城市排水防涝系统研究设计

许耀文 朱乃轩

本文概述了城市内涝形成的4点原因。分析了国外和国内城市排水防涝系统的研究和建设现状。在文中也提出了建设防水排涝系统的必要工作和注意事项。

1城市内涝形成的原因

随着全球气候变暖，我国城镇化进程不断的加快，近些年来我国大部分城市都因为不少极端天气的影响发生了城区内涝的情况。很多城镇在建设的时候没有充分考虑到极端天气情况的影响，所以一旦排水量超过了承受上限，就会发生城区内积水的内涝现象。根据不少学者的研究，我国很多城市的内涝的发生次数有逐渐上升的趋势，而且内涝的发生具有十分迅速、时间不稳定但是季节性较为明显的特征。

总的来说我国内涝形成的原因主要是城市排水系统建设不合理，修建给排水系统时缺乏充分的科学论证。详细分析起来主要是有以下四个原因：（1）城市建设规划不合理：在城镇化发展初期，城市人口少，生活排放用水较少，而且绿地面积较大，很多降水都通过植被吸收。现在城市人口急剧增加，工厂增多，废水排放量增大，绿地面积不断地被建筑面积取代，导致排水系统压力增大。而且在城镇设计规划建设初期，我国给排水系统定的标准就比较低，缺乏应对极端天气的排水系统，在规划建设时还有很多工程没有按照标准来建设。（2）无法正确预估降雨强度，目前很多发到国家都已经启用了新的暴雨强度公式，可我们还在使用以前的公式。（3）城市中的人口集中，人类的生产活动对环境的影响就会大大增加引发一系列的城市效应。城市效应中的混浊岛效应、热岛效应以及雨岛效应也会进一步加剧城市内涝。（4）当下全球发生极端天气的例子数不胜数，气候变得难以捉摸，在我国暴雨天气也是时常发生，无法承受的降雨量势必会导致城市内涝灾害的发生。

2国内外目前城市排水防涝研究现状

2.1国外城市排水防涝研究现状

很多发达国家不仅有着排水系统而且还制定了一个雨水控制系统，充分考虑到了在极端天气下城市的排水蓄水功能。其科学性主要表现在大小排水系统相结合使用，小排水系统负责日常的居民生活用水、工业用水以及小降雨量的排水任务，大的排水系统主要是在极端天气下小排水系统无法及时排除城内积水的情况下使用。这方面做得最为出名的就是法国巴黎，巴黎甚至将部分排水系统改造成博物馆，供人们参观游览。

2.2國内城市排水防涝研究现状

随着文明的发展，城市化必然要继续进行深化，越来越多的人口涌入城中，必然会导致一系列的问题。目前年我国超过一半的城市都有发生过内涝灾害。严重威胁人民的生命财产安全，因此制定合理的排水防涝系统刻不容缓。

相较于发达国家，我国在这一方面起步较晚，直到14年才制定了详细的城市排水防涝大纲。虽然我国早有学者对此进行了研究，但是仍未将书面上的计划转为现实，因此存在的问题较多，例如：排水标准较低、基础设施不完善、施工存在不合理性等等。因此我国排水防涝还有很长的路要走，目前关键就在以下两点：（1）城市结合自己的实际，制定科学合理的给排水系统，按照国家规定进行修建。（2）制定详细的监督管理办法，要核查工程质量，并且采集城市相关数据建立起完善的防灾预警措施。

3城市排水防涝系统研究

3.1城市排水防涝体系

在城市建设的过程中，排水防涝体系一共会经历三个阶段。第一个阶段是远离易发生内涝的地区，当人类的生产能力有限，工具不足以修建防涝系统时，城市的一般选择在地形平坦、雨热同期的地区，不易发生城市内涝。第二个阶段是通过人工对城市排水系统进行改造和修建，以“蓄水、排水”为主。第三个阶段是通过生态改造，科学合理的进行排水防涝，打造一个生态型排水防涝系统。目前我国处于第二阶段，在规划建设时研究人员也希望能够和生态系统结合起来，向第三阶段靠拢。下面简单介绍一下进行第二阶段的建设需要做的工作和规划。在建设规划中需要遵守的原则是：首先防涝能力应该以最大风险区为控制点。其次设计人员应该将防涝和防洪建设结合起来，避免造成资源的浪费。再者要充分结合自身的情况和现有的排水系统、生态系统结合，追求生态合理的系统。而且建设之前也需要对当地的多年的降雨数据、土地利用情况、现有防涝防洪系统进行调研。

3.2城市排水防涝系统的发展趋势

从古至今人类和洪水就一直在进行着博弈，和许多自然灾害一样，目前为止，人类无法完全消除这些灾害，但是可以尽自己最大的努力来进行防治。这些年国内外不少研究人员都提出了很多新的想法，其主要趋势集中在以下四点：（1）进行防涝防洪建设时，要充分利用自身生态系统，如增加绿色植被、利用就近河流等等。（2）建设海绵城市，让城市自身对内涝有着弹性的适应系统，雨水充足时，城市能够及时的储存雨水，水量缺乏时，城市能够将积累的水分释放出来。（3）能够建立起科学准确的灾害预警系统，及时的预报内涝强度，并且在内涝发生时有科学的应对措施和管理办法。（4）在规划城市建设的时候能够更加科学合理，尤其是新城区的建设要追求与生态系统相结合的排水防涝系统，做好防灾减灾。

目前我国的城市排水防涝系统建设仍处在初级阶段，很多资料难以收集，缺乏相应的实际经验，还有很大一段路要走。同时也希望随着国家相关规定的出台，能够有更多的城市重视这一防灾减灾任务，创建更多的文明城市。