城市雨水内涝给城市规划的反思

城市雨水内涝给城市规划的反思

梅菁菁

南京工业大学建筑学院江苏南京210009

摘要：近几年来频发暴雨水淹都市的雨水内涝事件，引发人们深层次的思考。本文从规划的角度，说明了防涝概念，分析了城市防涝存在问题，给出了城市防涝规划原则和防涝规划要点与技术措施，提出了开发建设防涝规划审批制度和内容。

关键词：城市规划；内涝；雨水径流；雨水调蓄

从城市规划和城市建设方面，解决城市内涝应将传统排涝理念转换为防涝，变被动为主动，力争消除积水或减少积水，防止内涝。本文针对城市防涝规划问题进行分析研究

1城市防涝概念

城市排涝是指城区流域较大汇流面积上的长历时暴雨产生的内涝积水的排放。首先，与防洪不同，城市排涝所排的是流域之内的雨水，而城市防洪则是针对来自流域外部的客水（主要是防止山洪、河水和海潮的涌入）；

其次，与市政雨水系统不同，城市排涝针对的是较大汇流面积上较长历时暴雨，而城市雨水排除系统则是解决较小汇流面积上短历时暴雨产生的雨水，主要用于排除道路雨水；

再就是与水利排涝不同，城市排涝目标是不淹没，要求内涝积水不漫溢。而水利排涝则注重水量的排除，它允许有一定淹没时间（＜72h退水后农作物可以后恢复生长的极限淹没时间）和淹没水深；

城市排涝是在内涝积水发生后，所采取的技术和工程措施，为被动防范。

城市防涝是通过城市规划，在内涝积水发生前，采取的技术和工程措施，避免内涝积水，为主动防护。

2城市防涝存在问题

城市内涝除了极端天气降雨外，主要是以下问题所致。

2.1城市防涝规划缺失，规划跟着项目走，雨水管网建设滞后

在城市规划系统中，有比较完善的防洪系统规划和雨水排水系统的专项规划，分别用于城市防范客水对城市产生的洪涝威胁和排除城市道路积水，但缺失系统的城市防涝规划来防范长历时暴雨造成的城市内涝，其中主要的是缺乏对内涝标准、调配、调蓄和应急预案的制定与规划，导致对暴雨造成的内涝程度和损失无法预测估计不足，一旦发生内涝时无法应对。

城市的发展对房地产开发导致的大规模人口聚集考虑不足，城市规划跟着建设项目走，雨水系统赶不上城市发展步伐，雨水管网建设滞后，缺乏规划，雨水管道随着道路建设而铺设，道路修到哪里管网铺到哪里。

2.2城市自然地理环境改变导致自然排水能力退化

我国除城市化步伐在加快外，城市内部的改造和规模的扩张速度更快，使得城市自然地理环境改变，大量原本的自然地貌或农业地貌变成了都市地貌，城市水文、地质状况发生变化，硬质化的地表，使得地面下渗量锐减，地面雨水集流时间迅速地减小，很快就形成洪峰，造成河道雍水顶托，地面积水。很多变成开发用地的沟渠、池塘、湖泊使城市发生暴雨时失去调节功能，扩张的城市面积使增加的雨水量大大超过雨水系统的泄水能力。城市的自然排水能力退化，使原本脆弱的排水系统更是雪上加霜。

2.3新区规划布局不合理

部分新区开发建设中过分强调依山、亲水环境，以此作为广告宣传的热点和开发商的卖点，故此众多的建设项目或选择在山丘林地，或选择在滩涂湿地。

山丘林地虽然地势高，无内涝之虑，但工程建设改变了自然水文、地貌，雨水地面径流加快，涵养水源的天然森林植被没有生态价值的绿地、草坪等景观植被取代了，雨水地面径流系数由0.1～0.2提高到0.4～0.6，雨水的径流量增加了3～5倍，造成极端降雨形成的地表径流不能依靠自然环境进行正常排泄，最终涌入城市形成内涝。

城区的滩涂湿地一般毗邻城市的江、河、湖、塘等水体，其地势一般较低，通常为地表雨水汇流点。由于滩涂湿地近岸水景、拆迁工作量小、建设成本低，是开发建设优先选择的建设地方，如南京长江北岸的滨江花园和威尼斯水城，建在江滩湿地，除湿地对雨水的调蓄功能散失外，建筑面积百万平方米的小区位于低洼区域，在汛期受江湖水位的顶托，一旦遇到超重现期的暴雨袭击，其内涝的几率和频率都非常高，必须建设大型城市防涝排涝系统予以防范。

2.4雨水调蓄意识缺失，调蓄能力不足

传统的雨水排涝系统规划设计原则是将收集到的径流雨水以最短的路线尽早地就近排入水体，很少去校验水体受纳容量和校核受水体顶托时的系统泄水能力的衰减。雨水排涝系统的排水能力只是按照设计规范规定的设计重现期确定的暴雨强度设计管网，对超设计标准的径流雨水量没有明确处置的方案，结果只能造成地面积水，没有雨水调蓄意识。

另一方面，在城市改造建设过程中，城市湿地滩涂的开发、河湖近岸的占用、沟渠池塘的填平，大量的建筑建造在原来的绿地和水域区,使城市湖泊、洼地萎缩、面积减少，城市调蓄雨洪能力锐减，城市雨水得不到调蓄或滞留,使内涝加剧。

2.5城市现雨水系统设计标准低、管网淤塞降低了输排能力

城区特别是老城区现有雨水系统设计标准普遍较低，尤其是经老城区改造的下游管网，上游区域地面、植被的改变，导致径流系数变大，径流加快，很快就形成峰值流量，加上管理和养护不到位，管网管径偏小、淤塞、施工泥浆和水泥浆的凝固堵塞，管网老化，降低了管网淤塞输排能力，地面积水的频率、内涝的程度越来越严重。

3城市防涝规划原则

3.1土地开发防涝审批原则

为合理地开发和使用土地,避免和降低雨水内涝造成灾害损失，必须实行土地开发防涝审批制度,校核项目地面和水系汛期洪水水位标高，保证项目地点无雨水内涝，防止项目建在低区洼地，造成内涝隐患，增加防涝投资。

3.2土地开发雨水综合径流系数补偿原则

项目开发对土地使用，必然扰动原地面地貌、植被，部分地面硬质化，使地面的雨水径流系数增大，导致雨水径流时间缩短、径流量大增，给下游雨水管网和受纳水体产生严重地负荷。为此，必须实行土地开发雨水综合径流系数补偿制度，核算雨水综合径流系数增加值，采取相应措施予以补偿，力图维持开发前的雨水综合径流系数水平。

3.3高、低区径流雨水分流输送排除，新老区系统各自独立

城市的老城区一般建于高地，但随着城市外延、人口的集聚，逐步向场地较平整、地势较低的所谓亲水的近水低平地域拓展,甚至直接占用湿地、水体滩涂岸线，雨水排除系统高低区、新老区共用。高区径流雨水对低区管网系统内涝造成巨大压力。因此，应完善管网系统、新老区系统各自独立，高水高排、低水低排、自排为主、泵排为辅，减小高区对低区内涝的影响。

3.4流域起端增加下渗、削减雨水径流量，中部滞流，下游尽快排放

地面径流雨水由高向低汇聚，起端径流雨水，在往下泄的过程中，经中部，到下游。在起端利用地面植被和洼地，尽量把水保留住，增加下渗，使得径流雨水尽量少地往下走；在中部要使雨水径流慢，延缓径流时间，起到滞流削峰的作用；到了下游就得让水迅速排至水体。

3.5超标径流雨水滞流蓄储

当暴雨强度超标，在适当地点选择建设滞流蓄储设施，错流削峰。

4防涝规划要点与技术措施

4.1城市防涝风险评估

根据规划区域的地形、地貌、气象条件，借助于数学模型和GIS，评估在不同的降雨条降下（不同的设计暴雨强度重现期P）暴雨内涝的风险，确定内涝可能影响的范围、积水的深度和危害的程度。评估在汛期水位顶托的条件下城市水系受纳容量和现雨水排放系统的收集、输送和排放两个方面的能力；明确建设区、限建区和禁建区；规划需要滞流调蓄区域、容量和调蓄的形式与措施；绘制城市暴雨内涝风险规划图，作为城市规划建设审批和汛期调度决策的依据。

4.2确定土地开发利用防涝审批的程序、指标和标准

将防涝风险评估纳入城市新建项目审批内容，实施土地开发利用防涝审批制，制定防涝审批的程序、指标和标准。使暴雨防涝提前介入宏观决策，从消极被动变为积极主动，从事后补救走向事前预防。

根据防涝风险评估的结果和影响的范围与程度，确定禁建区、限建区和建设区，以此确定城市开发强度的依据。审定建设区设计地面标高在泄涝受纳水体洪水位以上，核定建设区生态植被改变和地面硬质化对设计雨水综合径流系数影响程度。当设计地面标高和设计雨水综合径流系数超过规定值时，必须采取相应的技术措施予以补偿。

4.3源头雨水径流量削减控制

雨水径流量的源头、起端控制，是降低暴雨内涝风险有效的技术措施。源头雨水径流量削减控制目的在于减少地面雨水的径流量，增加雨水的下渗量，延长雨水的地面径流的时间，错流削峰。

源头雨水径流量削减控制主要采取绿地植物滞留带、草甸洼地、下沉式道路绿化带、小区水体蓄水。

绿地植物滞留带用于滞留雨水增加雨水的径流阻力、延缓雨水的径流时间、增加雨水向土壤的渗透量；草甸洼地为下凹绿地，晴天为绿地，雨天为临时雨水蓄水池，蓄水容积按48小时内泄空设计，保证植物不被淹死（农作物水淹不超过72h）；下沉式道路绿化带是将道路两侧的绿带标高降到道路路面以下，一般低100-200mm，改变过去两侧绿地高于道路标高的传统做法，有意识地将雨水滞留，防止雨水过早地径流到路面汇流到雨水口，实现错流削峰；小区水体蓄水除改善小区环境和增加空气湿度外，还可以利用水体水面至岸线的超高容量调蓄初雨径流量。上述措施可作为小区开发雨水地面径流系数的补偿。

4.4雨水径流量滞流调蓄

雨水地面径流具有洪峰性质，延时削峰是控制雨水径流峰值的重要技术措施，雨水径流量滞流调蓄可有效地实现延时削峰的目的。

根据防涝标准，雨水径流量滞流调蓄可采用不同的措施。在暴雨强度不大时，充分利用城市透水路面材料、各类绿地、低洼地；在中等强度暴雨时，利用如公园、下凹式生态绿地、湿地、低地非主干道路；在大强度暴雨时，利用地下停车场、运动场、修建大型地下雨水储水池；在特大强度暴雨时，根据规划预案，利用城区低洼区蓄水分涝，以局部损失保全整体的安全。

必要时修建大型地下管渠，将滞留雨水引入洪水位标高低于控制区域地面标高的水体。

4.5腾空预案，环流贯通

从管理的角度，按照预案在暴雨来袭之前，开闸放水腾空所有水系的水位，提前腾出水系的调蓄空间；其次，改变传统雨水枝状管网为环状网，在管网纵向适当位置将管网横向连通，环流贯通。在暴雨时，当一个系统雨水的转输流量超过额定值，可通过连通管将超额流量转输到另外一个系统，既降低了原系统的雨水负荷，又发挥了相邻系统管网的输水能力，减小了地面积水，缓解了内涝的程度。

5总结

城市暴雨造成的内涝，给城市造成巨大的人员、财产损失。本文从规划的角度，将传统的排涝概念转换为防涝；分析了造成暴雨内涝的原因，认为城市土地开发利用不合理，防涝规划缺失，无有效的防涝技术控制措施和预案；提出防涝规划审批制度，实行雨水综合径流系数补偿，采取起点径流雨水控制、中途滞留、下流快排和雨水调蓄等延时削峰的技术防范措施。

参考文献

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