城市洪水形成原因与防治

城市洪水形成原因与防治

作者：姜天宝

来源：《经济技术协作信息》 2018年第31期

一、城市洪水形成原因

在城市快速发展和城市化进程中，由于屋顶和硬质地面等不渗透面积的大幅增加，导致该地区的雨水汇流特征改变的现象，其表现为洪水总量增多，洪峰流量加大，洪水汇流时间缩短。城市化的过程增大了人类社会与周围环境间的相互作用。城市兴建和发展后，大片耕地和天然植被为街道、工厂和住宅等建筑物所代替，下垫层的滞水性、渗透性、热力状况均发生明显的变化，集水区内天然调蓄能力减弱，这些都促使市区及近郊的水文要素和水文过程发生相应的变化。城市的热岛郊应、凝结核效应、高层建筑障碍效应等的增强，使城市的年降水量增加596以上，汛期雷暴雨的次数和暴雨量增加1096以上。同时由于地表与自然环境相比发生了极大的变化，降下雨水通过截留、填洼、渗流等方式的消耗极少，几乎全部进入了城市排水系统。

另外，任何系统都有处理问题的极限，城市排水系统作为城市水文循环的一部分也不例外。当聚集水量超过城市排水系统处理能力时，降水便不能被及时的排出，加上越来越多的降水，便会使得城市出现洪水，城市内涝便是这样形成的。由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象，造成内涝的客观原因是降雨强度大，范围集中。阵雨特别急的地方可能形成积水，降雨强度比较大、时间比较长也有可能形成积水。

二、城市洪水防治措施

洪水是一种常见的自然现象，只是近年来频发的城市洪水，危害严重，令人们措手不及。防治城市洪水关系到人民群众的生活，是利国利民的大事。从源头做好防治城市洪水工作，是保护人民生命财产的重要举措。

l合理确定城市防洪标准和除涝标准。

在传统的防洪观念中，选取防洪标准时，往往以标准的高低衡量防洪规划“先进”与否。事实上，追求防洪标准的合理性而不是高标准已成为现代城市防洪规划的共同选择。防洪体系的建设是以将洪水造成的灾害控制在可承受的限度和范围内为目标，在一定限度上控制洪水发生的频率和成灾的范围。与城市防洪标准不同，基于我国城市防洪现状，城市除涝标准应该尽可能地大幅度提高。大庆市2018年7月，城市降水，产生的积水道路、地面积水及其引发的许多城市问题，都已成为困扰城市建设的难题。加强对排涝标准的重视，适当提高排涝标准应属现代城市发展的必然要求。

2建立城市排水系统GIS数据库。

近年来，GIS系统以其独特的空间分析功能迅速在许多领域内得到应用，同时也逐渐应用到复杂的城市排水管网系统中。目前，国外很多城市构建了基于GIS杀统的城市排水管网系统，这为我国提供了很好的借鉴。GIS系统能够很好地支持城市暴雨强度的计算，并辅助城市排水管网的设计。利用GIS技术对空间数据进行处理和分析的功能，建立雨水管网达标规划GIS系统，实现雨水管网设备的属性数据及空间数据的一体化管理，为城市暴雨积水计算提供可视化分析的手段，对各种因素进行综合分析，分析不同情况下暴雨所造成的损失和积水淹没范围，对不符合要求的管网提出可行性设计建设方案，以帮助决策者进行优化决策。GIS系统与分布在管网内部的传感系统结合，当暴雨发生时，实时监测排水管网的水压异常并报警，及时找到症结根源，为排水管网抢修提供宝贵的时间，从而减少暴雨对城市所造成的损失。

3优化市政排水管网设计。

现阶段，我国部分城市现有市政排水管网作为城市防洪排涝的关键，其设计合理与否直接影响城市排涝应急能力。因而，应加强对城市排水管网的调整和优化，综合考虑管径和水利参数，对已经确定的给排水管网进行合理分配，提升管网排水能力，且在具体规划中，可以利用优化算法对管道管径进行有效计算，实现以最少投入创造最大价值，不仅如此，也可以使用遗传算法、非线性规划法及动态规划法等进行二次优化设计．提高预测准确度。另外，可加强城市蓄水设施建设。城市的河湖水面是调蓄雨洪的主要设施，在城市可以修建蓄水湖、蓄水池，通过分散式的方法消化降水，有助于减轻排水管网压力，是治理城市内涝的有效手段。将城市绿地建成下凹式，可大量储蓄雨水。城市的露天公园、运动场等，可作为有效的临时蓄水场所。

4对老化的排水系统进行局部改造。

我国众多城市排水管网建设年代不一、结构复杂，已经不适合时代的要求。因此，对老化的排水系统进行改造，逐步提高排水系统的设计标准十分必要。例如德国，德式排污管道为倒置的鸭蛋型，上大下小，下半部分呈“V”型的部分，确保在污水流量比较小的情况下依然能够保持比较高的流速，使污水中所夹杂的泥沙污物被冲击得没有沉淀的机会，减少了日后的养护。管道的上半部分是水泥，下半部分则在水泥上贴了层瓷砖用来防腐蚀。

S在排水管道中的雨水斗设置反水阀。

反水阀会使被水冲刷的生活垃圾等脏物只能进入雨水斗，而不会进入管道，因此不会造成管道堵塞，生活垃圾等脏物也便于清理。管道堵塞越少，排水井冒溢越少，有效减少路面上的洪水，反水阀还能避免管道里的臭气散发到空中，减少空气污染。

结束语：我国很多城市在发展的过程当中却忽视了城市的排涝问题，给人民群众的生命财产安全带来了严重威胁，更是很多城市在发展的过程当中无法避开的一个难题。城市洪水问题形成的原因非常复杂，特别是城市的雨水收纳能力收到多个方面制约，缺乏整合思维，没有及时地协调好治理城市洪水的各项信息和资源，加上城市化的进程加快，很多地区的雨水都没有办法顺利排入到周边的河道之中，所以城市要积极分析自身出现洪水的原因，整合各项资源，做好城市洪水的防治工作，更好地解决城市洪水问题。

（作者单位：黑龙江省大庆水文局）