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【原创科普文章】城市内涝及其防范

今年5月10日,武汉地区白天犹如黑夜,暴雨倾盆而下,楼梯变“瀑布”,部分路段出现积水…….,出现了汽车“潜水”、市民“看海”等城市内涝现象,相信武汉的市民们至今仍记忆犹新。何谓城市内涝?它有何特点?其形成原因是什么?有何危害?我们又应该如何防范?这是大家应该知晓的问题。

一、城市内涝的定义和特点

城市内涝就是因为高强度的降水或者连续性降水,超过了城市的排水能力,使城市内的一定区域产生积水而引起的灾害现象。

城市内涝有如下两个主要特点:一是城市内涝在中国比较普遍。从发生的区域来看,以前主要发生在一些沿海地势比较低的地区,现在内陆城市也经常发生。这主要是因为过去城市建设用地面积小,可选择的区域比较大,一般都选择在地势比较高的地区建城,而现在,城市用地十分紧张,可选择的余地少,许多地方不得不在地势低洼易积水的地方建城。二是在城市的某些特定地点,发生内涝的发生率较高,例如立交桥、过街的地下通道、铁路桥、公路桥、地下车库、地下商场等。由于现代城市在排水建设方面出现了较多的新问题,上述地点降雨后往往更易形成积水。

二、城市内涝的成因

造成城市内涝的原因主要源于以下两个方面。

1、城市气候方面的原因 

造成内涝的客观原因是降雨强度大,范围集中。降雨特别急的地方可能形成积水,降雨强度比较大、时间比较长也有可能形成积水。

城市的暴雨增加了,容易引发内涝。这主要是因为①城市的“热岛效应”有利于城市上空的热对流发展,容易引起暴雨出现。②城市排放大量的污染物,形成“混浊岛效应”,有利于凝结核的形成,使城市的降水量往往多于周边地区。③由于气候变化的影响,近50多年来,我国大城市暴雨过程较之以前有了明显的增加,表现在暴雨日数增多、暴雨降水量增多等。

2、城市规划建设方面的原因 

①城市的选址不合理。部分城市由于早期历史或城市规划等方面的原因,造成城市部分区域场地高程低于河流常水位,使排水难度加大。雨季时,这些区域如果不及时排水,势必会造成积水。

② 城市中大量使用硬质铺装,如柏油路、水泥路面等,降雨时水的渗透性不好,不容易入渗,容易形成路面的积水。

③城市中植被稀疏,坑塘沟渠较少,无法贮存雨水,易出现“汇水”现象而形成积水。

④城市中建设有较多的立交桥、过街的地下通道、地下车库、地下商场、地铁等低洼地形,它们也易形成积水。

⑤排水管网设计标准较低。根据住建部最新版《室外排水设计规范》,中国大陆当前雨水管渠设计重现期为:一般地区1至3年,重要地区3至5年,特别重要地区10年。相比美国2至15年、日本3至10年的标准,我国排水管网系统标准普遍低于发达国家。

此外,许多城市还存在着排水相关设施(管网、泵站、水闸等)老化,排水设施不健全、雨污水管网混错接、管网淤塞、运营维护不足等问题。

⑥近年来,城市建设广、城镇化进程快。随着城市路面硬化率越来越高,用来蓄水的低洼地越来越少(建成了住宅),城市地下空间开发越来越充分,城市内涝易发点也与日俱增,仅依靠市政管网来疏导雨水已是杯水车薪。

四、城市内涝的危害

城市是当地的政治、经济、文化的中心。这里人口稠密,建筑物密集,工商业发达。如果城市发生内涝,危害较大,其主要危害有:①影响城市交通。当积水深度达到20厘米时,行人步行困难;积水超过30厘米时,则自行车、小汽车难以行驶;积水超过80厘米时,则交通完全瘫痪。②造成人民生命财产的损害。包括房屋损坏、物品浸泡损坏、影响人们生产、甚至还会威胁到人们的生命安全等。③影响城市卫生和人体健康。城市内涝后,大量垃圾、废物被冲入水中并浸泡,使得周边水体发臭,生物源性污染剧增。同时,未能及时处理的工业废弃物也有可能引起化学性污染。这些都会对内涝城市的卫生环境和人体健康造成危害。

五、城市内涝的防范

1、城市内涝的社会治理

针对城市内涝,目前我国大部分城市主要还是依靠管渠、泵站等“灰色”设施来进行排水,排水系统以“快速排除””和“末端集中控制”为主,整座城市如同在地表上覆盖了一层 “硬壳”。2015年10月16日国务院办公厅发布了《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发[2015]75号),今年4月8日,国务院办公厅又发布了《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》(国办发〔2021〕11号),要求从源头上对城市内涝进行综合治理,其主要措施如下:

①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。

②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。

③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。

④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。

2、城市内涝的个人防范

①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。

②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。

③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。

④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。

⑤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。(作者:湖北省公众气象服务中心 车召贵)