规划战略 水利规划与设计 ２０１４年第１０期 城市除涝系统规划探讨 林发永 （上海市水务规划设计研究院 上海 ２００２３３） 【摘 要】 近几年我国城市内涝问题比较突出，内涝灾害的经济损失也越来越大，部分城市还造成人 民群众生命财产重大损失，城市内涝灾害己成为新的城市病。本文研究了城市除涝系统的构成体系，提 出了城市内涝问题的防控措施和治理对策。 【关键词】 城市内涝城市除涝 系统规划 水利建设 【ＤＯＩ编码】 １０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７２－２４６９．２０１４．１０．００２ 【中图分类号】ＴＶ２１２．５ 【文献标识码】 Ｂ 【文章编号】 １６７２．２４６９（２０１４）１０－０００３．０２ １ 问题提出 近几年我国城市内涝问题比较突出，内涝灾 害的经济损失也越来越大，部分城市还造成人民 蓄少，产流时间短、汇流速度快，高水位形成一 般在２４ｈ以内。以混凝土、柏油路、瓦顶等硬地 表结构较多，旱地组成主要为城市绿地为主。地 表结构有别于农村及流域，可截流的洼地、田地 较少。 ２．２城市区域除涝标准 群众生命财产重大损失，城市内涝灾害己成为新 的城市病。建设城市除涝系统，保障城市除涝安 全是我国当前及今后一个时期的重要任务。为避 免盲目建设，尽快开展城市除涝系统规划研究， 提出城市除涝系统理论体系，合理布局城市除涝 系统工程，确定城市除涝防控目标，明确主要建 设任务，控制城市除涝系统用地，引导新城镇有 序开发，促进城市健康发展，建设城市生态文明 均具有重要意义。 城市除涝标准应包含抗风险频率、设计暴雨、 边界条件和控制条件等内容。设计暴雨又包括雨 量、雨型及面分布。拟定合适的除涝标准，并长 期给以坚持是关键。既要结合现有除涝条件，长 期日暴雨频率资料，也要与城市经济社会发展相 适应。以上海为例，其区域除涝标准采用２Ｏ年 一遇最大２４小时面雨量，１９６３年雨型及相应潮 ２城市除涝系统结构的提出 城市除涝系统不完全同于城市排涝工程，包 含城市产流控制系统，暴雨调节、调蓄系统及城 市排涝系统组成。城市扩张过程中，必然改变原 有的地表结构，减少原有村沟宅河和可以截流的 洼地、田地。地表硬化是我国走城镇化道路的必 然趋势，势必加大暴雨产流。 ２．１城市产流特点 城市产流特点主要包括三个方面。一是地表 型，其中最大１小时降雨量为３６ｍｍ，与城市小 区排水设计强度一年一遇的标准相适应。现在看 来，先人们高瞻远瞩，到目前为止，该标准执行 良好。近２０年来，上海除局部低洼地区有些内 涝灾害外，未发生区域性、大范围内涝灾害。 ２＿３城市除涝规划的核心 除涝规划的核心是分片综合治理、完善河网 系统、控制合理高水位，为城市雨水管网排水创 造必要条件，从而避免或减轻城市内涝灾害。水 系是雨水管网的承泄体，是雨水排水的基础，其 作者简介：林发永（１９７６年一），男，高级工程师。 硬化结构较多，硬结构地表占比超过５０％。二是 降雨损失小、产流大。三是雨水下渗、截流、洼 ・３・ 规划战略 水利规划与设计 ２０１４年第ｌＯ期 作用为调蓄、调节、排水为主。管网、明沟、泵 站等雨水系统是除涝的汇水、收集系统，也是地 面排水的载体，其作用为收集、输水为主。采取 的主要措施为地形高低分开，对内增加内河调蓄 库容即“蓄得住”，建设匹配的雨水收集、汇流系 统；对外增大外排能力即“排得快”，主要措施是 扩大水闸、排涝泵站规模，或者增加水闸、泵站 布置，并疏通、扩大与其相连的河道，满足闸河 配套。 控制河道高水位，与城市地坪标高相适应， 是避免城市内涝的根本，也是发挥雨水管网排水 系统正常排水的根本。河道水位偏高，可能导致 河水倒灌，减弱雨水系统排水能力，加大城市内 涝灾害。 ２．４城市除涝约束因子 城市是人类活动的中心，建设用地需求较大， 土地资源紧缺。城市除涝的约束因子主要为城市 建成区地坪标高己确定，无法整体抬高；水系分 布较为稀疏，河道新增或拓宽困难重重，河道整 体调蓄、过流能力难以大幅度提升；城市地表硬 化进一步扩大，降雨产汇流继续随城市建设而加 大；己建雨水收集、汇水系统改造难度日益加大， 城市河流调蓄排水系统增长缓慢与城市快速发 展之间的矛盾日益突出。 ３ 除涝系统规划探讨 ３．１ 雨水调节系统 规划控制城市建设前后的雨水产水，新增城 市雨水调蓄空间，建设可透水、能下渗的地表结 构，减缓城市降雨产汇流速度，实现城市低冲击 开发是城市除涝系统规划最为紧迫的任务。 当前应尽快统一城市开发建设前后的产汇 流计算理论，研究低冲击开发技术措施，适当降 低道路绿化带、人行道，城市露天停车场，公共 绿地、城市广场、露天体育场馆等的地坪高程， 增加透水结构，为城市制定城市建设用地地表径 流控制法规创造条件。如广州市２０１１年出台了 《广州市建设用地地表径流控制办法》，对建设 用地建设前后的地表径流提出了具体控制办法。 昆明市２００８年出台的《昆明市城市雨水收集利 用的规定》中，对雨水收集、处理、调节和利用 也提出了具体的管理要求。 目前看来这项工作还亟待加强。一方面要尽 ・４。 快落实地表径流在建设用地开发前后保持一致 的管理办法，从源头上控制暴雨径流量。另一方 面，国家要尽快出台建设用地控详规划中除涝专 项规划内容，从水量平衡、蓄排能力、竖向高程 等方面满足城市除涝要求。 ３．２ 排涝系统 排涝系统规划应综合雨水收集汇水、雨水调 蓄、输水，水闸、泵站等排涝设施，汇集上下游、 左右岸，城市地面高程，河道水位等关系。城市 内水应重点以除涝为主，尽可能避免把涝水转化 成洪水，而不顾下游、周边建成区的困难，应执 行系统治水、团结治水的规划理念，解决城市除 涝问题。汇水以雨水管网收集、汇水为主，漫流 入河为辅。蓄水以城市河流、湖泊为主，其他有 意识规划布置的低洼区域为辅。输水以河道为输 水干网，管道为输水毛细血管。排水以河道、水 闸为主，泵站抽排为辅。 排涝系统规划就是要确定城市采用的除涝 标准，排涝系统的空间布局与规模，河道水位等 关键控制要素，指导城市建设，控制排涝系统用 地和城市地坪标高设计，明确建设目标和重点。 ４城市除涝系统规划的关键 ４．１ 注重城市除涝系统的科学配置 （１）制定合理的除涝标准 制定与经济社会发展和开发强度相适应的 城市除涝标准，既要考虑城市的区域特点、地理 位置、水文气象，边界除涝条件等外部客观因素； 同时也要考虑与城市发展、经济社会状况，以及 城市除涝模式等主观因素。还要分析历时特大暴 雨城市内涝情况，统筹考虑、综合平衡，制定城 市合理的除涝标准。 （２）除涝结构的顶层设计 按照土地利用性质，布置不同的除涝结构， 按照“高低分开、蓄排并举、综合治理、重在预 防”的原则，进行城市除涝结构的顶层设计。集 中城镇建设区，应控制产流、增强雨水蓄排能力， 保持适宜、必要的调蓄、引排水河道，雨水管网 系统适当高配。集中绿地、公园区域，必须有意 识增加调蓄空间，布置沿河、湖低洼绿地。郊区 是城市除涝的关键，也是城市除涝的薄弱区域。 城市扩张和新城镇建设易破坏原有除涝结构，应 实行最严格的除涝规划审批制度，（下转第２９页） 水文水资源 参考文献 １ 水利规划与设计 ２０１４年第ｌ０期 宋晓猛，张建云，占车生等．基于ＤＥＭ的数字流域特征 提取研究进展［Ｊ】．地理科学进展，２Ｏ１３（１）． 胡婕，李崇巍，崔铁军．基于ＤＥＭ地表水文特征和汇水 子流域的提取研究［Ｊ］．环境科学与管理，２０１ １（９）． 蔺彬彬，张亚琼，武鹏林．ＧＩＳ环境下基于ＤＥＭ的三川 徐新良，庄大方，贾绍凤等．ＧＩＳ环境下基于ＤＥＭ的中 国流域自动提取方法［Ｊ］．长江流域资源与环境，２００４（４）． ２ 李辉，黄进良，王立辉等．ＧＩＳ环境下基于ＧＤＥＭ的丹江 口库区流域自动提取方法的研究［Ｊ］．华中师范大学学报， ２０１ １（４）， 河流域特征提取［Ｊ］．中国农村水利水电，２０１３（３）． 熊立华，郭生练．基于ＤＥＭ的数字河网生成方法的探讨 ３ 胡晓婷．基于ＤＥＭ的河流流域自动提取及其应用［Ｊ】． 地下水．２０１２（１）． ［Ｊ］．长江科学院院报，２００３（４）． 孙崇亮，王卷乐．基于ＤＥＭ的水系自动提取与分级研究 ４ 李丽，郝振纯．基于ＤＥＭ的流域特征提取综述［Ｊ］．地球 科学进展，２００３（２）． 进展［Ｊ］．地理科学进展，２００８（１）． （上接第４页）加强除涝风险预警分析，标识内 涝高风险区。加大郊区除涝系统建设，加快推进 ５ ６ ７ ８ ９ ４－３ 控制城市的开发强度 我国人多地少，城市各项资源集中，导致城 市规模过大，城市人口过多，城市承载力、舒适 度下降，是不争的事实。因此什么是“宜居城市”， 骨干蓄排工程建设。 （３）除涝空间的合理分布 抓紧土地资源的集约和综合利用研究，针对 不同自然地理条件、水情、工情特点，提出合理 的除涝空间布局，保障必要的除涝用地量，并制 定刚性的约束政策，以保障城市防汛安全。加快 推进城市适宜河面率研究，以最严格的河道用地 保证制度，规划审批制度，确保城市除涝空间的 合理分布、用地落实。研究推广低冲击城市开发 技术的应用，落实河道外调蓄空间的分布要求， 还值得大家探讨。应从城乡规划体系着手，加强 城市开发强度的研究，着实解决各种土地资源的 分配，控制城市的开发强度，提高除涝、绿化等 公共设施的用地量，减小居住、市政等硬结构组 成为主的土地供应，转变“经营城市”成“经营 土地”的错误观念。并加快城市开发前后保持地 表暴雨径流一致的立法研究，以及实行城市规划 的防汛影响论证制度，避免城市开发影响已建老 城区的防汛安全，并及早纳入城市规划审批强制 性规定条款。 ４．４城市涝灾风险预警系统建设 近年来，我国许多城市内涝不断，城市内涝 不仅严重影响城市正常运行，而且使人民生命财 产安全遭受重大损失。尽快开展城市涝灾调查、 风险评估工作，进行城市区域除涝能力评价，加 快城市涝灾风险预警系统建设，对减小城市涝灾 发生机率，降低城市涝灾损失具有重要意义。 制定道路、居住社区及城市其他开发用地中调蓄 容量要求，如屋顶绿化、道路绿化、小区绿化、 公共绿地、下沉式广场等调蓄空间，促土地合理 利用。 （４）除涝设施的合理配置 除涝设施的合理配置主要包括城市水系、雨 水排水管网系统配置，以及水闸、泵站等排水设 施的配置。提高城市小区雨水排水标准，加快地 面雨水排水系统与城市水系、泵闸排涝系统的耦 合研究，重点推进城市水系和水闸、排涝泵站的 规划建设。扭转把河变成路的局面，对易发生涝 灾的城市地区研究把路变成河的可能。 ４．２注重城市竖向设计 ５ 结论 目前我国城镇化发展异常迅速，与此同时， 老城、新城的城市内涝灾害不断上演，内涝灾害 的经济损失也越来越大。如何抓住当前有利时机， 加快城市除涝系统研究与规划建设，增强城市防 灾减灾能力，对保障城市安全运行，促进城市健 康发展具有重要意义。 ・２９・ 城市控详规划中，除了要协调好各功能用地 的分配、建筑容量的设定之外，还需要加强竖向 设计内容，协调好室外地坪标高、绿地标高、广 场标高、道路标高与除涝控制水位之间的关系。