宿遷市城市內(nèi)澇成因及防治對策研究

戴鵬程，孫金鳳

（江蘇省水文水資源勘測局宿遷分局，江蘇 宿遷 223800）

1 概述

宿遷市位于江蘇省西北部腹地，地勢西高東低，以平原為主，地處淮河、沂沭泗水系下游，北托駱馬湖，南臨洪澤湖，境內(nèi)河流水系密布，是典型的平原河網(wǎng)水系。宿遷歷史上洪澇災(zāi)害頻發(fā)，是著名的“洪水走廊”。市區(qū)處于亞熱帶向暖溫帶過渡地區(qū)，暴雨主要由江淮氣旋切變線，包括冷切邊、暖切變和渦切變，臺風(fēng)低壓、臺風(fēng)倒槽等天氣系統(tǒng)造成，降水時空分布不均，主汛期降雨量占年降雨量近70%，暴雨主要發(fā)生在7～8月，臺風(fēng)雨主要發(fā)生在8～9月，當(dāng)臺風(fēng)與其它天氣系統(tǒng)相遇時，常造成來勢迅猛的大暴雨，形成洪澇災(zāi)害。

1.1 宿遷城市內(nèi)澇情況

城市內(nèi)澇指的是強降水或連續(xù)性降水超過城市排水能力，導(dǎo)致城市內(nèi)產(chǎn)生積水災(zāi)害的現(xiàn)象。近年來，宿遷市頻繁遭遇內(nèi)澇災(zāi)害襲擊。2008年4月19日～21日，受華北冷渦、低空切變線和地面倒槽的共同影響，宿遷市區(qū)突降大暴雨，城區(qū)24 h最大降雨量達193.6 mm，超歷史極值2.42倍。此次降雨導(dǎo)致城區(qū)多地積水嚴(yán)重，市民出行困難、企業(yè)停產(chǎn)，受災(zāi)人口達30.2萬人，直接經(jīng)濟損失達1200萬元。2010 年9月7日～8日，受北方弱冷空氣和西南倒槽影響，宿遷普降大暴雨，暴雨中心在城區(qū)，城區(qū)24 h最大降雨量達255.3 mm，重現(xiàn)期達35年一遇。此次降雨導(dǎo)致城區(qū)30%的地段積水超過500 mm，最大水深達1.4 m，近800家規(guī)模以上企業(yè)進水，受災(zāi)人口達76.59萬人，直接經(jīng)濟損失達22.3億元。2016年6月23日，受厄爾尼諾現(xiàn)象和副熱帶高壓脊線北抬影響，宿遷城區(qū)發(fā)生短時強降雨，最大1 d降雨量為172.0 mm，最大1 h降雨量95.5 mm。市區(qū)形成148處積水點，最大水深4 m，27處涵閘站損壞，10多處河渠護坡堤防沖刷坍塌，城區(qū)多處停電。

1.2 宿遷城市防洪排澇體系

宿遷中心城市防洪依托沂沭泗流域和古黃河區(qū)域治理所創(chuàng)造的外部條件，以駱馬湖宿遷大控制、新沂河、中運河、古黃河堤防作為外圍擋洪屏障，形成了宿遷市城市防洪工程體系。宿遷市中心城區(qū)防洪分區(qū)位于流域、區(qū)域治理形成的運東、黃運、河西3大防洪保護圈內(nèi)，并以中運河、古黃河、西民便河、總六塘河、船行干渠、古山河、東沙河等為界劃分為河西片、老城片、運東片、湖濱新區(qū)片、洋河新區(qū)片等5個防洪片區(qū)。各片排水格局為“分片排澇、高低分排、洼地抽排”，除湖濱新區(qū)片，其他片區(qū)均有局部洼地抽排區(qū)，面積為65.4 km2，現(xiàn)狀排模在0.58～2.01 m3/s/km2，抽排能力不足10年一遇。

宿遷市城區(qū)排水管道一般按設(shè)計暴雨重現(xiàn)期為一年的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)為1～3年?，F(xiàn)存管道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，管徑偏小，管道埋設(shè)坡度受道路坡度及埋深影響，普遍較小，暴雨時常有排水不及的情況發(fā)生。

2 宿遷內(nèi)澇產(chǎn)生的原因分析

2.1 暴雨頻發(fā)且強度大

暴雨是引發(fā)城市洪澇的主要致災(zāi)因子。宿遷市多年平均降雨量908.5 mm，豐水年達1475.8 mm，枯水年535.1 mm。近年來災(zāi)害天氣頻發(fā)，2008、2010、2016年均出現(xiàn)了高強度暴雨，雨量大且持續(xù)時間長。

2.2 城市硬化率增加、徑流速度加快

宿遷中心城區(qū)面積由1996年的63.4 km2擴大至2017年的351.58 km2，城市硬化率不斷增加，不透水面積從20%上升到80%左右，由于城市快速發(fā)展，地表被水泥、瀝青、步道磚覆蓋，硬化導(dǎo)致城市下墊面下滲能力弱，徑流速度加快。單位時間內(nèi)的雨量大大超越了城市雨水管網(wǎng)的排水能力，易導(dǎo)致內(nèi)澇。

2.3 防洪體系不完善、排水管網(wǎng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低

宿遷城區(qū)未形成較為完善的防洪包圍圈體系，致使各片區(qū)的防洪排澇系統(tǒng)各自為陣，遇到較大雨情時，形成內(nèi)澇，且外河水位控制和防汛調(diào)度沒有形成統(tǒng)一管理，汛期暴雨來臨前未能進行內(nèi)外河水位預(yù)降，導(dǎo)致區(qū)域澇水無法及時排除。

我國早期大部分城市的排水標(biāo)準(zhǔn)偏低。城市內(nèi)部排水體系不完善，管網(wǎng)配套不全，造成排水不暢，入河管網(wǎng)無節(jié)制，導(dǎo)致高水位時河水倒灌，地面積水嚴(yán)重。

宿遷城區(qū)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)的建設(shè)暴雨重現(xiàn)期基本為1～2年標(biāo)準(zhǔn)，排澇泵站基本為10年一遇標(biāo)準(zhǔn)。城市雨水泵站建設(shè)滯后，現(xiàn)狀排澇模數(shù)不能滿足城市要求，部分已建雨水管網(wǎng)布局混亂，并且存在大管徑接小管徑雨水管現(xiàn)象，從而造成排水不暢。

2.4 城市規(guī)劃觀念落后、管理機制和法規(guī)不健全

城市排水設(shè)施建設(shè)都是以城市的總體布局、規(guī)劃為前提。目前，宿遷的城市河道堤防管理部門有城建、規(guī)劃、國土、環(huán)保、水利、交通等多個部門。由于工程管理體制不順，各部門職責(zé)交叉，相互制約，給城市防洪帶來了一定難度。隨著宿遷市經(jīng)濟社會快速發(fā)展，城市擴張過程中防洪排澇工程布局與城市規(guī)劃發(fā)展布局不相適應(yīng)，或?qū)λ?guī)劃重視不足，相互之間溝通不足，使得原本標(biāo)準(zhǔn)偏低的防洪除澇設(shè)施在城市建設(shè)過程中沒有與城市發(fā)展同步建設(shè)和提高，反而出現(xiàn)了城市低洼地方容易積水，部分河溝在城市化建設(shè)中被侵占、填平、改造，削弱了自然水系對雨水的接納調(diào)節(jié)能力，防洪排澇能力更為削弱。

管理技術(shù)落后也是導(dǎo)致城市內(nèi)澇的主要原因，現(xiàn)狀仍沿用傳統(tǒng)的、依靠設(shè)計圖紙和工程經(jīng)驗的管理模式，對管網(wǎng)的流量特征、上下流關(guān)系等問題缺少可靠的分析[1]?，F(xiàn)行的應(yīng)急管理預(yù)警機制和應(yīng)急管理法律法規(guī)尚不健全，內(nèi)澇應(yīng)急管理工作的職能分工也不夠明確。

3 宿遷城市內(nèi)澇的防治與對策

3.1 借鑒國外內(nèi)澇防治經(jīng)驗

從20世紀(jì)60年代開始，發(fā)達國家開展了許多城市內(nèi)澇防治相關(guān)研究。如美國的雨洪管理措施包括最佳管理措施、低影響開發(fā)和綠色基礎(chǔ)設(shè)施，這些設(shè)施主張在源頭上采用分散式、小尺度技術(shù)手段來管理雨水徑流[2]。日本政府規(guī)定在城市建設(shè)中，每開發(fā)1 hm2土地應(yīng)配置500 m3的雨洪調(diào)蓄池[3]。澳大利亞提出將城市發(fā)展對水文的負面環(huán)境影響降低到最小，將雨水處理與景觀相結(jié)合，減少地表徑流和洪峰流量的觀點。德國具有完善的城市雨洪管理技術(shù)、法律法規(guī)、政策體系保障，其下水道總長已達地球周長的13倍，年處理能力94億m3。德國150年前在青島修建的排水設(shè)施現(xiàn)狀依然在使用，且能保證海邊城市青島百年不澇。

3.2 保護氣候環(huán)境，控制熱島效應(yīng)

快速城市化建設(shè)引起的熱島效應(yīng)導(dǎo)致暴雨最大強度落點出現(xiàn)在城市中心區(qū)及其下風(fēng)向。城市熱島、大氣污染及區(qū)域性極端天氣變化加劇等多重效應(yīng)的疊加與耦合，導(dǎo)致了城市出現(xiàn)強降雨進而引發(fā)內(nèi)澇。

控制熱島效應(yīng)的重點是加強綠地和濕地的建設(shè)，應(yīng)注重增加宿遷市城市綠化量，并利用不同物種在空間、時間和生態(tài)位上的差異配置以形成喬灌結(jié)合、層次豐富的植物群落，同時注重自然濕地的保護和城區(qū)人工濕地的構(gòu)建。

3.3 完善防洪體系，提高排水設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

傳統(tǒng)的城市規(guī)劃偏重城市經(jīng)濟社會的發(fā)展，對城市復(fù)雜空間和城市安全的重視不足，僅依靠市政的灰色基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)排水，從而難以避免城市內(nèi)澇[4]。不斷完善防洪體系，合理規(guī)劃城市排水管網(wǎng)、城市河湖水系、城市綠地三者布局，是防止城市內(nèi)澇的有效解決方法。從促進宿遷經(jīng)濟發(fā)展和實際需求要求出發(fā)，結(jié)合城市綠地規(guī)劃、豎向標(biāo)高、海綿城市建設(shè)等方面合理制定排水體系和雨水管網(wǎng)系統(tǒng)布局，統(tǒng)一規(guī)劃，近遠期結(jié)合，近期對設(shè)計暴雨重現(xiàn)期≤1年的雨水管網(wǎng)進行逐步改造，對設(shè)計暴雨重現(xiàn)期1～2年的地區(qū)結(jié)合雨水調(diào)蓄、徑流控制等措施逐步提高雨水管網(wǎng)系統(tǒng)的排澇能力。遠期，考慮城市建設(shè)動態(tài)發(fā)展時序，對于新建地區(qū)，按新標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，雨水管道設(shè)計的暴雨重現(xiàn)期不低于2年一遇，重要干道、地區(qū)達到5年一遇標(biāo)準(zhǔn)，逐步提高雨水管道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 增加城市綠地，擴大滲水地面

城市蔓延加大了城市內(nèi)澇風(fēng)險，據(jù)美國自然資源保護協(xié)會的統(tǒng)計，城市地表比自然地表的地表水徑流量高5.5倍，意味著遭受同等強度的暴雨，城市地表更易變成洪澇區(qū)[3]。在城市化進程中，可以通過改進城市規(guī)劃理念來保護城市水面率、增加綠色基礎(chǔ)設(shè)施、生態(tài)環(huán)境建設(shè)與修復(fù)來提高城市地面透水性，減少城市綜合徑流系數(shù)和地表洪峰流量，來控制內(nèi)澇產(chǎn)生。首先，城市建設(shè)不得擅自填堵原有河塘濕地，控制城市水面率，增強河網(wǎng)調(diào)蓄能力。遠期，宿遷市城市適宜水面率應(yīng)滿足《城市水系規(guī)劃導(dǎo)則》不小于10%的要求。同時，結(jié)合宿遷城市開發(fā)建設(shè)，把排水和蓄滯結(jié)合起來，采取透水路面、雨水花園、綠色屋頂、建設(shè)下沉式廣場、加強雨水利用等低影響開發(fā)措施來推動宿遷海綿城市建設(shè)，以減輕城市排水管網(wǎng)的負擔(dān)，降低管網(wǎng)管理和改造的難度。

3.5 完善城市規(guī)劃管理、推進生態(tài)文明建設(shè)

城市內(nèi)澇的治理主體是多元的，應(yīng)遵循人與自然和諧發(fā)展的客觀規(guī)律，從城市健康發(fā)展的角度出發(fā)，在城市規(guī)劃管理工作中，充分重視城市道路規(guī)劃和豎向規(guī)劃、城市排水系統(tǒng)規(guī)劃、城市水系規(guī)劃、城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃、城市雨水利用工程規(guī)劃、城市生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃、城市綜合防災(zāi)規(guī)劃、城市地下空間規(guī)劃對城市內(nèi)澇防治的重要作用，而且要注重這些規(guī)劃的相關(guān)性和系統(tǒng)性[5]。推動生態(tài)文明建設(shè)、綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城市內(nèi)澇防治工程建設(shè)共同發(fā)展，增強社會公眾的防災(zāi)參與意識，促使政府、企業(yè)、社會組織和民眾共同參與，實現(xiàn)城市防洪工作的生態(tài)化、智慧化、社會化，以提升城市防洪能力。

4 結(jié)語

城市內(nèi)澇不僅威脅到人民的生命財產(chǎn)安全，也為城市的建設(shè)和發(fā)展帶來阻礙。因此，分析城市內(nèi)澇災(zāi)害成因，快速有效地提升城市防洪能力是維持社會安定、保障城市健康有序發(fā)展的必要條件。

本文通過分析宿遷城市內(nèi)澇成因，結(jié)合城市防洪排澇體系現(xiàn)狀與城市防洪出現(xiàn)的系列問題，分別從防洪體系建設(shè)層面、管理規(guī)劃層面提出了有針對性的防治內(nèi)澇對策和提升宿遷城市防洪能力的建議，以期對平原城市防洪體系建設(shè)有一定的推動作用。

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