摘要：近年来，中国部分地区的雨水增加。对于城市来说，排水问题已成为一个关键问题。一些当地设施老化，破旧，导致内疚。本文主要介绍了海绵城市的概念和内涵，重点介绍了城市防洪与海绵城市建设的关系。
关键词：城市暴雨内涝；海绵城市建设；工程措施；非工程措施
引言
我国城市暴雨洪涝灾害防治研究的重点主要是灾害风险的量化评估，市政工程设施的升级，城市降雨径流的模拟以及灾害预警和管理的配套研究。虽然灾害研究逐渐成为数字化和技术性的，但城市是一个具有强烈社会属性的复杂系统。在快速城市化进程中，城市环境的微妙变化将对灾害风险和防灾效率产生影响。
1城市暴雨特征
“暴雨是短时间内强烈的大气降雨现象。”复杂的物理过程是大面积宏观气象系统与城市小气候条件相结合的结果。从宏观角度看，中国降雨（风暴）的时空分布从东南向西北减少;沿海地区众多，内陆较少;更多的迎风坡和更少的背风坡。城市流域的水文循环和小气候状况是影响城市降雨分布和特征的关键因素。就自然水文循环而言，它是由降雨，径流，蒸发和渗透循环组成的物理过程。大循环和小循环的组合实现了最终总水量和循环过程的平衡。一旦平衡被打破，将导致“时间，空间和强烈”降雨分布的变化。目前，中国的快速城市化已经形成了独特的城市水文效应，改变了原有自然环境中的水循环，水平衡元素和水文条件，形成了城市“热岛”小气候环境。同时，城市空气污染严重，绿地和水系统萎缩，下垫面不透水，加剧了热岛效应对凝结结构凝结和热湍流的影响。城市，因此导致城市地区的云量和降雨量增加。。此外，城市建筑密集且不一致，增加了空气动力学粗糙度，引起湍流，降低了降雨系统的速度，导致城市地区降雨量的重新分布。降雨时间延长，降雨强度增加，降雨分布不均匀。衍生城市的“雨岛效应”增强了城市降雨量。因此，与自然水文循环相比，城市水文效应增加了降雨量，增加了径流，减少了蒸发量，大大降低了入渗率，导致城市地区降雨量增加，频率增加，降雨分布不均匀。强烈分布变化的特征导致盆地水文循环过程中地表水，土壤水，地下水和大气水的水生态系统元素发生变化，破坏了原有的生态平衡，降低了水系本身的弹性。
2城市内涝成因
城市内涝一般是指城市范围内的强降雨或连续性降雨超过其雨水消纳能力，导致城市地面产生积水灾害的现象。城市内涝是由多种因素共同作用产生的灾害，其中暴雨是城市内涝产生的最主要、也是最直接的因素[1]。很多研究表明，短时暴雨从农村转向城市，城市暴雨的强度、降雨量在增加，这主要是因为城镇化率越来越高，改变了当地降雨条件，城市普遍存在“热岛”“雨岛”效应，城市中水汽更容易凝结，凝结核的增多导致暴雨形成的可能增加，所以在城市区域特别容易形成特大暴雨。另外，城市下垫面变化是大城市内涝不断加剧的主要原因，主要表现在随着城市扩大，土地利用方式发生了结构性改变，原来的农村郊区变为城区，即不透水面积增加，透水面积缩小，蓄、滞、渗水能力减退，产流系数增大，产汇流时间缩短，洪峰流量也随之增大，加剧了暴雨洪水的形成。造成城市内涝的另一个原因则是城市下水管道开发建设缺乏长期规划，排水标准过低，城区原来标准较低的排水系统，随着城市大规模的扩张建设，其排涝能力可能进一步降低。另外，外江洪水及潮水顶托、排水排涝标准不衔接、排水系统维护不到位及不重视非工程措施建设等也是内涝频发的重要原因。
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3城市暴雨内涝防控措施
3.1国内外城市内涝控制标准比较
发达国家和地区的城市排水一般有两套系统，即小排水系统和大排水系统，也有的国家将大小排水系统称为“双排水系统”。小排水系统主要针对城市常见雨情，设计暴雨重现期一般为2年一遇到10年一遇，通过常规雨水管渠系统收集排放；大排水系统主要针对城市超常雨情，设计暴雨重现期一般为50年一遇到100年一遇，由隧道、绿地、水系、调蓄水池及道路等组成，通过地表排水通道或地下排水深隧，传输小排水系统无法传输的径流，该系统也可以称为城市内涝防治体系，是输送高重现期暴雨径流的排水通道。
3.2城市内涝防治措施
1)工程措施
城市内涝防治技术主要包括工程措施和非工程措施两大类。工程措施主要包括整治河道，以便上承雨水管网的雨水，下达排涝闸站排泄涝水；改造地下管网，增加排涝设施；增加调蓄和渗透能力，强力推行海绵城市开发建设模式。GB50014—2006（2016年修订版）大幅度地提高了城市排水标准，要求超大和特大城市中心城区的雨水管道设计标准达到3年一遇到5年一遇，而2020年以后，北京、上海、广州和深圳等超大城市的中心城区要能抵御100年一遇的暴雨，但在这么短的时间内要达到这个要求会非常艰难。
解决城市内涝不能仅靠提高地下排水管网的排水标准来解决，改造下水道的工程投资巨大，同时也会引起诸如交通堵塞、影响市民生活等其他问题。对于北京、上海、广州、深圳等超大城市中心城区，降雨量高度集中，极端暴雨频发，仅靠建设传统的浅层地下排水系统可能难以彻底解决城市内涝问题，可以适当考虑建设深层隧道排水系统等综合性措施，但在建设前一定要进行系统深入的研究，充分发挥深层隧道排水系统在应对超标暴雨和减缓面源污染方面的功效。
2)非工程措施
由于工程措施投资巨大，涉及面较广，技术十分复杂，实施难度较大，想短期内改变城市内涝现状十分困难，因此采用城市内涝防控的非工程措施，着力提高城市暴雨内涝预警水平，减少内涝损失显得尤为迫切。城市内涝防治的非工程措施主要包括排水系统信息化管控平台、城市暴雨内涝预警预报系统建设、大力加强城市排水设施管理、人民群众宣传教育、城市雨洪管理政策法规建设及城市内涝应急处置体系等。
城市暴雨内涝预警预报系统主要由城市内涝积水监测系统和预警预报系统组成。城市内涝积水监测主要由城市下立交积水监测和城市道路积水监测两部分组成，适用于城市下立交、城市易涝点、城市道路低洼路段、城市隧道的内涝防治，并可与排水泵站进行联动，实现内涝监测、预警和防治功能。根据易涝点周边区域内降水数据和当前时刻的淹没水深数据预测未来淹没水深，对潜在涉水风险进行提前预警，为交通管制提供决策依据。
4城市内涝防控与海绵城市建设关系
城市内涝防治是一项系统工程，是用于防治内涝灾害的工程措施和非工程措施的总和，涵盖从雨水径流的产生到末端排放的全过程控制，包括产流、汇流、调蓄、利用、排放、预警和应急等，而不仅仅包括传统的排水管渠建设。城市内涝防治系统分为源头控制、排水管渠和排涝除险等工程设施以及应急管理等非工程措施，与防洪设施相衔接，并分别与国际上常用的低影响开发设施、小排水系统和大排水系统基本对应。
结语
城市暴雨是各种因素综合造成的灾害现象。大雨是城市蝗虫发生的最重要和最直接的因素。城市暴雨的防治主要包括工程措施和非工程措施，除传统浅层地下排水系统外，建设深埋隧道排水系统和大型仓储设施等综合措施均可适当考虑应对过度大雨。
参考文献:
[1]住房和城乡建设部.室外排水设计规范：GB50014—2006（2016年修订版）[S].北京：中国计划出版社，2016.
[2]住房和城乡建设部.城镇内涝防治技术规范：GB51222—2017[S].北京：中国计划出版社，2017.
论文作者:周苏豫,袁朝阳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/30
标签：内涝论文; 城市论文; 暴雨论文; 措施论文; 工程论文; 排水系统论文; 降雨量论文; 《防护工程》2018年第19期论文;