摘要：本文通过以中山市为例，分析河网地区城市建成区的内涝成因进行分析，剖析内涝成因的典型原因及特殊原因，强调构建内涝防治体系对内涝整治的重要性，提出解决内涝的方案，以期从规划层面对内涝整治工程的落地提供更有针对性的技术支持。
关键词：内涝成因；内涝整治；大排水系统；内涝防治体系
0引言
近年来，降雨强度增大，导致内涝发生频率增加。短时强降水或过程量偏大的降水天气过程是引发中山市内涝的直接气象因素，随着城市化的发展，城市化诱发的“热岛效应”改变了城市及周围地区的温度场分布和次级环流，从而改变降雨的时空分布，在城区形成“雨岛”。极端暴雨的强度大于10mm/h 降水的总时次数均有上升趋势，强降水发生概率的提高加强了内涝灾害发生频率及强度。
面对强降水带来的内涝灾害，政府部门虽然高度重视，积极整治，但时常出现整治力度虽大，但整治效果不理想，引起人民群众的不满的情况。整治方案效果不佳，咎其原因，是整治方案往往只对内涝地点实行“头痛医头，脚痛医脚”的分散式整治，而缺少对整个排水系统的规划梳理整治。本文结合中山市城市排水（雨水）防涝综合规划的编制，探讨对内涝点整治的方案制定思路和关键问题，以期对城市内涝点整治提供有效的技术支撑。
1.中山市概况
1.1区位条件
中山市位于广东省中南部，珠江三角洲中部偏南的西、北江下游出海处，北接广州市番禺区（距广州86公里）和佛山顺德区，西邻江门市区和珠海斗门区，东南连珠海市，东隔珠江口伶仃洋与东莞市、深圳市和香港特别行政区相望，东南至澳门65公里，由中山港水路到香港52海里。
图1 中山市在珠江三角洲的区位.png)
1.2地质水文
中山市地形以平原为主，地势中部高，四周平坦，平原地区自西北向东南倾斜。地貌由大陆架隆起的低山、丘陵、台地和珠江口的冲积平原、海滩组成。主城区大部分建设用地在3.2m以上，部分旧城区城中村等受原有建设标准影响，地坪标高略低，新建设城市用地标高都能满足2.8m控制标高以上，尚未建设的农田鱼塘及乡村旧貌地区地势较低，部分低洼地区还在1～2m。
中山市地处低纬度地区，全境均在北回归线以南，属亚热带季风气候，光热充足，雨量充沛。年平均气温为22.1度，月平均气温以1月最低，为13.8度，7月最高，为28.6度，年平均雷暴日数为73.3日。市境因濒临南海，夏季风带来大量水汽，成为降水主要来源，年平均降水量为1875.3毫米。中山属于丰水地区，多年平均降水量达29.18亿立方米。
中山市的水系可划分为平原河网和低山丘陵河网两个部分，平原地区河网深受南海海洋潮汐的影响，具典型河口区特色。中山市主城区属低山丘陵河网，主城区河流有从中心城区西北侧穿过的母亲河-岐江河，其他主要河涌有：狮窖河、小隐涌、白石涌、濠头涌、崩山涌、西河涌、张家边涌、九曲河等。根据中山市水文资料及对内涝灾害的调查，中山市石岐河水位在一般在2.044m以下，城区内涝严重时石岐河的最高水位控制在2.8m左右。
1.3防涝体系现状
中山市主城区由中顺大围、张家边联围、雨水泵站、水闸、河道、排洪渠和水库组成了一个“外挡内蓄、堤库结合”的防洪排涝体系。外围主要依靠中顺大围、张家边联围抵御外江洪水的威胁，通过水闸泵站控制内河涌水位；主城区雨水以岐江河作为雨水的最终收纳主体，主要依靠内河涌、雨水泵站、水闸和雨水管渠排除。当岐江河水位较低时，区域雨水通过开启水闸重力自排，可满足一般正常排涝需要；汛期时，区域雨水受岐江河洪潮水位顶托，需通过雨水泵站提升排除。
图2 中山市河道分布现状图.png)
2.内涝产生的主要原因剖析
在通过对中山市的摸查分析，结合市内各内涝点的情况，从体制、机制、规划、建设、管理等方面进行分析，除了降雨强度增大；地面硬化率高，渗水面积大幅度减少；天然地形地貌遭到改变，水面率降底；雨水管渠设计标准偏低；地面沉降影响排水和管网维护管理不到位等常见原因，作为一个河网地区，中山还有其自身的特殊原因导致了内涝的产生。
2.1常见原因
（1）地面硬化率高，渗水面积大幅度减少。中山市现状地面基本采用混凝土或沥青硬化，铺设成广场、商业街、人行道、停车场、社区活动场地。不透水面积迅速增加，导致汇水面积上平均径流系数增大，地面的渗水能力越来越差，相同降雨形成的径流量增大，是导致中山市近年来内涝问题严重原因之一。
（2）天然地形地貌遭到改变。在自然的状态下，天然的沟塘河渠都有排洪的能力，天然的森林植被和湿地有涵养水源的价值。因缺乏科学论证而盲目填水挖山，土地高强度开发，导致不少作为排洪命脉的河道被填平，具有蓄水作用的湿地被开发，建成楼房和道路，原有的自然水系遭到破坏，原有的排洪通道填掉了，不仅调蓄容量变小了，洪水出路也减少了。
（3）雨水管渠设计标准偏低。中山市主城区内的雨水管道工程大部分是根据《室外排水设计规范（GB50014-2006）》（2011 年版）或更早的规范版本采用排涝标准。据调查，中山市目前普遍采取标准规范的下限。旧城区的重点区域甚至比规范规定的下限还要低，有些甚至达不到1 年一遇，一旦降雨超标，路面就会产生积水。现有的排水系统只能应对小到中雨的降雨规模，遇到超出管渠设计标准的大雨、暴雨、特大暴雨势必造成内涝发生。
（4）地面沉降影响排水。由于路面施工、路面日常维护缺失等原因，造成地面沉降，不仅造成地面积水，排水困难，而且造成雨水流向发生变化，有些原排水管道设计的顺坡变成逆坡。地面沉降大大降低了排水管道的排水能力，一遇暴雨就出现排水不畅，造成大面积积水现象。
（5）管网维护管理不到位。据实地调查，中山市主城区排水管道部分存在淤积、堵塞现象，由于管护不到位，部分地下排水管网，还受到树根的破坏，导致城市内部管渠和外围河流水系淤积、淤塞严重，过水能力大大降低。
2.2特殊原因
（1）由于中山市构建的“外挡内蓄、堤库结合”的防洪排涝体系，规划中山市主城区内的涝水均通过内河涌排向岐江河，在内河涌与岐江河沿的交界处，均需设置外排泵站和闸门对城市内河涌进行水位控制，中山市的城市建设标高与河流汛期水位相当接近，一旦发生暴雨，涝水不能自流入河时，取采强排措施对涝水进行抽排。但由于城市建设的快速发展，部分内河涌的外排泵站建设没有跟上城市建设快速发展的步伐，使整个防洪排涝体系的构建不完整，从而导致外江水位对部分内河涌水位出现顶托，使整个排水系统出现大动脉不畅的情况，从而使内河涌的水位进一步顶托雨水管网，不能将雨水顺畅排入就近河涌内，造成内涝。
（2）地下排水管网乱接现象严重。经管线普查资料分析，地下雨水排水管道建设与分布呈环状管网体系结构，排水干管暗渠纵横交错连接，管网呈现环网结构体系，看上去增加了雨水流通排放的通道，实际上集水区域混乱无序，容易受下游水位顶托、或者管径变化引起管道流态不畅造成水位雍高，容易溢出地面受淹。且地下雨水排水管道工程存在标高逆接的问题，排水方向与排水管道坡向相反，导致雨水在通过排水管道排水时，不能利用水力条件重力流顺坡排放，只能通过重力水头压力流强行排放，大大减低排水管道的排水能力。
中山市的排涝体系构建是由外江、内河涌和排水管网系统相互衔接构筑而成的，但由于中山市拥有内河涌密集，地下排水管网成环等特点，导致中山市主城区内内河涌排水系统与地下排水管网系统形成一个环环相扣，密不可分的大排水系统，或称内涝防治体系，极易出现牵一发而动全身的现象，只要排水系统某个位置出现排水不畅或雍堵形成瓶颈，都会对整个排水系统里的水流状况出现影响，从而造成内涝出现。
总之，传统的管道系统一般只解决小重现期的暴雨径流，要解决高重现期暴雨内涝问题，解决超管渠设计标准的雨水出路问题，必须构建内涝防治体系。该体系主要针对超常暴雨情景，应能抵御高于管网系统设计标准、低于防洪系统设计标准的暴雨径流形成的内涝，目前内涝的核心问题是中山市的整个内涝防治体系的构建存在问题及系统的不完整造成的。
3.内涝整治策略
3.1总体构思
对于城市建成区而言，大规模扩大现有的排水系统排水能力是很困难的，原因一是城市地下管道改建成本太高、社会影响太大；二是城市地下空间不足，以及与现有混杂的其他管线的关系难以处理；三是中山市作为低海拔高开发的地区，地下水位高，既无法通过下渗削减雨水峰源，也没有足够的土地建设调蓄池，因此，在对内涝点进行整治前，必须要有针对性地对内涝成因进行分析，实行对症下药，构建完善的内涝防治体系，才能从根本上解决内涝问题，做到以最小的工程代价，换取最好的治理效果。
3.2主要措施
3.2.1城市排水设施现状调查
为了更好地评估现有排水系统的防涝能力并有针对性地制定内涝整治和防治方案，需要对城市排水设施的现状情况进行详细调查评估。有条件的地区应参照《城市排水防涝设施普查数据采集与管理技术导则（试行）》对现状排水管网 进行详细勘察，并利用水力计算软件建立现状管网排水模型，并与河涌的水利模型进行耦合，通过模型结果与现状真实情况的对比进行内涝成因分析。同时，对现状排水设施及其防涝能力评估和进行易涝风险点普查，绘制内涝风险评估图和内涝点分布图，作为城市内涝防治规划建设和灾害管理的基本依据，并根据评估结果进行风险评价，进行等级划分，以利于综合灾害影响和工程投资、灾害风险管理等确定防治对策。
图3 中山市内涝风险区划图.png)
图4 中山市内涝点分布图.png)
3.2.2构建内涝防治体系
中山市在城市化过程中，大部分天然行泄通道被阻断或被填埋，重新恢复区域行泄通道是对历史欠账的偿还，是构建城市排涝安全的主要手段。结合中山市的实际情况和现状排涝单元的主要行泄通道，分析其存在的主要问题，并在此基础上提出规划改造措施，恢复或加强现有行泄通道的排水能力，从而构建中山市的大排水系统。根据主要排涝单元的主干排水通道排水能力的评估结果，对不能满足排涝标准的主干管渠提出改造措施，包括扩建排洪沟渠，安排新的涝水行泄通道、滞蓄设施等，规划方案要与道路、绿地系统建设相协调；根据规划，优先完善“外挡内蓄、堤库结合”的防洪排涝体系，在内外河涌的交界处增设泵站水闸等水利设施，对整个中心城区的内河涌的水位进行水位控制；要紧抓整个内涝防治体系的排水瓶颈处，根据瓶颈所造成的影响严重性进行分级，优先整治等级严重的系统瓶颈。同时，明确对敏感地区如幼儿园、学校、医院、下穿通道、地下空间等地坪控制要求，确保在城市内涝防治标准以内不受淹。
3.2.3对内涝点成因进行分类，提出针对性的整治方案
分析内涝点所处的地形地势和周边排水设施建设情况，对其形成的原因进行分类归纳，提出针对性的整治方案。
1）对于排水管网系统出现问题，如排水管因出现逆坡相接，导致排水不畅与产生内涝；排水管道管径小，排水能力不能满足排水要求的内涝点，提出改造排水管道的方式。
2）对于由于外河水位高于排水管渠出口水位，从而导致涝水倒灌的情况，提出通过增设排水泵站进行强排的方式。
3）对于排水系统能满足排水要求，但因道路路面施工不当、缺少维护造成的路面下沉或路面雨水口不足从而导致收水不畅的涝点，提出改造路面和新增雨水口的方式。
4）对于排水管网满足排水要求，但由于河道的长期缺乏维护造成的河道堵塞，提出清疏整个排水管渠系统的要求，保证排水系统的排水能力。
5）对于由多种复杂因素造成的内涝点，提出多种方式共同实施的综合整治方案。
4.结语
中山市是一个河网发达的低海拔城市，其内涝成因存在普适性和特殊性，在解决内涝点的治理问题时，必需先从规划层面分析整个内涝防治体系，以解决排水系统的瓶颈为优先任务，以构建完善内涝防治体系为最终目标，这样才能有效地针对内涝点的成因作出分析并确定内涝整治工程方案，避免改造工程的盲目落地，减少不必要的工程花费，既能有效地解决内涝问题，也能减少工程施工对百姓生活带来的不便影响。
论文作者:何晓锋
论文发表刊物:《基层建设》2016年22期
论文发表时间:2016/12/12
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