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新型城镇化下的城市排水防涝技术研究

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赵曜李巧巧李晶晶

摘要：我国城镇化的推进让越来越多的人民群众享受到城市经济与文明，但近年来因极端暴雨事件引发的城市内涝灾害频发，已成为困扰我国城市可持续发展的瓶颈问题之一。本文分析了传统城镇化模式下城市内涝灾害及其成因，介绍了世界各国治理城市内涝的经验，探讨了在新型城镇化战略下的几种重要排水防涝技术，为全面推进海绵城市建设提供参考。

关键词：新型城镇化;排水防涝技术;海綿城市;雨水利用;可持续发展

：TV121????：A????：1006-3315（2021）8-179-002

1.城镇化与城市内涝灾害

改革开放以来，随着社会经济快速发展，我国城镇化进程不断推进，正在经历由追求高速度的粗放模式到追求高质量的精细模式的转变[1]。1978年到2019年[2]，我国城市人口从1.72亿增加至8.48亿，城镇化率由17.9%增长至60.6%。与此同时，我国城镇化在传统粗放模式下的快速推进中积累的一些问题逐渐凸显，水资源短缺、水体污染、供水安全、排水防涝等“城市水病”已成为困扰城市可持续发展的重要难题之一。

近年来，我国极端降雨事件频发。2015年汛期，全国共出现35次暴雨过程，较2014年同期偏多6次[3]。2016年，全国共出现暴雨8303站日，64站连续降水量突破历史极值，暴雨日数为1961年以来最多，南北洪涝并发，26个省（区、市）出现不同程度城市内涝[4]。2020年，全国共出现37次区域性暴雨过程，暴雨日数比常年偏多24.1%，为1961年以来第二多（仅次于2016年）[5]。不仅暴雨日数和降水量屡次达到或突破历史极值，且有增多、增强的趋势。由极端暴雨事件引发的城市内涝对社会管理、城市运行和人民群众生产生活造成的经济损失也日趋严重，防治城市内涝灾害，既是关乎民生的重要工程，也是关乎城镇未来发展的基础工程。

2.城市内涝成因

在自然条件下，降落至地表的雨水一部分渗入土壤，补给地下水，一部分通过蒸散发返回大气，另一部分则形成地表径流，直接汇入河流。而在城镇化过程中，越来越多的自然地表被路面、屋面或其他不透水硬质地表所覆盖，阻断了雨水的自然下渗，原有的水文平衡关系被打破。降雨期间，更多的雨水汇集形成地表径流，经由沟渠、管道等工程设施排至附近水系或滞留设施。遭遇短时强降雨时，地表径流产流增加、且排出受阻，形成大面积严重积水，进而引发城市内涝。从产生机制上来看，城市内涝是自然因素（持续性强降雨）、城市因素（防洪排涝能力）和人为因素（城市居民活动）共同作用的结果。其中，持续性强降雨是致灾因子，相对落后的城市防洪排涝体系为城市内涝发生提供了环境，而城市居民活动则决定了城市内涝灾害的损害程度[6]。

3.各国治理城市内涝的经验

发达国家的城镇化发展较早，很多城市也曾饱受内涝之苦。各国根据自身面临的水问题，探索出了适应各自地域环境条件的城市内涝治理技术（或措施）。其中最具影响力的有：水敏感城市设计（WSUD，澳大利亚）、低影响开发技术（LID，美国）、活跃美丽清洁水源计划（ABCWaters，新加坡）和可持续城市排水系统（SuDS，英国）。尽管名称各不相同，但上述技术和措施的规划与设计原理相似，均是要求从源头对雨水径流进行管理，以使其恢复到场地开发前的水文特征，最大限度减少对城市原有水生态环境的破坏。这就需要从维持径流总量和峰值流量两方面入手：一方面，采取渗透、储存等措施，确保场地开发后一定量的径流量不外排，以使径流总量维持在开发前水平;另一方面，采取渗透、积存、缓释等措施，起到削减径流峰值流量、延缓峰值出现时间的作用，以使峰值流量维持在开发前水平。此外，结合使用沉淀、渗滤等措施，可使储存的雨水径流得以充分再利用。

除提出具体的城市水环境系统解决方案外，美国、英国、德国、日本等国还颁布了法令，制定了与之配套的法规、政策，推动实施。例如美国早在1972年颁布了《清洁饮用水法》[7]，要求城市的排水防涝系统不仅能防涝，而且出流水质应达标。LID设计理念和技术兴起后，又与绿色建筑有机结合，使得环境友好和低能耗成为现代建筑的新方向。英国、德国很多城市不仅有庞大的地下排水管网作为防洪核心，而且公园、绿地、私人花园建设有大量的雨水收集系统，构成了较完善的防洪排涝体系。2009年，英国还建立首个洪水预警系统，民众可以订阅相关预警，信息每15分钟更新一次。日本多个城市在近年来开展的城市“再开发”，主要是建设地下超大规模的储水池群和与之配套的再利用系统，以提升城市的防洪排涝和利用雨水的能力。

4.我国城市排水防涝技术

随着“可持续发展”“人与自然和谐共处”等理念的逐渐深入，国内各大城市现阶段的排水防涝战略已转变为“管理洪水、人水和谐”[8]，促进雨水资源利用和城市生