1.1城市盲目擴張，水面率下降
大規(guī)模不科學的城市開發(fā)建設是內澇災害頻發(fā)的重要誘因。城市建設的擴張，使原本具有自然蓄水調洪錯峰功能的洼地、山塘、湖泊、水庫等被人為地填筑破壞或填為它用，降低了雨水的調蓄分流功能。例如，武漢市洪山區(qū)圖書城片區(qū)，本來是武漢市南湖的一部分，后來被填平造地，進行城市開發(fā)建設，人為地破壞天然湖泊，削弱了天然水體的蓄水容量，導致該地區(qū)排水不暢，武漢主要干道之一。雄楚大道從這里經(jīng)過，該路段逢暴雨必淹，最深的時候水深2m以上，武漢城市建設部門多次對該路段排的水系統(tǒng)進行改造，但都無濟于事。究其原因，該片區(qū)雖然被人為填平，但仍然是該區(qū)域的低洼點，每逢暴雨，只要排水管網(wǎng)有堵塞的情況，無法及時排出的雨水必然流向該區(qū)域。據(jù)統(tǒng)計，由于大規(guī)模填湖造地，造成武漢市水面率急劇下降，武漢市湖泊調蓄地表徑流的能力與40年前相比大約只剩30%。漢口后湖水系，原有水面超過20km2，可調蓄雨水7000萬m3以上，目前僅剩不足原來面積10%的養(yǎng)魚池，調蓄能力不到1000萬m3。近幾年來，只要遇夏季暴雨，該區(qū)域就有數(shù)平方公里地區(qū)漬水，一旦強降雨達到100mm以上，就會有10km2以上的地區(qū)漬水，由于受排水能力的制約，水漬地區(qū)經(jīng)常歷時數(shù)天才能排干積水，該區(qū)域受影響人口達到10萬人以上。
城市建設的另外一個重要影響是導致城市可滲水地面逐漸減少，地表徑流增加，匯集速度加快，從而導致城市低洼地方容易積水，根據(jù)GB50014-2006《室外排水設計規(guī)范》，雨水流量的計算公式為Q=фqA式中:Q為雨水設計流量;ф為地面徑流系數(shù);q為暴雨強度;A為匯水面積。
在匯水面積和暴雨強度相同的條件下，地面的徑流系數(shù)越大，雨洪流量就越大。根據(jù)周玉文等在北京市百萬莊小區(qū)所做的實驗，在1h內新、舊瀝青路面的降雨損失分別僅為草地的6%和12%，分別為裸露土地面的14%和26%;而屋面的降水損失量更小，一般都僅為1~2mm。據(jù)北京水利科學研究所的兩次實測僅有0.70mm和0.94mm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以做如下估計:如果流域內城市不透水面積達到城市面積的20%，只要在3年一遇以上降雨強度時，其產(chǎn)生的流量就可能相當于該地區(qū)原有流量的1.5~2倍。以某市為例，根據(jù)某市規(guī)劃局2005年出臺的雨水工程規(guī)劃標準，建成區(qū)域雨水管道工程設計采用的地表徑流系數(shù)已經(jīng)達到0.7，較25年前增加了75%，在相同強度的降雨情況下，產(chǎn)生的流量就會增加75%，在老城區(qū)，由于排水管道最初設計是按當時的地表徑流系數(shù)確定管道管徑，在流量大幅增加的情況下，必然出現(xiàn)雨水不能及時排出，局部出現(xiàn)水澇災害現(xiàn)象。
1.2 城市排水管網(wǎng)的問題
1.2.1 城市規(guī)劃趕不上城市化步伐
城市管網(wǎng)的不完善也是導致內澇的重要原因，城市開發(fā)總是從中心區(qū)慢慢向周邊輻射，城市規(guī)劃部門也不能完全預料到城市發(fā)展的最終程度，在管道建設初期，周邊區(qū)域沒有完全規(guī)劃好，導致排水系統(tǒng)的建設無法一步到位。后來，隨著新開發(fā)區(qū)域逐漸成為城市中心區(qū)，以前的排水管網(wǎng)顯然不能滿足急劇膨脹的排水需求。因此城市前期整體規(guī)劃必須對城市水系有較全面的調查，對城市未來發(fā)展走勢有較準確的預測，從而達到合理布設排水管網(wǎng)的目的。
1.2.2 城市雨水污水管道錯接嚴重
在雨污分流片區(qū)也經(jīng)常出現(xiàn)管網(wǎng)錯接，因為污水管道匯集到污水處理廠，而雨水管道直接排向城市河道。污水管道錯接到雨水管道，就會使污水不經(jīng)處理，直接排入天然水體，導致嚴重的城市水體污染。相反，如果將雨水管道錯接到污水管道，暴雨來臨時，就會導致嚴重內澇，因為一般同一路段城市污水管道設計流量要遠小于雨水管道設計流量，污水管道管徑也要小于雨水管道管徑，暴雨帶來的短暫大流量雨水通過較小的污水管道，顯然無法順利排出，只有囤積在低洼處形成內澇。
雨水管道錯接到污水管道，即使在降雨不大的時候，也會造成負面影響，因為不需要經(jīng)過處理的雨水，經(jīng)由污水管道匯集到污水處理廠，也會增加污水處理廠的處理負荷，更為嚴重的是經(jīng)過雨水稀釋的污水，其化學需氧量COD會大幅度降低，過大的COD波動幅度會嚴重影響污水處理效果。例如，南方某污水處理廠COD數(shù)據(jù)是按照污水濃度設計的，結果運行時COD濃度要遠低于設計值，究其原因就是大量雨水管道錯接到污水管道上，極大地稀釋了污水濃度，增加了污水量，對污水處理廠處理工藝造成沖擊。
2007年，某市組織了一個“清源行動”，該項目出發(fā)點就是摸清某市目前給排水管網(wǎng)存在的主要問題，為相關部門治理水污染提供比較準確的資料。筆者在調查過程中發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域給排水管道混接非常嚴重，例如2008年6月13日，某市遭遇百年一遇的暴雨，暴雨過后幾個小時，筆者發(fā)現(xiàn)市區(qū)存在雨水、污水管道錯接的地方積水嚴重，錯接點附近雨水倒流，反灌路面，造成嚴重交通堵塞。
1.2.3 市民不文明的習慣
市民不文明的習慣也會導致周圍排水管道堵塞，這主要是指一些人為圖方便，將垃圾傾入排水管網(wǎng)，造成管網(wǎng)的人為堵塞。國內很多城市的老城區(qū)都是雨污合流排水體制，城市中最容易發(fā)生排水管道堵塞的地方是餐飲業(yè)集中地區(qū)，餐飲業(yè)清洗產(chǎn)生的廢水含有大量菜葉、瓜果皮、動物毛皮等，這些物質和排放的油脂混合，經(jīng)長期堆積，就會形成極為黏稠、發(fā)酵膨脹的物質，嚴重阻塞管道。筆者調查發(fā)現(xiàn)，在某市某區(qū)餐飲業(yè)集中的片區(qū)，垃圾堵塞了排水管道，導致排水管道基本喪失排水功能，雨水不是通過排水管道排出，而是直接沿著路面從高處向低洼區(qū)域匯聚，形成積水點，從而阻礙交通，影響市民出行。
1.2.4 城市建設及管理的缺陷
首先，給排水管網(wǎng)設計和建設沒有跟上城市建設和人口遷移的步伐，給排水管網(wǎng)是城市最為基本的民生設施，其運行是否通暢直接關系到市民的生命財產(chǎn)安全。與城市寬敞的道路、漂亮的街心公園、引人注目的城市標志性建筑不同的是，給排水管道都是在地下，其暢通與否，在不出現(xiàn)暴雨的情況下往往對城市的美觀不會造成影響，更為關鍵的是，城市給排水管網(wǎng)的建設投資巨大，并且這些投資并不能給所在地區(qū)帶來后續(xù)GDP的增長。正因為如此，這些重要的民生設施往往會被各級政府忽視。其次，城市老城區(qū)管道改造由于牽涉到眾多部門，電信、給水、燃氣等管線都位于排水管道內，改造城市給排水管網(wǎng)需要眾多部門協(xié)調合作，多部門協(xié)調也是一件不容易的事情，并且管道開挖會嚴重影響附近居民生活，所以在老城區(qū)進行管網(wǎng)改造是一項極為困難__的事情，也是一件吃力不討好的事情，因此，多種原因導致政府主管部門對城市給排水管網(wǎng)建設的態(tài)度不積極。第三，給排水管道不像其他建筑，其質量檢驗難度較大，由于管線埋在地下，其設計施工監(jiān)督比較困難，只有在出現(xiàn)多年一遇的暴雨時候才能證明工程質量的好壞，而等到出現(xiàn)多年一遇暴雨的時，或許已經(jīng)過去多年，工程早就驗收結束，這時候追究責任就變得困難重重。
2 城市內澇的解決措施
2.1 建立城市排水系統(tǒng)GIS數(shù)據(jù)庫
國內眾多城市排水管網(wǎng)建設年代不一、結構復雜，特別是很多城市存在老城區(qū)和城中村現(xiàn)象，這些區(qū)域排水管網(wǎng)錯綜復雜，排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)甚至連水務局都不能完全掌握，因此當發(fā)生內澇災害時無法找到癥結根源。建立詳細的排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫并實時監(jiān)控成為當務之急。目前，國外很多城市構建了基于GIS系統(tǒng)的城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)，這為我國提供了很好的借鑒。GIS系統(tǒng)與分布在管網(wǎng)內部的傳感系統(tǒng)結合，當暴雨發(fā)生時，實時監(jiān)測排水管網(wǎng)的水壓異常并報警，為排水管網(wǎng)搶修提供寶貴的時間，從而避免水澇災害的進一步放大。
2.2 保護城市天然水體
城市建設不到萬不得已時不要破壞城市天然水體。例如，南昌市擁有得天獨厚的填湖造地條件，市內水網(wǎng)密布，贛江、撫河、錦江、潦河縱橫境內，湖泊眾多，水域面積占全市總面積的29.8%，為保護城市天然水體，南昌市人大立法明令禁止填湖造地，對違法者給予嚴厲懲罰。這是一個非常科學的立法，從地方法規(guī)層面杜絕了圍湖造地這種只顧眼前利益，忽視長遠考慮的行為。目前，國內許多城市都出臺了保護城市天然湖泊的地方性法規(guī)，重要的是如何使這些法規(guī)在實際工作中確實得到遵守。
2.3 降低地面硬化率
目前，瀝青和水泥地面成為城市建成區(qū)的標志，大量不滲水地面的出現(xiàn)，人為地阻絕了大自然的水循環(huán)。相反，森林里面，雨水降落到地面，首先是被土壤吸收，等到土壤飽和后才會出現(xiàn)地面水流匯集，流淌到山澗溪流，這不僅大幅度削減了洪峰流量，而且涵養(yǎng)了寶貴的淡水資源。從自然界角度來說，要想徹底解決城市內澇問題，就應該解決城市地面硬化帶來水難以滲透的問題。因此更現(xiàn)實的做法是，盡量選擇用透水材料來鋪設城市的地面，讓城市地面能夠像人呼吸空氣一樣呼吸水分，這是在一定程度上解決城市內澇的有效辦法.在城市建設中，盡量對各類地面采取非硬化鋪設，這樣既能避免城市在大降暴雨時出現(xiàn)大面積積水現(xiàn)象，又能幫助城市利用雨水來補充地下水資源，是一種比較有效的人工補償方法。例如，某市在新建城區(qū)用中空磚鋪設人行道，在磚中間種植草皮，這樣一方面提高了植被覆蓋，另一方面，也較好地解決了雨水下滲問題。
2.4 重視排水管網(wǎng)的建設
城市排水管網(wǎng)的建設是一個功在當代、利在千秋的事情，因此市政建設部門應做好城市管網(wǎng)的建設工作，例如，武漢市漢口區(qū)一些舊城區(qū)在新中國成立前鋪設的排水管網(wǎng)現(xiàn)在還在發(fā)揮作用，這期間，該區(qū)域大部分房屋都經(jīng)過了多次翻修，但是排水管網(wǎng)還是當初的管網(wǎng)，幾乎沒有進行過系統(tǒng)翻修，雖然這些市政設施是當前老城區(qū)城市改造的對象，但從中可以看出，城市排水管網(wǎng)將運行相當長的時間，需要經(jīng)得起歷史的考驗，因此，市政建設部門要重視城市管網(wǎng)的建設。
2.5 國外防治內澇經(jīng)驗借鑒
為了降低暴雨對城市的沖擊，從20世紀60年代開始，日本政府在城市建設中大規(guī)模興建滯洪和儲蓄雨水的蓄洪池，日本政府規(guī)定，在城市中每開發(fā)1hm2土地，應附設500m3的雨洪調蓄池，同時在城市中廣泛利用公共場所，甚至住宅院落、地下室、地下隧洞等一切可利用的空間調蓄雨洪，減免城市內澇災害。
我國是一個嚴重缺水的國家，水資源的時空和地域分布極為不均，在缺水嚴重的城市建設雨水收集系統(tǒng)，在暴雨時刻可以分流一部分雨水，降低暴雨
對城市排水管道的沖擊，收集的雨水也可以用于沖廁所、洗車、澆庭院、洗衣服和回灌地下水。由于城市發(fā)展水平的制約，雨水收集系統(tǒng)前期投資較大，在國內所有城市中強制推廣有較大難度，但是以立法形式在北京、某市等一線缺水城市推廣是可行的，可以有效降低這些城市受到內澇災害的威脅。
3 結論
在未來幾十年內，我國的城市化進程將保持高速發(fā)展的態(tài)勢，大中城市的規(guī)模必將進一步擴大。本文的研究表明，城市內澇的主要原因并非完全因為自然災害，在很大程度上是不科學的城市開發(fā)行為，城市開發(fā)不能過分強調經(jīng)濟效益而忽略了社會和生態(tài)環(huán)境效益，不能過分強調眼前利益而忽視長遠利益，以犧牲環(huán)境、盲目的開發(fā)建設來換取短期的經(jīng)濟效益是不可持續(xù)的，從長遠來看必然會遭到自然規(guī)律的懲罰。
為了減少城市內澇發(fā)生概率，在城市開發(fā)過程中，有必要進行長遠考慮，而不應該局限于眼前利益，城市規(guī)劃管理部門對城市管網(wǎng)建設也應該給予高度重視。城市規(guī)劃管理部門應正視城市排水管網(wǎng)存在的各種問題，不能一次又一次地用”“百年不遇”“幾十年不遇”之類的天災解釋來愚弄百姓。借鑒國內外城市內澇防治經(jīng)驗，根據(jù)城市的實際情況，編制城市防洪減災規(guī)劃，充分研究自然規(guī)律和城市建設中應對天災的經(jīng)驗，做到未雨綢繆，用長遠的眼光來建設和管理城市，從而保護城市的文明成果及市民的生命財產(chǎn)不受損失。
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