城市積水原因分析及防治對策探討

范大宗

摘要：近20年來，隨著我國城市化進程的迅猛發展，城市地區由于人口密集，物資和財產密度不斷加大等特點，高強度暴雨積水形成的洪澇災害對城市化地區產生的威脅和帶來的損失愈來愈大。災害一旦發生，不僅給人們的日常生活帶來不便，嚴重的話還可能危及人民和集體的生命和財產安全，破壞城市整體形象。

關鍵詞：城市積水；原因；對策

前 言

通過對暴雨積水形成原因的分析，可以找出防汛工作中的薄弱點與空白點，由此加以改進，減輕災害帶來的損失。同時，如何對城市地區地面積水的發生區域及形成過程進行預測，以有效地分析澇情可能造成的后果，及時可靠地制定城市排澇減災對策和措施是日前城市防汛研究和實踐的重要課題。

一、城市積水原因

1.土地硬質化

社會發展與經濟活動的增加，以及城市不斷擴張，使工業區、商業區和居民區等不滲水的面積越來越大，而樹木、農作物、草地等滲水面積逐步減??；同時，在城市化的過程中也使相當部分的流域被不透水地面所替代，不僅使徑流總量增大、滯留容量急，而且使匯流時間大大縮短，雨水匯流速度大幅度提高。洪峰流量增大、洪峰出現時間提前是城市化對暴雨徑流的影響特征。洪峰流量增加后，使排水明溝、管渠、橋涵、河道等的過水能力明顯不足，引起城市下游洪水泛濫，造成交通中斷、地下通道淹沒、房屋和財產受破壞和損失，給生活和工作帶來不必要的麻煩。

2.排水設施抵御暴雨能力不足

2.1 較多老城區的設計暴雨重現期標準偏低，當遭遇超標準暴雨時，容易造成暴雨時積水。

2.2 一些系統泵站和主干管線雖已建成，但收集支管由于種種原因尚未完善，造成實際排水能力達不到系統標準。系統中一些地區管道處排水系統的末梢，或下游管道管徑偏小造成瓶頸導致積水。

2.3 排水系統的改造，使得原有系統的服務區域范圍發生變更，存在泵站與管道系統排水能力不相配套的情況。

3.缺乏城市排水管網的有效管理

主要表現在以下幾個方面：

3.1 管理法規和相關技術標準不完善。缺少排水管理規范，市政排水管理無章可循。市政排水設施經過多年發展，已經得到了極大的改善，但仍沿用過去幾十年陳舊不變的粗放型管理機制，普遍存在著重建設輕管理的現象。

3.2 對城市現狀排水系統的排泄能力、影響因素未做到心中有數。缺乏完善的城市現狀排水管網的數據資料及現有管網的負荷能力，無法確定不同降雨條件下管網的薄弱點及瓶頸位置，致使排水管網的運行養護、更新改造時，只能采取局部性措施解決眼前的問題，無法明確產生問題的具體原因，缺乏全盤管理、解決措施及排水管網改造優化方案。

3.3 缺乏排水系統的專項規劃。排水設施建設滯后于城市開發建設，排水系統規劃與城市總體發展規劃相脫離。存在著現狀不明，規劃滯后的尷尬境界。

3.4 缺乏排水管網數字化資料。排水管網數字化工作不普及，目前在全國還只是少數城市開展了城市排水管網數字化的工作，絕大部分城市還停留在保留紙質資料檔案的階段，管網數字化的工作并未全面展開；對于已經建立管網數據資料，同樣也存在著排水管網數據不完整、不準確，對排水管網資產狀況掌握不全面的現象，而且排水管網數字化管理水平低，缺乏完善可靠的排水管網數字化管理技術規范，各個城市排水管網數字化管理水平和技術標準差異較大；大部分城市排水管網數據資料管理方式分散不系統，數據存儲方式多種多樣等狀況，無法應用高效的查詢分析方法以體現復雜排水管網的網絡特征和上下游關系，使得分析決策水平還停留在主觀判斷和簡單推理的層次，缺乏排水管網的水力分析、調度分析、布局優化分析、事故應急處理分析和管網動態分析的科學依據。

3.5 缺乏有效的管網狀態評估和運行監測手段，不能及時掌握管網排水負荷和運行狀況的變化，以及基于實時在線數據的全管網系統分析和動態模擬分析。

4.人為因素

4.1 市區面積逐年擴大，且市區不透水面積比例迅速提高；下滲量減小，產流增大，匯流加快，形成暴雨洪水。

4.2 長期超采地下水引起地面沉降，形成一些排水不暢、地勢低洼區，容易造成暴雨積水。

4.3 城市發展，施工建設管理不善造成建筑垃圾或居民生活垃圾堵塞或淤積管道，造成排水不暢，局部地面積水成災。

4.4 突發因素的影響，如泵站故障停泵導致的積水。

二、防治對策

1.加強城市規劃

加強城市綜合規劃，盡可能使高樓、街道、綠地、河道、湖泊合理布局，做到城市發展和減災同步。進行排水系統現狀普查，編制城市排水專項規劃，使規劃的排水系統與現有排水系統合理、有機結合。通過管網水力模擬，分析管網系統在不同狀況下水力負荷狀況，以及管網的臨界負荷。遵循開發建設的時序性，堅持整體規劃、分期建設的原則，制定近期和遠期排水規劃。同時，在雨水管道系統設計、用地規劃和地面覆蓋上考慮雨水滲透。充分、合理地利用雨水涵養地下水源，緩和城市水資源危機，增加土壤中的含水量和調節氣候，以減少雨水管渠的容量，降低雨水管渠的投資和運行費用。

2.完善管理

在采用降雨徑流控制措施的同時，不斷完善雨水管理的政策法規，完善自然水體的保護和利用措施，加強城市排水系統的管理及養護機制，制定合理、科學的管理體系。掌握現有排水系統現狀，建立并完善城市排水系統數字庫，為城市排水管網水力分析、實時在線分析、布局分析、管網規劃優化分析、事故應急處理分析和管網動態分析提供科學依據，為排水管網更新改造和管理提供理論指導，為節省管網投資建設提供服務。根據城市的經濟發展狀況和城市暴雨量情況，適當提高城市雨水排水系統的設計標準，全面掌握城市雨水排水系統科學改造和擴建城市地下排水系統。

3.設計綠化帶排水

城市道路由機動車道、非機動車道、人行道和綠化帶等部分組成。長期以來人們采取各種措施保證車行道、人行道的排水通暢，但對于綠化帶部分的排水卻未引起足夠的重視。隨著城市對綠化指標的不斷提高，文獻中也對城市道路綠化率提出了相應的要求。在公路上，綠化帶排水已逐漸引起重視并采取了一定的排水措施，取得了良好的效果。在文獻中并未對綠化帶排水提出要求和規定，大部分城市道路設計中也未考慮綠化帶排水。為了使城市道路經久耐用，滿足交通需求，保證交通安全，在保證路基、路面排水的同時還應該充分做好綠化帶排水。

三、結束語

就目前所知，我國沿海還沒有這樣的城市，至少情況還沒有那樣嚴重。但是我國確有些沿海的城市如天津、滄州、上海等地，地下水位在下降，導致城市地面下沉；另一方面，海平面也在上升。這種趨勢如任其發展而不加控制，那末，幾十年后，也會發生類似的問題。

參考文獻：

[1]方增強.受城市化影響地區的設計洪水計算[A].全國城市水利學術研討會論文集，南京：河海大學出版社，2001，119-122.

[2]李養龍，趙凱，金林，全國強.城市化發展面臨的水文問題[J].山西水利科技，2001，4：86-88.