淺談城市洪水的原因及措施

郭峰

（河海大學 大禹學院，江蘇 南京 211100）

淺談城市洪水的原因及措施

郭峰

（河海大學 大禹學院，江蘇 南京 211100）

洪水是一種常見的自然現象，大禹治水的典故婦孺皆知。只是近年來頻發的城市洪水，危害嚴重，令人們措手不及。防治城市洪水關系到人民群眾的生活，是利國利民的大事。從源頭做好防治城市洪水工作，是保護人民生命財產的重要舉措。本文以近年來的城市洪水為例，分析城市洪水的原因及防范措施。

城市暴雨；洪水；積水原因；防治措施

洪水是一種常見的自然現象。對于洪水，人們并不陌生，大禹治水的典故婦孺皆知，至今人們還在和洪水這頭猛獸斗爭著。只是近年來頻發的城市洪水，危害嚴重，令人們措手不及。防治城市洪水關系到人民群眾的生活，是利國利民的大事。從源頭做好防治城市洪水工作，是保護人民生命財產的重要舉措。本文以近年來的城市洪水為例，分析城市洪水的原因及防范措施。

一、近年來城市洪水概況

2012年7月21日，首都北京遭遇了令人心顫的61年來最強暴雨及洪澇災害，經濟損失116.4億元。北京暴雨造成倒塌房屋10660間，遇難者79人，北京地鐵6號線工地路面坍塌，塌陷面積約80平米，暴雨致160處文物受損。2012年8月20日，遼寧省朝陽市暴雨導致馬路成為河道，行人寸步難移。2013年08月16日，遼寧省省會沈陽出現大暴雨，沈陽市區降水量最大為177.7毫米，降水強度為近20年來所不遇，一些街路積水較深，個別路面發生坍塌，交通受阻。2013年10月08日，上海罕見暴雨致積水嚴重，造成了上海市50多條馬路積水，大概10～20厘米，30多個小區積水5～15厘米，有600多戶居民進水，15米的上海松江千涇的防護墻因超歷史潮位發生坍塌。罕見的大暴雨讓同濟、交大、復旦這些學校的部分校園被淹。當時，水漫進了同濟大學的課堂，復旦大學一些教學樓寢室樓前面的積水漫過了腳脖。國內的其他城市發生的洪水現象也很多。

二、城市洪水原因分析

1.熱島效應使城市成為強降雨中心。由于城市人口集中，工業發達，交通擁塞，大氣污染嚴重，且城市中的建筑大多以石頭、混凝土和瀝青等材料為主，綠地減少，加上建筑物本身對風的阻擋或減弱作用等因素，氣溫明顯高于外圍郊區，形成熱島效應，逐漸成為強降雨中心，導致一次次大雨或暴雨。

2.城市建設加快使原有城市結構發生改變。過去山區經常發生泥石流、山洪，而城市是一塊平安地，是因為建城初期城中的排水設施和城市規劃和諧配套。隨著社會的發展進步，城市的布局在發生著變化，氣候、雨量也在變化，但相應的排水設施只是進行局部考慮，由于各種原因不能及時進行整體排水管網規劃。最常見的是排水標準不足，排水設施部分老化，排水設施建設滯后，排水系統不健全，不能及時全盤更新。老城區排水系統的最初設計，一直沿用前蘇聯模式，采用蘇式淺埋小口徑的管道系統。城市排水系統主要是以地下管渠為主，是按當時的地表徑流系數確定管道管徑，城市排水系統缺乏城市洪水內澇防治體系，沒有對超過管道重現期的雨水的通道和儲存問題進行系統考慮。在流量增加的情況下，必然出現雨水不能及時排出，局部出現洪水擁堵現象。給排水管道都是在地下，城市給排水管網的建設投資巨大，城市老城區管道改造由于牽涉到眾多部門，自來水、天燃氣等管線都位于排水管道內，改造城市給排水管網需要眾多部門合作，并且管道開挖會嚴重影響附近居民生活。所以，在老城區進行管網改造是一項極為困難的事情。時至今日，排水問題越積越多，形成隱患、頑疾。

3.下墊層滲水性差，地面硬化面增多。由于科技的發展，水泥、混凝土被廣泛應用于各種建筑物下墊層中。建筑物有了墊層，有利于立模、扎鋼筋、澆筑砼等工序，規范基礎鋼筋的綁扎、基礎模板的支撐及混凝土的澆注，高層建筑帶地下室的筏板基礎經常在經過處理的墊層上做防水層，這樣的下墊層滲水性能很差。另外城市的柏油路、水泥路面滲水性能不好，容易造成路面積水，不能及時排走洪水。

4.新城劇增破壞水系。由于城市步伐的加快，隨著城市人口增加，城市不斷外擴，很多農田村莊被快速改造成新城，全國各地新城林立。老城區周圍原有的土地被大量人為硬化，甚至侵占河道灘地進行開發建設。比如遼寧省朝陽市，大凌河貫穿城區，原來凌河兩岸堤壩數里以外路樹成蔭，現在凌河兩岸堤壩前高樓聳立。人與洪水爭地，破壞了原有水系，大大減小了河道行洪能力和洪水滯蓄空間，降低了城市的防洪能力。

5.人們環保意識差使管道堵塞。人們環保意識差，向河道傾倒垃圾，造成建筑垃圾或居民生活垃圾堵塞河道。在一些先進城市，同一路段城市污水管道設計流量，要遠遠小于雨水管道設計流量，污水管道管徑也要小于雨水管道管徑。而暴雨帶來的短暫大流量雨水，通過較小的污水管道，顯然無法順利排出，只有囤積在城市低洼處，導致地面洪水積聚。而一些中小城市，比如朝陽市，現在還是雨污合流排水體制。城市中最容易發生排水管道堵塞的地方是餐飲業，餐館沒有隔油措施，直接向管網排放油污，油污和餐館清洗產生的廢水中含有的生活垃圾混合，經長期堆積就會形成極為黏稠的物質，嚴重阻塞管道。城市的雨水口被生活垃圾堵塞，管道淤積造成排水不暢。

6.城市防洪排澇技術落后。現在先進的技術被廣泛應用于各個領域中，城市防洪也不例外。洪水預報、預警系統、GIS地理信息系統、RS遙感、GPS衛星定位系統等技術都很先進。目前，我國中小城市防洪排澇管理中，對這些新技術的應用水平不高。

三、城市洪水的解決措施

1.建立城市排水系統GIS數據庫。近年來，GIS以其獨特的空間分析功能迅速在許多領域內得到應用，同時也逐漸應用到復雜的城市排水管網系統中。目前，國外很多城市構建了基于GIS系統的城市排水管網系統，這為我國提供了很好的借鑒。GIS能夠很好地支持城市暴雨強度的計算，并輔助城市排水管網的設計。利用GIS對空間數據進行處理和分析的功能，建立雨水管網達標規劃GIS系統，實現雨水管網設備的屬性數據及空間數據的一體化管理，為城市暴雨積水計算提供可視化分析的手段，對各種因素進行綜合分析，分析不同情況下暴雨所造成的損失和積水淹沒范圍，對不符合要求的管網提出可行性設計建設方案，以幫助決策者進行優化決策。GIS系統與分布在管網內部的傳感系統結合，當暴雨發生時，實時監測排水管網的水壓異常并報警，及時找到癥結根源，為排水管網搶修提供寶貴的時間，從而減少暴雨對城市所造成的損失。

2.對老化的排水系統進行局部改造。國內眾多城市排水管網建設年代不一、結構復雜，已經不適合時代的要求。因此，對老化的排水系統進行改造，逐步提高排水系統的設計標準十分必要。國外一些大城市較少出現大面積積水，一個重要原因是這些城市采用的排水標準比較高，如紐約是10至15年一遇，東京是5至10年一遇，巴黎是5年一遇。污水管道和雨水管道要分流設計，同時要擴大排水管道的直徑，增強系統的排水能力。可以效仿德國，德式排污管道為倒置的鴨蛋型，上大下小，下半部分呈“V”型的部分，確保在污水流量比較小的情況下依然能夠保持比較高的流速，使污水中所夾雜的泥沙污物被沖擊得沒有沉淀的機會，減少了日后的養護。管道的上半部分是水泥，下半部分則在水泥上貼了層瓷磚用來防腐蝕。

3.減少地面硬化面積。在發展城市建設的同時，增加科技含量，努力開發各種雨水滲透技術，采用透水性能好的材料替代瀝青水泥鋪設地面，可減少地面硬化面積，提高地面滲透率。比如可以像深圳一樣用透水磚鋪裝人行道，在磚縫種植小草，增加雨水滲透量。

4.在排水管道中的雨水斗設置反水閥。反水閥會使被水沖刷的生活垃圾等臟物只能進入雨水斗，而不會進入管道，因此不會造成管道堵塞，生活垃圾等臟物也便于清理。管道堵塞越少，排水井冒溢越少，有效減少路面上的洪水，反水閥還能避免管道里的臭氣散發到空中，減少空氣污染。

5.加強城市蓄水設施建設，形成“蓄排結合”的防治體系。城市的河湖水面是調蓄雨洪的主要設施，在城市可以修建蓄水湖、蓄水池，通過分散式的方法消化降水，有助于減輕排水管網壓力，是治理城市內澇的有效手段。將城市綠地建成下凹式，可大量儲蓄雨水。城市的露天公園、運動場等，可作為有效的臨時蓄水場所。此外，還可利用房頂、地下蓄水池等滯留雨水。

6.加大資金投入進行及時維護。加大資金投入，由專業維修人員對排水系統定期維修養護，并及時清理與疏通堵塞的管道，確保排水設施正常運行。嚴禁向河道任意傾倒垃圾，汛前完成城市全部清淤工作，以利汛期排蓄水。

四、結論

城市洪水并不可怕，人定勝天。但城市排水是一個系統問題，任重而道遠。需要政府統籌謀劃，各部門通力合作，建立統一協調的城市防洪排澇管理體制，實行水務一體化管理，對城市防洪、排澇、排污、供水等涉水事務進行統一管理。要根據每年的實際情況，制定切實可行的汛期應急搶險預案。提高城市防洪排澇意識，認真分析每個城市洪水發生的原因，統籌規劃城市防洪排澇系統，采取適當的措施，防患于未然，以保護市民的生命財產安全。

在以后的生活中，加強城市防洪排澇的研究，對我們大學生來說是一種挑戰。我們必須迎接挑戰，因為我們是河海大學大禹學院的學生，是水之子，這是我們的責任，我們責無旁代。

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[4]張書亮，曾巧玲，姜永發，方立剛.GIS支持下的城市暴雨積水計算的可視化[J].水利學報，2004，（12）

指導教師：李麗。

F28

A

1674-9324（2014）22-0117-02

郭峰（1992—），女，遼寧朝陽人，本科生，就讀于江蘇南京河海大學大禹學院，研究方向為水文與水資源工程。