛刺掛住，減少堵塞冒溢的可能。下半部分呈“V”型，確保在污水流量較小的情況下依然能保持較高的流速，使污水中夾雜的泥沙污物快速沖落，避免淤積沉淀，減輕養(yǎng)護疏浚的負擔。呈半圓形的上半部分直徑較大，在水量較大時能確保過水量。同時，蛋形結構使管道能承受更多來自上方街道的壓力。④加強排水系統(tǒng)的維修養(yǎng)護，確保排水管道的暢通。疏浚河道、溝渠，提高泄洪能力。▲endprint