我国城市雨洪灾害多发原因与防治策略

　　近年来，我国城市雨洪灾害呈现多发趋势，越是大型城市，暴雨引起的内涝问题就越突出，造成的损失就越严重。例如 2012年7月 21日，北京遭遇 61年来特大暴雨，暴雨造成城区多处积水，交通瘫痪，房屋倒塌 1万多间，79 人因此次暴雨死亡，经济损失 116.4 亿元[1];2013 年 7 月 9 日，四川境内遭遇连续暴雨，其中成都、绵阳、雅安等地受灾严重，暴雨造成 9人死亡62人失踪，145万人受灾；2014年9月，重庆市云阳、奉节、巫溪等区县暴雨造成35人死亡，35万人受灾，县城多处积水，交通瘫痪。面对如此严峻的城市雨洪灾害，深入研究灾害产生的原因，探讨城市雨洪灾害的防治措施，对减少城市雨洪灾害、制定合理的城市防洪规划具有十分重要的指导意义。

　　1 我国城市雨洪灾害多发的原因
　　
　　每年进入汛期以后，全国各地因暴雨引起的城市内涝，造成人员伤亡和财产损失的报道络绎不绝，是什么原因导致我国城市雨洪灾害频发呢？

　　首先，当前我国的城市化率已超过50%,城市高密度的人口、工业企业，在面临同样大的暴雨洪水时遭受的损失比同地区郊区大；另一方面城市化进程极大的改变了区域地表径流条件，也是造成城市雨洪灾害多发的重要原因[2].

　　1.1 地表硬化比例高
　　
　　城市化的典型特征是高楼大厦的兴起和公路网络的四通八达，然而城市里的高楼大厦、公路、广场、学校、医院等在方便人们生活的同时，其高度硬化的地面却阻碍了降雨向土壤的入渗。例如50 mm的降雨通过黏质沙土入渗对地下水的补给系数约为0.02~0.07,其滞留在浅层土壤中的水分就更多[3].在未硬化的区域，土壤就像一块巨大的吸水海绵，通过自身孔隙吸收降雨并将部分降雨通过入渗补偿地下水，而城市里的硬化地面阻止了降雨向土壤的入渗过程，使本应进入土壤的降雨也形成了径流，就导致暴雨时城市径流汇流时间缩短和径流量增加，增加了城市雨洪灾害发生的机率。

　　1.2 岛效应导致暴雨频发
　　
　　城市中由于硬化地面面积大，如高大建筑群和砖石、水泥、柏油铺筑的路面，因其反射率小，与未硬化区域相比，能吸收较多的太阳辐射，加上墙壁和墙壁之间、墙壁与地面之间多次反射和吸收，在其他条件相同的情况下，能够比郊区吸收更多的太阳辐射能；同时城市下垫面的建筑物和构筑物材料比郊区自然下垫面的热容量大，导热率高，白天城市下垫面吸收的辐射能比郊区多，日落后城市下垫面降温比郊区慢，形成明显的城市热岛效应[4].同时城区由于人多、车辆多，工业企业多，向大气中排放的固体颗粒物多，导致城市凝结效应比郊区显着，加上城市高层建筑对空气流动的阻碍效应，导致城区水汽凝结降雨的可能性显着增加。廖镜彪等利用1959-2009 年的逐日降水数据，分析了广州 51 年来的降雨规律，发现城市化过程导致该地区城区降雨呈显着增加的趋势，城市化对广州城市降雨增加的贡献率为44.7%[5].周丽英等通过分析上海地区100多年的降雨资料，发现上海城郊降雨存在显着性差异，近40 年来市区降雨增长率为郊区的1.5倍，且城郊降雨差异呈扩大趋势[6].

　　1.3 城市排水管网建设滞后
　　
　　在我国城市化的发展过程中，优先建设的是地面上的高楼、道路、广场等看得见的工程，原本具有滞洪、排水功能的低地、河道被填占的情况比较普遍，而对于埋设在地下的城市排水管网建设重视不够、投入不够，导致我国城市排水管网建设整体滞后，遇到暴雨时排水能力不足[7].中国水利水电科学研究院的一项调查发现：我国70%城市排水系统设计暴雨重现期小于 1 年，而我国新修订的《室外排水设计规范》要求我国城市一般地区的排水设施的设计暴雨重现期应为1~3年，重点区域为3~5年。但是我国 70%以上的城市排水系统建设的设计暴雨重现期小于 1 年，90%老城区的重点区域甚至比国家规定的下限还要低。例如我国最大的城市上海，绝大部分地区的排水系统设计标准是1年一遇，仅能应付每小时降雨量小于 30mm 的降雨，而近年来，每小时 100mm 以上的特大暴雨在上海发生的频率是3年一遇。城市排水管网建设的滞后是当前我国城市内涝多发的重要原因。

　　2 城市洪灾的防治对策
　　
　　近年来不断发生的城市雨洪灾害一次次警醒着人们，要重视对城市雨洪灾害的研究，采取措施避免城市雨洪灾害，确保人民群众的生命财产安全。城市雨洪灾害的防治应从以下几个方面着手。

　　2.1 加强城市排水管网建设
　　
　　在现代化的城市里，城市排水管网是降雨径流的主要排出途径，因此要加强城市排水管网的建设。国内外有许多科学合理的城市排水系统设计思路可供我们设计排水系统时借鉴。例如北京故宫的排水系统，综合考虑了地形、地势、降雨等因素，把排水系统与景观结合在一起，浑然天成；北宋时期修建的江西赣州排水系统---“福寿沟”,根据街道布局和地形特点，采取分区排水的原则，建成了两个排水干道系统，因为两条沟的走向形似篆体的“福”“寿”二字，故名“福寿沟”,虽经历了 900 多年的风雨，至今仍完好畅通，继续作为赣州日常排放污水的主要通道[8];我国青岛的城市排水管网系统，最早源于德国的设计，排水管网空间大、布局合理，在国内城市排水管网中处于领先地位。此外法国、德国、日本等国在城市排水管网的设计、建设上有许多成功的经验，值得我们借鉴。

　　2.2 增加地表透水面积
　　
　　城市化的硬化地面，阻断了降雨向土壤的入渗过程，导致地表径流增加、汇流时间缩短、雨洪灾害加剧。如果能减少城市硬化地面的比率，增加土壤对降雨的吸纳能力，就可以减少地面径流量，延长汇流时间，消减暴雨灾害的程度。增加地表透水面积的主要措施包括：（1）公园、人行道等区域使用透水砖代替不透水硬化路面；（2）增加绿地的面积，在一些可硬化可不硬化的区域，采用不硬化的措施，保留原有的绿地或新建绿地，从而增加降雨时土壤的入渗能力。

　　2.3 雨洪资源化利用
　　
　　我国城市在面临严重内涝的同时，也面临着十分严峻的水资源危机，据统计，我国600多个城市中，400多个城市存在资源型或水质型缺水，100 多个城市严重缺水，其中西北、华北地区的水资源短缺已严重制约当地经济、社会的发展。采取合适的措施，实现雨洪的资源化利用，不仅可以消减城市雨洪灾害，还可以在一定程度上缓解城市水资源危机。目前一些发达国家在雨洪资源化利用方面已经取得了一定的成效，以色列雨洪资源的利用率已经达到98%以上；日本利用雨洪作为生活用水的技术已经比较成熟，并利用雨洪补给地下水；美国建造了大量渗滤田，用于补充地下水或在暴雨洪水时进行汇集和调节雨洪[9].城市雨洪利用的途径主要包括：屋面雨洪集蓄利用系统、屋顶绿化雨洪利用系统、园区雨洪集蓄利用系统和各种渗透集雨设施。国内在城市雨洪资源化利用方面尚处于试验探索阶段，如武汉天河机场、上海浦东机场的一些新建建筑采用的雨水收集利用系统等。我国在雨洪资源化利用方面要加大研究力度，同时要制定出完善的规章制度和激励措施。

　　3 结束语
　　
　　城市雨洪灾害对我国城市居民的生命财产安全造成了严重威胁。我国城市雨洪灾害多发的原因既有自然因素又有人为因素，自然因素主要包括：城市化导致硬化地面面积增加，降雨向土壤入渗的过程被阻断，城市热岛效应、城市阻碍效应和城市凝结核效应导致城区降雨增加；人为因素主要是对城市排水管网的建设重视不够、投入不足、建设滞后。为了减少城市雨洪灾害的影响，应从加强城市管网建设、增加透水地面面积、城市雨洪的资源化利用几个方面着手。同时还应加大城市雨洪灾害、城市雨洪资源化利用方面的研究，为我国城市消减雨洪灾害、实现雨洪资源化提供科学依据[10].

　　参考文献
　　
　　[1]赵凡，赵常军，苏筠。北京“7.21”暴雨灾害前后公众的风险认知变化[J].自然灾害学报，2014,23（4）：38-45.
　　[2]陈卫国。安庆暴雨涝灾成因探析及对策[J].中国水利，2013（11）：42-3.
　　[3]樊惠芳。灌溉排水工程技术[M].郑州：黄河水利出版社，2010.
　　[4]陈利顶，孙染好，刘海莲。城市景观格局演变的生态环境效应研究进展[J].生态学报，2013,33（4）：1042-1050.
　　[5]廖镜彪，王雪梅，李玉欣，等。城市化对广州降雨的影响分析[J].气象科学，2011,31（4）：384-390.
　　[6]周丽英，杨凯。上海降水百年变化趋势及其城郊的差异[J].地理学报，2001,56（4）：467-476.