应对气候变化的内涝灾害规划对策研究

应对气候变化的内涝灾害规划对策研究

高峰

天津市城市规划设计研究总院有限公司   天津市   300190

摘要：近年来，短时强降水和暴雨使得内涝频繁发生，气候变化给城市的发展和规划带来新的挑战。针对内涝灾害问题，在海绵城市理论的提出和国家大力发展城市基础设施建设的大背景下，对内涝防治的规划策略进行研究。以海绵城市理论为基础，以加强城市渗水、蓄水、排水能力为目标提出相应规划对策，并通过地方法规的制定、排水系统的建设和维护、规划布局的完善系统性的解决城市内涝问题。

关键词：气候变化城市内涝 规划对策 城市防灾

1.引言

2007年，政府间气候变化专门委员会（IPCC）的第四次评估报告证实全球气候确实在变化，从1906年到2005年，全球地表平均温度升高0.74℃[1]。全球气候变暖对气象灾害的发生和预警都造成了巨大影响。一方面，21世纪高温、热浪以及强降水等极端气候事件发生的频率可能增加[1]，即增加了气象灾害发生的频率。另一方面，气候变化提高了气象灾害预警的难度。

近年来，我国城市内涝灾害十分严重。首先，我国城市内涝的波及范围很广。其次，我国城市内涝发生频繁。在内涝情况调查中，一年遭受3次以上内涝灾害的城市有137个，占被调查城市总数的40%[2]。第三，我国城市内涝造成的损失严重，影响巨大。一方面，城市内涝极易导致交通瘫痪和城市基础设施受损，给人民的生活带来严重不便，并造成巨大的经济损失。另一方面，城市内涝造成人员死亡的事件时有发生。截止到2014年8月，媒体公开报道的全国死于城市内涝灾害的人数已超过百人。城市内涝对城市安全造成重大威胁，并引发强烈的社会反响。

针对如此严重的内涝问题，我国的市政、水利、规划、气象等多学科学者展开大量研究，研究主要针对城市内涝的成因和相应的解决对策。在内涝成因的研究中，多数学者按照自然因素和人为因素进行分类。自然因素指降雨量的增加，而人为因素包括城市管理不到位、城市排水系统的不合理、城市化与城市建设不合理、城市人工循环系统打破水循环的平衡等。内涝对策的研究主要包括定性和定量两大类。定性研究主要包括城市洪涝灾害应急体系的建立、城市管理、城市排水排涝系统的建设、雨水的收集与再利用。定量研究则包括两个方面，一是现有排水系统中标准的制定和计算，二是从智慧城市和大数据分析的角度利用电脑模型和GIS分析进行情景模拟和预测。

目前我国内涝防治的研究取得了相当的进展，但也存在相应的问题。首先，在内涝成因的分析上，单纯从“自然因素”和“人为因素”的角度很难全面叙述城市化对城市内涝形成造成的复杂影响。其次，在内涝对策的提出上，理论性大于实践性，科学性大于操作性，缺乏可以具体推广的规划设计对策。第三，城市内涝灾害的研究视角主要集中在城市排水系统上，针对内涝灾害与城市规划和城市建设之间联系的研究还比较薄弱。

以海绵城市的提出和基础设施建设的进一步发展为契机，城市蓄水能力的提高、城市排水系统的规划和建设、城市用地布局与城市内涝的关系等方面都有许多值得继续探讨的问题。

2.内涝灾害形成机制研究

城市内涝灾害在城市水循环的过程中产生。城市水循环（见图2）就是水在城市取、用、排三个环节及其相关水体之间相互转化的过程，是对自然界水循环（见图1）的社会强化。城市的大部分水资源要经过“自然降水-地表汇集-城市排水”三大步骤才能实现排入河流或地下水。

图1自然界水循环过程图                        图2城市水循环过程图

资料来源：作者自绘

通过对城市内涝灾害形成机制的分析，我们可以发现，内涝灾害的影响因素主要包括城市降雨、城市水系、城市下垫面、城市地区地势、城市道路系统、城市排水设施和城市雨水设施等。这些因素或单独作用，或共同作用，使得城市内涝灾害的情况非常复杂。

从图5中我们也可以发现，城市化及城市建设对城市环境的改变从各个层面上直接或间接的影响了城市内涝灾害的形成，也就是说，城市化与城市建设是城市内涝问题产生的根源。因此，城市内涝的防治必须从城市规划做起。

3.内涝灾害的规划对策

3.1应用海绵城市理念，构建渗、蓄、排结合的规划策略

城市内涝的根本原因是城市水循环的失调，海绵城市理论的提出从宏观上解决了雨水难以下渗，排水管道不足，雨污合流进而导致雨水被污染这三个问题。海绵城市理论应用在城市内涝的治理中，主要是利用城市规划的手段，提高城市渗水、蓄水、排水三个方面的能力。

首先，通过提高道路和广场的透水性加强城市下垫面的渗透能力：人行道的设计应采用透水铺装路面；有条件的道路应设置道路绿化带，且道路绿化带的标高低于城市道路；停车场的设计应采用透水铺装并栽植绿化。

其次，通过城市绿化、城市广场、城市水系的设计增强城市蓄水能力。一是要提供足够的蓄水空间，充分利用城市现有的绿化、内河，必要时预留并建设蓄水池；二是要采取下凹状、坡状等容易承接雨水的空间形式设计城市绿地或内河堤岸；三是要逐步改善在城市建设过程中被破坏的城市生态环境，恢复城市海绵体的弹性；四是在条件适宜的情况下，可以引入低影响开发技术合理蓄水。

第三，在排水过程中因势利导，尽量减小城市排水管网的压力。一方面要考虑城市雨水的就地利用，作为城市景观用水或市政清洁用水；另一方面要考虑城市蓄水功能和城市排水管网的结合，率先提高城市蓄水功能薄弱地区的排水系统。另外，在使用低影响开发技术时要充分考虑造价和各地的自身条件。

3.2地方法规的制定

目前，我国城市有防洪体系标准和城市管网排水系统标准，但没有针对城市内涝做出有实际指导意义的规定。因此，应制定针对城市内涝防治专门的法律规范、技术标准和规划设计规范，并由此推动具有针对性的地方性法规，以法律制度的形式保障城市内涝防治的顺利开展。且现阶段海绵城市的研究还停留在理论层面，应提出量化指标，根据城市个体需求制定相应规范，才能真正指导城市建设。

3.3排水系统建设、维护与管理

一方面，要对原有管网系统尽快进行补充，对既有老旧管网尽可能进行更换，并在更换过程中注意管径衔接等问题，合理增添排水、蓄水设施，有必要的情况下可建设地下综合管廊；另一方面，新城区管网的建设要合理预测管径流量，设计汇水区域，充分考虑雨污分流和就近排放，预留增添排水、蓄水设施的空间，建设完备的排水系统。

在排水设施的管理和维护方面，首先，水务、市政以及城市建设部门应对城市排水设施进行定期检查和及时清理；其次，合理规划排入管道的污染物种类，易堵塞的污染物禁止排入城市排水管道；第三，通过工程措施阻止固体污物进入管道，如在用户排水出口与市政管网接口处设置栅格网；最后，市民的公众意识也十分重要，要加大宣传力度，设立奖惩措施，减少人为对排水系统的破坏。

3.4城市规划布局的完善

由于城市发展建设用地紧张，有时会向低洼地区发展，在城市建设过程中也会人为形成如下穿式立交桥、敞口式地下通道等地势低洼的地区，这样的地区存在先天不足，应通过特殊的规划与设计方式预防内涝的发生。从规划布局上来看，这些地区不适宜布置城市主干路和重要的公共设施，适宜布置可以蓄水的城市广场或绿化；从道路设计上看，应从防灾角度出发，在正常规划的基础上考虑通过路网限行、抬高路面等方式预防内涝。

另外，在城市规划布局中要着重考虑城市内河、城市绿地等海绵体的位置、规模和布局形式，综合城市排水管网和雨水管网的能力，因势利导，从城市总体层面上调节洪旱。

参考文献

[1]IPCC. Climate Change 2007. Synthesis Report[R].2007.

[2]谢映霞.从城市内涝灾害频发看排水规划的发展趋势[J].城市规划，2013(02):45-50.

[3]邹俊,李树平. 2012年国内媒体报道城市暴雨事件分析[J]. 中国公共安全(学术版),2013,02:23-29.