1.1城市盲目擴(kuò)張，水面率下降
大規(guī)模不科學(xué)的城市開發(fā)建設(shè)是內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)的重要誘因。城市建設(shè)的擴(kuò)張，使原本具有自然蓄水調(diào)洪錯(cuò)峰功能的洼地、山塘、湖泊、水庫(kù)等被人為地填筑破壞或填為它用，降低了雨水的調(diào)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(jìn)行城市開發(fā)建設(shè)，人為地破壞天然湖泊，削弱了天然水體的蓄水容量，導(dǎo)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(shí)候水深2m以上，武漢城市建設(shè)部門多次對(duì)該路段排的水系統(tǒng)進(jìn)行改造，但都無(wú)濟(jì)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(diǎn)，每逢暴雨，只要排水管網(wǎng)有堵塞的情況，無(wú)法及時(shí)排出的雨水必然流向該區(qū)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(diào)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(diào)蓄雨水7000萬(wàn)m3以上，目前僅剩不足原來面積10%的養(yǎng)魚池，調(diào)蓄能力不到1000萬(wàn)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(qiáng)降雨達(dá)到100mm以上，就會(huì)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(shí)數(shù)天才能排干積水，該區(qū)域受影響人口達(dá)到10萬(wàn)人以上。
城市建設(shè)的另外一個(gè)重要影響是導(dǎo)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(dǎo)致城市低洼地方容易積水，根據(jù)GB50014-2006《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》，雨水流量的計(jì)算公式為Q=фqA式中:Q為雨水設(shè)計(jì)流量;ф為地面徑流系數(shù);q為暴雨強(qiáng)度;A為匯水面積。
在匯水面積和暴雨強(qiáng)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(wàn)莊小區(qū)所做的實(shí)驗(yàn)，在1h內(nèi)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(xué)研究所的兩次實(shí)測(cè)僅有0.70mm和0.94mm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以做如下估計(jì):如果流域內(nèi)城市不透水面積達(dá)到城市面積的20%，只要在3年一遇以上降雨強(qiáng)度時(shí)，其產(chǎn)生的流量就可能相當(dāng)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(tái)的雨水工程規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，建成區(qū)域雨水管道工程設(shè)計(jì)采用的地表徑流系數(shù)已經(jīng)達(dá)到0.7，較25年前增加了75%，在相同強(qiáng)度的降雨情況下，產(chǎn)生的流量就會(huì)增加75%，在老城區(qū)，由于排水管道最初設(shè)計(jì)是按當(dāng)時(shí)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(shí)排出，局部出現(xiàn)水澇災(zāi)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(dǎo)致內(nèi)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(yù)料到城市發(fā)展的最終程度，在管道建設(shè)初期，周邊區(qū)域沒有完全規(guī)劃好，導(dǎo)致排水系統(tǒng)的建設(shè)無(wú)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(duì)城市水系有較全面的調(diào)查，對(duì)城市未來發(fā)展走勢(shì)有較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，從而達(dá)到合理布設(shè)排水管網(wǎng)的目的。
1.2.2 城市雨水污水管道錯(cuò)接嚴(yán)重
在雨污分流片區(qū)也經(jīng)常出現(xiàn)管網(wǎng)錯(cuò)接，因?yàn)槲鬯艿绤R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(cuò)接到雨水管道，就會(huì)使污水不經(jīng)處理，直接排入天然水體，導(dǎo)致嚴(yán)重的城市水體污染。相反，如果將雨水管道錯(cuò)接到污水管道，暴雨來臨時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重內(nèi)澇，因?yàn)橐话阃宦范纬鞘形鬯艿涝O(shè)計(jì)流量要遠(yuǎn)小于雨水管道設(shè)計(jì)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(wú)法順利排出，只有囤積在低洼處形成內(nèi)澇。
雨水管道錯(cuò)接到污水管道，即使在降雨不大的時(shí)候，也會(huì)造成負(fù)面影響，因?yàn)椴恍枰?jīng)過處理的雨水，經(jīng)由污水管道匯集到污水處理廠，也會(huì)增加污水處理廠的處理負(fù)荷，更為嚴(yán)重的是經(jīng)過雨水稀釋的污水，其化學(xué)需氧量COD會(huì)大幅度降低，過大的COD波動(dòng)幅度會(huì)嚴(yán)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(shè)計(jì)的，結(jié)果運(yùn)行時(shí)COD濃度要遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，究其原因就是大量雨水管道錯(cuò)接到污水管道上，極大地稀釋了污水濃度，增加了污水量，對(duì)污水處理廠處理工藝造成沖擊。
2007年，某市組織了一個(gè)“清源行動(dòng)”，該項(xiàng)目出發(fā)點(diǎn)就是摸清某市目前給排水管網(wǎng)存在的主要問題，為相關(guān)部門治理水污染提供比較準(zhǔn)確的資料。筆者在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域給排水管道混接非常嚴(yán)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(gè)小時(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)市區(qū)存在雨水、污水管道錯(cuò)接的地方積水嚴(yán)重，錯(cuò)接點(diǎn)附近雨水倒流，反灌路面，造成嚴(yán)重交通堵塞。
1.2.3 市民不文明的習(xí)慣
市民不文明的習(xí)慣也會(huì)導(dǎo)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(guó)內(nèi)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(dòng)物毛皮等，這些物質(zhì)和排放的油脂混合，經(jīng)長(zhǎng)期堆積，就會(huì)形成極為黏稠、發(fā)酵膨脹的物質(zhì)，嚴(yán)重阻塞管道。筆者調(diào)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(dǎo)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(diǎn)，從而阻礙交通，影響市民出行。
1.2.4 城市建設(shè)及管理的缺陷
首先，給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)和建設(shè)沒有跟上城市建設(shè)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(shè)施，其運(yùn)行是否通暢直接關(guān)系到市民的生命財(cái)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(biāo)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(duì)城市的美觀不會(huì)造成影響，更為關(guān)鍵的是，城市給排水管網(wǎng)的建設(shè)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(zhǎng)。正因?yàn)槿绱�，這些重要的民生設(shè)施往往會(huì)被各級(jí)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?xì)獾裙芫�都位于排水管道內(nèi)，改造城市給排水管網(wǎng)需要眾多部門協(xié)調(diào)合作，多部門協(xié)調(diào)也是一件不容易的事情，并且管道開挖會(huì)嚴(yán)重影響附近居民生活，所以在老城區(qū)進(jìn)行管網(wǎng)改造是一項(xiàng)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?qū)е抡鞴懿块T對(duì)城市給排水管網(wǎng)建設(shè)的態(tài)度不積極。第三，給排水管道不像其他建筑，其質(zhì)量檢驗(yàn)難度較大，由于管線埋在地下，其設(shè)計(jì)施工監(jiān)督比較困難，只有在出現(xiàn)多年一遇的暴雨時(shí)候才能證明工程質(zhì)量的好壞，而等到出現(xiàn)多年一遇暴雨的時(shí)，或許已經(jīng)過去多年，工程早就驗(yàn)收結(jié)束，這時(shí)候追究責(zé)任就變得困難重重。
2 城市內(nèi)澇的解決措施
2.1 建立城市排水系統(tǒng)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)
國(guó)內(nèi)眾多城市排水管網(wǎng)建設(shè)年代不一、結(jié)構(gòu)復(fù)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(cuò)綜復(fù)雜，排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)甚至連水務(wù)局都不能完全掌握，因此當(dāng)發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害時(shí)無(wú)法找到癥結(jié)根源。建立詳細(xì)的排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)并實(shí)時(shí)監(jiān)控成為當(dāng)務(wù)之急。目前，國(guó)外很多城市構(gòu)建了基于GIS系統(tǒng)的城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)，這為我國(guó)提供了很好的借鑒。GIS系統(tǒng)與分布在管網(wǎng)內(nèi)部的傳感系統(tǒng)結(jié)合，當(dāng)暴雨發(fā)生時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)排水管網(wǎng)的水壓異常并報(bào)警，為排水管網(wǎng)搶修提供寶貴的時(shí)間，從而避免水澇災(zāi)害的進(jìn)一步放大。
2.2 保護(hù)城市天然水體
城市建設(shè)不到萬(wàn)不得已時(shí)不要破壞城市天然水體。例如，南昌市擁有得天獨(dú)厚的填湖造地條件，市內(nèi)水網(wǎng)密布，贛江、撫河、錦江、潦河縱橫境內(nèi)，湖泊眾多，水域面積占全市總面積的29.8%，為保護(hù)城市天然水體，南昌市人大立法明令禁止填湖造地，對(duì)違法者給予嚴(yán)厲懲罰。這是一個(gè)非�？茖W(xué)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(zhǎng)遠(yuǎn)考慮的行為。目前，國(guó)內(nèi)許多城市都出臺(tái)了保護(hù)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(shí)際工作中確實(shí)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(biāo)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(huì)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(nèi)澇問題，就應(yīng)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(shí)的做法是，盡量選擇用透水材料來鋪設(shè)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(nèi)澇的有效辦法.在城市建設(shè)中，盡量對(duì)各類地面采取非硬化鋪設(shè)，這樣既能避免城市在大降暴雨時(shí)出現(xiàn)大面積積水現(xiàn)象，又能幫助城市利用雨水來補(bǔ)充地下水資源，是一種比較有效的人工補(bǔ)償方法。例如，某市在新建城區(qū)用中空磚鋪設(shè)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(shè)
城市排水管網(wǎng)的建設(shè)是一個(gè)功在當(dāng)代、利在千秋的事情，因此市政建設(shè)部門應(yīng)做好城市管網(wǎng)的建設(shè)工作，例如，武漢市漢口區(qū)一些舊城區(qū)在新中國(guó)成立前鋪設(shè)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(dāng)初的管網(wǎng)，幾乎沒有進(jìn)行過系統(tǒng)翻修，雖然這些市政設(shè)施是當(dāng)前老城區(qū)城市改造的對(duì)象，但從中可以看出，城市排水管網(wǎng)將運(yùn)行相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，需要經(jīng)得起歷史的考驗(yàn)，因此，市政建設(shè)部門要重視城市管網(wǎng)的建設(shè)。
2.5 國(guó)外防治內(nèi)澇經(jīng)驗(yàn)借鑒
為了降低暴雨對(duì)城市的沖擊，從20世紀(jì)60年代開始，日本政府在城市建設(shè)中大規(guī)模興建滯洪和儲(chǔ)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(yīng)附設(shè)500m3的雨洪調(diào)蓄池，同時(shí)在城市中廣泛利用公共場(chǎng)所，甚至住宅院落、地下室、地下隧洞等一切可利用的空間調(diào)蓄雨洪，減免城市內(nèi)澇災(zāi)害。
我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家，水資源的時(shí)空和地域分布極為不均，在缺水嚴(yán)重的城市建設(shè)雨水收集系統(tǒng)，在暴雨時(shí)刻可以分流一部分雨水，降低暴雨
對(duì)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(guó)內(nèi)所有城市中強(qiáng)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(nèi)澇災(zāi)害的威脅。
3 結(jié)論
在未來幾十年內(nèi)，我國(guó)的城市化進(jìn)程將保持高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，大中城市的規(guī)模必將進(jìn)一步擴(kuò)大。本文的研究表明，城市內(nèi)澇的主要原因并非完全因?yàn)樽匀粸?zāi)害，在很大程度上是不科學(xué)的城市開發(fā)行為，城市開發(fā)不能過分強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益而忽略了社會(huì)和生態(tài)環(huán)境效益，不能過分強(qiáng)調(diào)眼前利益而忽視長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，以犧牲環(huán)境、盲目的開發(fā)建設(shè)來?yè)Q取短期的經(jīng)濟(jì)效益是不可持續(xù)的，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看必然會(huì)遭到自然規(guī)律的懲罰。
為了減少城市內(nèi)澇發(fā)生概率，在城市開發(fā)過程中，有必要進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，而不應(yīng)該局限于眼前利益，城市規(guī)劃管理部門對(duì)城市管網(wǎng)建設(shè)也應(yīng)該給予高度重視。城市規(guī)劃管理部門應(yīng)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(zāi)解釋來愚弄百姓。借鑒國(guó)內(nèi)外城市內(nèi)澇防治經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)城市的實(shí)際情況，編制城市防洪減災(zāi)規(guī)劃，充分研究自然規(guī)律和城市建設(shè)中應(yīng)對(duì)天災(zāi)的經(jīng)驗(yàn)，做到未雨綢繆，用長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來建設(shè)和管理城市，從而保護(hù)城市的文明成果及市民的生命財(cái)產(chǎn)不受損失。
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