淺議我國城市暴雨洪災內(nèi)澇原因及對策.doc

淺議我國城市暴雨洪災內(nèi)澇原因及對策摘要: 近年來我國城市不斷發(fā)生暴雨洪災，導致城市出現(xiàn)嚴重內(nèi)澇，直接影響了城市居民的生活并造成很大的經(jīng)濟損失，甚至人員傷亡。城市是政治、經(jīng)濟、文化中心，一旦遭受洪災，將造成巨大的政治影響和經(jīng)濟損失，可見分析城市暴雨洪災原因、提出相應對策顯得十分重要。主要分析城市暴雨洪災內(nèi)澇原因，并探討應對措施。 關(guān)鍵詞:城市化; 內(nèi)澇; 原因; 對策中圖分類號:TV87 文獻標識碼:B 文章編號:1001-9235(2012)06-0059-030 前言最近幾年我國城市暴雨洪災內(nèi)澇問題日漸突出，很多城市不同程度的遭遇了暴雨侵襲，引發(fā)內(nèi)澇災害，嚴重影響了城市的正常生活，有的甚至造成人員傷亡及巨大的財產(chǎn)損失。例如2007 年濟南發(fā)生的“718”大暴雨洪水，這次洪水主要特點是歷時短、強度大、降雨集中，這場暴雨過程僅維持3 個多小時，市區(qū)平均降雨量就已經(jīng)達到了146 mm，最大點雨量達到了178 mm，暴雨洪澇造成濟南市333 萬人受災，直接經(jīng)濟損失12 億元1。廣州市曾在2010 年遭受了幾場大暴雨的襲擊，造成市區(qū)嚴重內(nèi)澇，其中最嚴重的就是“57”大暴雨，12 小時降雨超過213 mm，很多地下停車場被淹，很多主干道積水嚴重，市區(qū)交通嚴重受阻甚至癱瘓，全市經(jīng)濟損失約5.4 億2。其實這些嚴重的城市洪澇災害并不是個例，而是我國很多城市普遍存在的現(xiàn)象。城市是政治、經(jīng)濟和文化中心，人口密集，工商業(yè)發(fā)達，財富集中，一旦遭受洪災，將造成政治影響和經(jīng)濟損失，因此探討城市暴雨洪災內(nèi)澇原因及對策顯得十分重要。1 城市暴雨洪災內(nèi)澇原因分析1.1 城市化對降雨的影響隨著我國城市化進程不斷加劇，城市人口越來越集中，交通工具劇增，建筑群密集，瀝青路面和水泥路面已經(jīng)布滿整個城市的大街小巷，由于這些因素使城市的氣溫明顯高于郊區(qū)，形成顯著的熱島效應。城市熱島效應不僅造成城市及其周邊地區(qū)氣溫升高，而且很多研究還表明3-4，城市熱島效應還可能通過流場的作用，對冬夏季降水過程產(chǎn)生影響。另外，由于城市的建筑物高低不一，加大了城區(qū)的粗糙度，這不僅引起湍流，而且對穩(wěn)動滯緩的降水系統(tǒng)有阻礙效應，增加了降雨在城區(qū)的滯留時間，增大了降雨強度。同時城市化伴隨著工業(yè)化發(fā)展，對環(huán)境產(chǎn)生大氣污染，大氣中懸浮顆粒密度增大，一定程度上起到人工降雨的作用，導致暴雨形成的幾率和降雨量增大。顯然城市化效應日趨嚴重會導致短時降雨量增大，增加了城市洪澇災害發(fā)生的可能性。1.2 城市化對雨洪徑流的影響隨著城市化的進程，城區(qū)土地利用性質(zhì)的改變，使原有下墊面發(fā)生了劇大的變化，建筑物增多，道路鋪裝，不透水面積增大等，直接改變了地面雨洪徑流形成條件，使天然水文情勢發(fā)生了變化。另外城市用地日趨緊張，公園逐漸被“邊緣化”，不透水面積逐步增加，降水基本無蓄、滯、滲空間，下滲的雨量基本為零。地面硬質(zhì)化致使地表徑流產(chǎn)生的較快，徑流系數(shù)很大，使降到城市區(qū)域的雨水很快填滿洼地而后形成地表徑流，使同強度暴雨形成的地表徑流量增大，洪峰流量增加，當超過現(xiàn)有排水系統(tǒng)的排水能力時，雨水就會在地面積聚形成內(nèi)澇。1.3 城市雨水管網(wǎng)排水標準低我國城市采用的市政排水系統(tǒng)標準偏低，GB 500142006室外排水設計規(guī)范規(guī)定5“一般地區(qū)，重現(xiàn)期一般采用0.53 年; 重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴重后果的地區(qū)，一般采用35 年”。但在實際設計中，大多數(shù)城市的排水標準重現(xiàn)期多選取下限，如北京、上海、廣州大部分地區(qū)的排水標準為1 年一遇，重點地區(qū)或特別重要地區(qū)為35 年一遇，與國外城市普遍采用的25 年一遇的排水標準6相比，我國城市的排水標準偏低。而且一些老城區(qū)的市政排水系統(tǒng)已經(jīng)使用幾十年，部分管道老化破損，甚至堵塞，致使整個排水系統(tǒng)排水能力低下。1.4 城市排水系統(tǒng)設計標準規(guī)范的銜接問題城市排水系統(tǒng)包括兩部分，一部分是市政雨水管道系統(tǒng)，主要布置在城市主干道和大街小巷，主要用于排除城市雨水，但有的城市目前采用的還是雨污合同制，雨水污水共用一條管道。市政雨水管道設計一般屬于給水排水專業(yè)的設計范疇，管道的設計流量采用市政公式即暴雨強度公式來計算，設計標準采用的是GB 500142006室外排水設計規(guī)范; 另一部分是在城市市區(qū)內(nèi)從水利角度設置的防洪排澇工程，包括城市內(nèi)河、排澇泵站、排澇閘等，屬于水利設計范疇，設計流量的計算一般采用的是單位線法或推理公式法，目前還沒有專門的規(guī)范，主要采用GB 5028899灌溉與排水工程設計規(guī)范里的農(nóng)田排澇標準。二者設計之間存在比較復雜的關(guān)系，一般市政雨水管道由專門的市政設計單位設計，而一些防洪排澇工程由水利設計單位負責，這樣就會存在兩個專業(yè)銜接的問題，以及標準不一致的問題。1.5 城市雨水管理系統(tǒng)不健全我國城市雨水管理系統(tǒng)不夠健全，對城市排水設施的建設重視不夠、投入不足，主要表現(xiàn)在應急防洪減災設施建設沒有得到重視; 外洪內(nèi)澇兼顧綜合治理不夠; 防汛預警與應急管理水平滯后; 排水設施得不到及時的養(yǎng)護和維修; 應對超標準降雨的措施力度不夠; 宣傳教育不夠，沒有形成全社會公眾參與的全方位防災減災體系。2 城市暴雨洪災內(nèi)澇對策探討2.1 雨洪利用雨洪利用是針對開發(fā)建設區(qū)域內(nèi)不同下墊面所產(chǎn)生的降雨徑流采取相應的措施，或貯存利用，或滲入地下，以達到充分利用雨水資源、改善小區(qū)生態(tài)環(huán)境、減輕區(qū)域防洪壓力的目的，是一項開源與節(jié)流并舉的措施。雨洪利用的形式一般有3 類即深入地下、攔蓄利用和調(diào)控排放。主要是利用道路、綠地、屋頂、公共基礎設施等進行雨水收集，作為道路澆灑、汽車沖洗、綠地澆灌、小區(qū)景觀等或地面鋪裝選用透水材料，采用多孔瀝青或多孔混凝土路面，在人行道、廣場或休閑區(qū)鋪設草皮磚，讓雨水順利的滲入地下等措施。2.2 城市規(guī)劃與設計階段合理規(guī)劃用地減少硬化面積城市規(guī)劃和建設階段必須重視防洪排水。對排水設施進行系統(tǒng)規(guī)劃，將水利與市政規(guī)劃設計相結(jié)合，從源頭編制雨水控制、利用調(diào)蓄設施的規(guī)劃，合理規(guī)劃建設用地，對于現(xiàn)有的內(nèi)河道和溝塘等具有蓄洪、排澇能力的區(qū)域不要隨意填埋侵占，適當布置一些花園、運動場、停車場，還可以臨時滯蓄或排泄洪水，在道路設計上盡量減少地面硬化面積，多采用入滲型路面，增加綠地面積，不但美化環(huán)境，也可以增加雨水的下滲和含蓄。2.3 提高排水系統(tǒng)標準及標準規(guī)范的銜接結(jié)合我國的目前排水系統(tǒng)現(xiàn)狀，逐步提高排水設施的設計標準是必然趨勢。在今后的設計中不同地區(qū)應采用不同重現(xiàn)期，一些重要干道及市區(qū)中心等重要區(qū)域提高雨水管道的設計重現(xiàn)期，盡量取標準中的上限，與國際標準接軌，對已經(jīng)建成的排水設施若有改造，應按照新設計的情況考慮。同時，中心城區(qū)的排澇標準也要提高，在發(fā)生超大洪水時設計中常采用的20 年一遇的標準是不能滿足要求的。不僅要提高排水系統(tǒng)標準，也要注重考慮標準的銜接問題，加強不同專業(yè)間設計溝通協(xié)調(diào)。另外如何將市政規(guī)范及標準與水利標準統(tǒng)一，而不是單獨從各自專業(yè)領域來考慮問題，這需要相關(guān)部門對這方面進行深入探討研究，制定出統(tǒng)一的規(guī)范標準。2.4 完善城市雨水管理系統(tǒng)a) 養(yǎng)護、維修排水設施城市排水系統(tǒng)中的很多排水設施，如管渠、檢查井、雨水口等，由于初期雨水攜帶的雜物比較多而極易使排水設施堵塞; 城市邊緣山體雨水進入城市排水系統(tǒng)更易夾雜泥沙，堵塞排水設施或降低過流能力，以致形成內(nèi)澇。所以這些排水設施需要經(jīng)常養(yǎng)護，清理雜物，定期維修，以保證排水正常，另外對已經(jīng)建成多年的管道要定期檢查，嚴重破損的要及時改造，對排澇泵站及排澇閘也要經(jīng)常檢查維修。b) 積極進行城市防洪減災的宣傳，樹立市民對水災的風險意識。c) 借鑒國外經(jīng)驗采用城市防洪風險管理辦法。d) 加強城市防洪基礎工作。2.5 采用先進的技術(shù)應對超大洪水采用先進的技術(shù)為新建城市排水系統(tǒng)規(guī)劃設計提供科學依據(jù)，為舊城區(qū)采取措施應對突發(fā)暴雨提供科學預報。將整個城區(qū)的排水系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建數(shù)學模型，通過計算機來模擬整個系統(tǒng)的動態(tài)變化，及時預報超標降雨發(fā)生時出現(xiàn)積水的位置及深度，為及時采取應急措施提供科學的依據(jù)。目前國外已經(jīng)有很多成熟的商業(yè)軟件可以根據(jù)我國的實際情況來應用。2.6 完善城市應對超標降雨的應急措施為確保發(fā)生超標降雨時，積水時間短、退水快，不形成城市內(nèi)澇。需要采取應急措施，制定應急預案，落實各部門責任，由相關(guān)部門建立相應預警應急隊伍，配備專門人員密切關(guān)注氣象預報，發(fā)出預警信號。同時，給應急隊伍配備用于積水排除的設施，一般包括: 水泵、臨時發(fā)電機組、軟管、起重機械等設備，在預警信號發(fā)出后隨時待命。另外對城市經(jīng)常積水區(qū)域，應制定人員撤離與安置、重要建筑保護等相關(guān)預案。3 結(jié)論及建議不斷城市化及地球環(huán)境的繼續(xù)惡化帶來的極端惡劣天氣，特別是近年來暴雨及特大暴雨發(fā)生的概率越來越大，致使很多城市發(fā)生嚴重內(nèi)澇，通過分析城市暴雨洪災內(nèi)澇原因，根據(jù)目前國內(nèi)外的一些相關(guān)研究淺談目前應對城市內(nèi)澇的一些措施。建議進一步完善我國雨水系統(tǒng)規(guī)劃設計體系及關(guān)鍵技術(shù)，加強雨水系統(tǒng)模型建設及其在規(guī)劃中應用的研究。參考文獻:1張明泉，張曼志，張鑫，等.濟南“2007718”暴雨洪水分析J.防汛與抗旱.2009( 17) : 40-44.2張維，歐陽里程.廣州城市內(nèi)澇成因及防治對策J.廣東氣象.2011，33( 3) : 50-53.3孫繼松，王華.城市邊界層過程在北京2004 年7 月10 日局地暴雨過程中的作用J.大氣科