城市内涝
城市内产生积水灾害的现象
城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力,致使城市内产生积水灾害的现象。城市内涝的分布范围广泛,于沿海低地区和内陆城市频繁发生,且破坏性大。在内涝发生时,会导致农作物受灾或绝收,毁坏城镇基础设施、致使民房倒塌、甚至伤人性命。
全球气候变暖、大气气流季节性异常、降雨强度大、范围集中是造成城市内涝形成的气候方面的原因。而城市中大量使用柏油路、水泥路面等硬质铺装导致地表无法渗水,城市排水系统有排水管道老化、排水标准低,运行维护不良,疏于防范治理等问题为城市内涝形成的城市规划建设方面的因素。
城市内涝发生时主要会对交通、经济、人身安全方面造成影响,如地表积水造成道路瘫痪,当积水进入城市的地下室、地下停车场等下凹式建筑,会导致巨大损失,城市内涝还会致使行人滑倒、摔伤或交通事故,造成人身安全威胁。2020年徐照,葛晓永等人研制了城市内涝模拟的模型,为区域防洪除涝提供预测预警支撑信息。
定义
城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力,致使城市内产生积水灾害的现象。这与洪涝不同,洪涝是因江河上游洪水猛发,中下游受潮汛顶托以及平原水网径流汇集,退水缓慢等所造成的。
内涝形成
主要原因
降雨
由于全球气候变暖,导致大气气流季节性异常,在加上城市高楼林立,空调、汽车尾气的排放使得排放的热量超标排放,让城市比郊区温度高,进而产生了热岛效应,共同导致了中国极端天气频发,使得很多城市出现大暴雨,有些城市甚至出现百年一遇的特大暴雨,短时内的强降雨造成严重积水,造成了城市排水系统瘫痪,形成内涝。
排水
城市排水体系普遍采用1~3年重现期的排水标准,由于开发较早,对排水要求估计不足,加之成本上的问题,一般城市都选择了1年的排水能力下限,这也就导致城市排水标准设计“先天不足”。随着新开发区域逐渐成为城市的中心区,以前的排水管网不能满足急剧膨胀的排水需求,还有管道老化、排水标准比较低的问题,导致排水压力过大,这一方面问题是需要大量的资金投人,需要依靠完善管网结构,增设调蓄池、调蓄隧道,以及雨水塘等设施对设计存在的局限予以补齐。
影响因素
选址地势低
城市地势比较高的地区不容易形成积水,地势比较低的地区,容易形成内涝,在进行城市建设时,如果选择在滞洪区或低洼地,一场强降雨或连续几天大雨后出现积水的可能性就非常大。
建设不合理
新中国成立后,部分城市建设不合理,在城市中大量使用硬质铺装,如柏油路、水泥路面等,导致原本具有自然调蓄雨水功能的洼塘、湖泊、水库被填埋,破坏了城市自然排水系统。尤其是沿江平原地区,地势低洼,雨水无法自然下泄,导致上游积水。大量沟、塘的消失使自然水系受损,排水能力减弱,暴雨产生的径流无法及时下泄,而原始地面的土壤能渗透、吸纳、涵养水分,但因城市建设导致地表无法渗水,只能依赖人工排水系统。
排水系统运行维护不良
雨水管道错接到污水管道中,由于同一段路污水管道管径往往远小于雨水管径,当暴雨来临时,会导致局部积水,进而产生内涝;其次是废水乱排放,一些城市餐饮业集中地区,含有大量菜叶、瓜果皮、动物皮毛、油脂的餐饮废水随意倾倒,严重堵塞雨水口和管道;最后排水管道的清淤不及时。
防范与治理缺乏
在城市建设施工时,余土随意堆放,渣土车将泥沙撒落在街头,冲洗马路形成的泥沙、树叶、垃圾,以及城市洗车点的沙泥沉淀及居民生活产生的废料、煤渣形成淤塞源,使得城市排水管道不畅,有些地段的管道已经严重堵塞,人们对城市内涝的防范与治理,普遍缺乏危机意识。
内涝类型
主要分为春涝、夏涝、秋涝,其中春涝主要发生在华南地区沿海地区;夏涝主要发生在长江流域、东南沿海、,是中原地区的主要涝害;秋涝主要发生在东南沿海和华南,多为台风雨造成。
内涝特点
分布范围广
城市内涝在中国比较普遍,在沿海低地区和内陆城市频繁发生,在城市的某些特定地点,如立交桥、地下通道、桥梁、车库和商场等,这些地点降雨后更容易积水,内涝发生率较高。自2008年来,有213个城市发生过不同程度的积水内涝,甚至涉及西安市沈阳市等北方城市,其中有57个城市的最大积水时间超过12小时。
破坏大
内涝发生时,会导致农作物受灾或绝收,毁坏城镇基础设施、致使民房倒塌、甚至伤人性命;2011年6月23日北京城市发生内涝,据6月24日北京市人民政府防汛抗旱指挥部办公室发布的降雨量统计数据,北京市平均降雨量为50mm,主城区降雨量为67mm,未达到0.5年一遇,造成了全市交通瘫痪,经济损失巨大,导致了2人丧生;在1999年7月13、14日,昭通市发生内涝,昭通、鲁甸气象站降雨量分别为175mm和41mm,横江流域多个河段超警戒水位并出现严重灾情,仅昭阳区就淹没厂矿110个、农田受灾13.53万亩、死亡6人。
主要影响
直接影响
间接影响
由于现代城市聚集了多元化的经济和高密集型的资产,使其综合承载能力脆弱,在发生城市内涝时,其损失总量增大,而且城市交通、商贸活动因灾害中断之后,导致城市工业、商业、服务业及对外贸易等产生较大的二次影响,使得受灾时间接经济损失比例不断攀升。
预防与防治
中国
社会治理
面对城市内涝国务院办公厅在2015年和2021年分别发布了《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》和《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》,从源头上综合治理城市内涝,主要有4点措施。
合理布局,完善体系
编制内涝风险图,探索划定洪涝风险控制线和灾害风险区,根据国土空间规划,结合地块高程,合理确定新城区的建设地址,同时结合流域防洪,形成流域、区域、城市协同匹配,防洪排涝、应急管理、物资储备系统完整的防灾减灾体系。
增加雨水的调蓄能力
修复江河、湖泊、湿地等,保留天然雨洪通道、蓄滞洪空间。在城市建设和更新中留白增绿,结合空间和竖向设计,优先利用自然洼地、坑塘沟渠、园林绿地、广场等实现雨水调蓄功能,做到一地多用。
增加雨水的渗透能力
提高硬化地面中可渗透面积比例,因地制宜使用透水性铺装;增加下沉式绿地植草沟人工湿地、砂石地面和自然地面等软性透水地面;建设绿色屋顶、旱溪、干湿塘等滞水渗水设施等。
加强管网和泵站的建设与改造
加大排水管网建设力度,逐步消除管网空白区;新建排水管网原则上应尽可能达到国家建设标准的上限要求;改造易造成积水内涝问题和混错接的雨污水管网,修复破损和功能失效的排水防涝设施;因地制宜推进雨污分流改造;对外水顶托导致自排不畅或抽排能力达不到标准的地区,改造或增设泵站,重要泵站应设置双回路电源或备用电源等。
个人防范
关注天气预报
如预报有暴雨,尽量不要外出,请找好一个安全的地方(如牢固的建筑物、地势较高的建筑物等),并停留至暴雨结束时为止;如暴雨天必须外出时,建议乘坐公交车,并注意路况信息,避开积水和交通不畅地区。
受到内涝威胁时
受到内涝威胁时,如果时间充裕,应向楼顶、站台等高处转移;如果已经受到洪水包围,要尽可能利用船只、木排、门板、木床等,做水上转移,不要单身游水转移。
外出时
在有积水道路行走时,尽量贴近建筑物,不要靠近有漩涡的地方;尽量避开灯杆、电线杆、变压器等有可能连电的物体,以防触电;发现有电线落入水中,必须绕行;遇到大暴雨时,尽量到地势较高的地方避险,不要停留在涵洞、立交桥下、地下通道等地势较低的地方。
在家时
居住在低洼地区危旧房的居民,平时要注意观察房屋的质量情况,当出现漏雨、渗水等情况时要及时维修;积水时,居民可在门槛外侧放上沙袋,防止积水浸入屋;一旦室外积水漫入屋内,要及时切断屋内电源与气源。
开车时
开车时,如果遇到有积水的道路,应尽量绕行;涉水时要打开大灯和双闪灯,注意与前车保持车距;车辆最好沿着前车走过的路线行驶;深水行车要低速匀速过水,一气通过;车辆受困时要及时熄火,主动逃生,并拨打求救电话。
国外
澳大利亚
为了应对内涝,澳大利亚将城市水循环与城市设计相结合,将供水、污水、雨水、地下水,城市设计和环境保护融为一体,如水敏感城市设计和城市水循环及城市设计的关系图所示,其核心是对雨水的合理收集再利用,来维持生态平衡
英国
英国提出了蓝绿系统方法,强调以系统、量化的方法对城市水资源(蓝色系统)和城市植被系统(绿色系统)进行综合规划设计、建设和管理,其蓝绿设施不仅可以减轻水环境问题,还可以缓解城市热岛效应空气污染以及资源短缺等其他环境问题,改善生态环境,如蓝绿系统的协同效应图所示。
相关研究
理论研究
徐照,葛晓永等人基于GIS与BIM研制了城市内涝模拟的模型,该模型有预案模拟功能和实时预报预警功能,可以在内涝时实时分析预警,为排涝应急响应决策提供智能服务,为区域防洪除涝提供预测预警支撑信息。
成果案例
千叶县
千日本叶县的雨水调蓄设施有湿地、跑步道、草坪广场和游戏广场等让雨水渗入,这些设施保留了原有的地形、地貌和植被,同时提供了休闲和娱乐的场所。在枯水期,景观池成为唯一的亲水区域;在丰水期,游戏广场和草坪广场用作雨水调蓄渗透塘,暴雨过后储蓄的雨水下渗,既减缓了洪峰流量,又补充了地下水源。
汉堡
德国汉堡,城市采用容量很大的地下调蓄库来处理汛期排水和合理利用雨水,此外,德国还推广了新型的雨水处理系统——洼地—渗渠系统,包括洼地渗渠等设施,与带有孔洞的排水管道连接,形成一个分散的雨水处理系统,这种分散的系统通过短期储存和长期储存,使尽可能多的雨水得以下渗,减少雨洪暴雨径流,补充地下水,防止地面沉降,实现了城市水文生态系统的良性循环。
参考资料
城市内涝的国际经验.陕西省气象局.2023-06-30
目录
概述
定义
内涝形成
主要原因
降雨
排水
影响因素
选址地势低
建设不合理
排水系统运行维护不良
防范与治理缺乏
内涝类型
内涝特点
分布范围广
破坏大
主要影响
直接影响
间接影响
预防与防治
中国
社会治理
合理布局,完善体系
增加雨水的调蓄能力
增加雨水的渗透能力
加强管网和泵站的建设与改造
个人防范
关注天气预报
受到内涝威胁时
外出时
在家时
开车时
国外
澳大利亚
英国
相关研究
理论研究
成果案例
千叶县
汉堡
参考资料