城市排水防澇規劃編制要點探討
——以常州為例

王國榮，李正兆，楊宇棟

(1常州市規劃局，江蘇常州213022；2常州市規劃設計院，江蘇常州213002)

近年來城市暴雨呈頻發態勢，加之城市不透水面積不斷擴大，調蓄水體持續減少，雨水管網設計標準偏低等因素，致使眾多城市發生了暴雨內澇，嚴重影響正常的生產生活秩序。住房和城鄉建設部2010年對32個省351個城市的內澇情況調研顯示，自2008年起，有213個城市發生過不同程度的積水內澇，占調查城市的62%，內澇發生3 次以上的城市有137 個。[1]為此，國務院辦公廳發布通知要求，2014年底前，要在摸清現狀基礎上，編制完成城市排水防澇設施建設規劃，構建城市排水防澇工程體系。[2]

常州地處長三角腹地，北枕長江、南臨太湖，雨量充沛，易產生梅雨型、臺風型、強對流型暴雨，遭遇洪澇侵襲的頻次較高。在城市化進程中，大量調蓄水面被填沒，地面硬質化嚴重，2011—2012年連續3次強降雨造成城區多處受澇[3]，折射出城市排水系統的脆弱，應盡快編制符合常州客觀實際的排水防澇綜合規劃。

按照住房和城鄉建設部《城市排水(雨水)防澇綜合規劃編制大綱》[4](以下簡稱《大綱》)要求，結合常州平原水網城市特點，提出應著重從內澇風險評估、規劃標準研究、防澇工程體系完善等三方面開展編制工作，并對三方面進行了較為詳細的闡述，為同類城市的相關規劃編制提供借鑒和參考。

1 內澇風險評估

暴雨內澇風險評估是規劃編制的基礎。內澇風險評估可明確城市內澇風險區分布，有效識別風險源，為后續規劃措施的制定提供依據。

1.1 現狀排水分區

排水分區是暴雨內澇風險評估的基本單元。遵循城市防洪格局、河網分布等，根據雨水管網權屬單位的普查資料及雨水管道施工圖資料等，摸清城市雨水管網現狀，明確現狀城市排水分區。

1.2 建立模型

為科學評估現有設施排水能力及內澇風險，《大綱》[4]推薦使用水力模型。針對常州城河相依的特點，在太湖流域水網模型的基礎上，研發了更具實用性的城市雨洪管網與流域河網耦合模型。[5]該模型將管網模型和河網模型耦合為一個整體進行水動力計算，能夠真實反映城區河網系統與市政排水管網系統的相互關系及其相互影響，模擬城市大排水系統的狀態和能力。

模型建立的難點在于參數的率定。選用常州地區典型雨型，根據歷年城市積水點(積水范圍、積水深度、積水時長等)統計資料，率定模型參數，并選取典型區域，進一步校核參數。積水深度模擬值與調查實測值之間的相關系數達0.85，基本滿足精度要求。[5]

1.3 評估體系

內澇災害風險因子主要包括危險性、暴露性和脆弱性等。[6]危險性因子含管網排水能力、泵站能力、河網調蓄能力等；脆弱性因子含地面高程、下墊面組成、河網間距、退水時長、排水體制等；暴露性因子含區域人口密度、地區重要程度等，合計10個子項，并按權重賦予分值。

1.4 評估結果

根據水力模擬結果和風險指標體系，最終形成各種設計雨型下常州中心城區暴雨內澇風險分布圖。圖1為30年一遇設計雨型，最大小時雨量按3年一遇控制形成的內澇風險圖。

圖1 常州中心城區暴雨內澇風險分布圖

2 規劃標準制定

規劃標準體系是城市排水防澇工程建設的目標，也是后續規劃以及工程設計的重要依據。根據相關標準規范要求，結合常州實際，分析雨水管渠設計標準、內澇防治標準等標準取值，并探討了徑流系數和徑流污染控制指標的取值。

2.1 暴雨強度公式

常州市區新暴雨強度公式采用年最大值法[7]率定，并于2013年7月起執行。常州地區新、老暴雨強度公式在重現期取1年和2年的條件下，降雨強度分別提高了21.1%和13.2%。[8]

2.2 雨水管渠設計重現期

GB 50014—2006 《室外排水設計規范(2014年版)》[9](以下簡稱《室外排水設計規范》)中雨水管渠設計重現期有所提高，常州宜采用規定的上限。鑒于常州地區新暴雨強度公式的暴雨強度提高幅度較大[8]，折減系數m取消后，設計流量也將明顯提高。綜合考慮經濟性、可實施性，常州中心城區雨水管渠設計重現期一般地區取2～5年，其中：新建地區不低于3年；既有地區改造不低于2年；重要地區不低于5年；地下通道和下沉式廣場等取30年。

2.3 內澇防治標準

《室外排水設計規范》[9]中增加了內澇防治設計重現期，并要求應根據當地歷史數據合理確定用于校核的降雨歷時及該時段內的降雨量分布情況。《城鎮內澇防治技術規范》(征求意見稿)[10]提出“一般采用最大3～24 h降雨進行內澇防治設計重現期校核”。

從常州的降雨和排水特點來看，河網匯流通常需3～6 h達到峰值，具有較大內澇威脅的降雨時段均集中在最不利的6 h內。因此建議常州中心城區內澇防治設計重現期采用30年一遇，最大6 h降雨，同頻控制最大3 h降雨。

常州現狀城市排澇標準采用20年一遇，最大24 h降雨不漫溢，雨量175.7 mm。[11]常州30年一遇，最大24 h降雨量為187.3 mm，經水力模型驗算，通過適當新開河道、新建部分排澇閘站即能應對。因此，為適應城市內澇防治需要及管網設計標準的提高，建議中心城區排澇標準采用30年一遇，最大24 h降雨不漫溢，同頻控制最大3、6 h降雨。

2.4 徑流系數指標

對徑流系數控制可以實現從源頭上控制雨水外排量。分析常州某新建小區用地指標：車行道路12%、停車場地6%、人行鋪地(活動場地)25%、建筑基地22%、綠地35%，綜合徑流系數約0.65左右。若人行鋪地(活動場地)等采用透水鋪裝，綜合徑流系數可降至0.5左右，如再采用綠色屋頂、雨水花壇、下凹式綠地等低影響開發措施，徑流系數將更低。參照深圳做法[12]，提出常州城市新建小區綜合徑流系數按照不超過0.5控制，商業、工業地塊的綜合徑流系數可適當放大，但不應超過0.7。

2.5 徑流污染控制指標

降雨徑流污染已成為影響城市水環境質量的主要原因，有效控制初期雨水污染，可顯著改善水環境質量。據常州典型小區實測徑流水質數據，須控制相當于5～6 mm降雨產生的徑流，才能有效控制徑流污染[13]，《室外排水設計規范》[9]建議取4～8 mm，上海提出分流制系統取5 mm[14]。建議參照常州實測數據，初期雨水調蓄量取6 mm，對于菜場、垃圾場站、餐飲集中區等重污染區域，應適當提高收集水量。

3 工程體系完善

根據暴雨內澇風險評估結果，識別城市暴雨內澇風險源，對于平原水網城市應著重從河網水系梳理、排澇設施建設、市政雨水通道安排、易淹易澇片區整治、低影響開發措施落實等方面完善城市排水防澇工程體系。

3.1 水系河網及排澇設施建設

水系河網是平原水網城市的主要澇水行泄通道和調蓄空間。因此，城市防澇體系的構建，首先要梳理城市水系布局，提出河網間距要求，避免排水管道過長影響排水順暢。對現狀淤積嚴重、過水能力較小的河道進行疏浚整治；缺少調蓄水體的區域，結合城市開發建設，新開河道，并溝通斷頭浜，增強調蓄容量，提高城市應對暴雨沖擊的能力。其次應根據排水水系布局，重新劃分匯水區域，按照新的排澇標準要求，校核現有排澇設施規模，通過排澇設施的新建或改造，提升城市雨水外排能力。最后應根據現狀地坪標高，優化水位調控方案，充分利用河道調蓄空間，對于局部點狀低洼區可自成體系抽排雨水。

3.2 市政雨水通道構建

因管網排水能力較低導致內澇風險較高的區域，可通過構建市政雨水通道，提升排水能力。雨水通道可分為地下雨水干管和地表泄水通道兩種。地下雨水干管的安排應綜合考慮以下兩點：一是統籌兼顧、優化整合，盡量通過一個系統的改造帶動周邊系統相繼達標[15]；二是盡可能結合近期地區改造、道路建設等，同步實施，降低負面社會影響。鑒于常州城河相依、水路并行的城市格局，利用橫向地表雨水通道，通過地表徑流將超出管網能力的雨水引入河道，是一種經濟、高效的措施。對于遠離河道、新建管道難度較大、風險較高的片區，利用城市公共綠地等，分散式布置雨水調蓄設施，提升片區防澇能力。

3.3 易淹易澇片整治

易淹易澇片區整治是城市排水防澇工作的當務之急，也是規劃編制的重點內容之一。對現狀易淹易澇片，應進行全面細致調研分析，明確積水成因，對癥下藥。首先，制定整治方案應樹立系統工程理念，本著從宏觀到微觀的分析思路，避免“頭痛醫頭、腳痛醫腳”，以解決系統出路為先；其次，全面疏浚管網，疏建結合，調查發現管道淤積、堵塞是導致老小區和城中村積水的主要原因[3]；最后，可通過見縫插針地構建下凹式綠地、雨水花壇、透水路面等措施，從源頭上削減降雨徑流。

常州城區現狀易淹易澇片區主要為城中村和老小區，占比高達92%[3]，老小區已完成雨污分流改造，合流制城中村應結合易淹易澇片整治，同步實施雨污分流改造。

下沉式立交、地下通道等城市洼地是內澇風險防范的重中之重[16]，應對上述城市洼地逐一進行調研、評估，分析潛在風險。應確保泵站能力達標，泵站出水安全可靠，同時應采取有效的防止高水進入低水系統的攔截措施。

3.4 低影響開發措施落實

低影響開發指在城市開發建設過程中，通過生態化措施，盡可能維持城市開發建設前后水文特征不變，有效緩解不透水面積增加造成的徑流總量、徑流峰值與徑流污染增加等對環境造成的不利影響。[17]低影響開發設施主要用于控制發生頻率高的中小降雨事件的污染負荷，延滯削減暴雨洪峰，彌補傳統排水設施的不足。[14]根據內澇風險區分布，因地制宜選擇低影響開發設施，并優化組合。選取了常州濱河地區、道路廣場、公園綠地、老小區及城中村、新建小區等典型區域，分析低影響開發技術措施的適用性，并提出示范工程建設建議，為低影響開發措施在常州的推廣奠定基礎。

4 結語

城市排水防澇是一項系統工程，文章就暴雨內澇風險評估、規劃標準研究、工程體系構建等規劃要點作了簡要的探討，還需從應急系統建設、信息平臺構建、加強規劃管理、明確部門責任、資金籌措等方面制訂與落實一系列的配套保障措施，完善城市排水防澇綜合規劃。