什么是城市內澇
城市內澇是指由于強降水或連續性降水超過城市排水能力致使城市內產生一定程度的積水，影響城市交通和產生其它災害的現象。
形成原因［1］
城市內澇原因非常復雜。不同城市有不同的原因，同一城市不同地段的原因可能也有差別。但暴雨強度超標、排水條件的不利變化、對城市排水重視不夠、應急管理準備不足是具有普遍性的問題。
1、暴雨強度超過城市排水設計標準
城市排水有一定的標準。標準的高低，取決于社會經濟條件、受淹后造成的損失等多種因素。我國排水規范幾經修改，排水標準不斷提高。
現行城市排水管網規劃設計標準是：城市一般地區1-3年一遇，重要地區3-5年一遇，特別重要的地區還可更高。在排水管網設計方面，我國排水標準與發達國家相比差距不大，并且現行的排水規劃規范正在修訂。
按照一定排水標準設計的城市排水系統，當發生小于或等于設計標準的暴雨時，城市不會積水；當發生大于設計標準的暴雨時，就可能發生積水。積水的范圍、深度、持續時間不但與暴雨超標幅度有關，而且與城市的地形、水系、洪（潮）水位等排水條件有關。
我國近年來在北京、天津、上海、廣州、濟南、杭州等城市發生的內澇，首先是因為暴雨強度超過了設計標準。以北京為例，重現期為1年、3年、5年對應的最大1小時雨量分別是36毫米、50毫米和56毫米，而近幾年發生的幾次內澇，最大1小時雨量都在50毫米以上。例如，2011年6月23日暴雨，個別地段1小時最大降雨量高達128毫米，按照北京市的暴雨強度公式推算，其重現期遠遠超過100年。2012年7月21日暴雨，有20個雨量站最大1小時雨量超過70毫米，重現期超過20年。
需要說明的是，城市排水設施的設計重現期與水利部門計算江河流域洪水采用的重現期有很大差別。在城市內，每個與河流、湖塘等受納水體連接的排水出口，其匯水面積一般不會太大。因此，城市排水設計關注的是短歷時暴雨強度。在統計分析中，暴雨是在5-120分鐘之間分9個時段選樣。而水利部門計算江河洪水時，由于匯水面積一般較大，選擇的降雨歷時都在120分鐘以上，通常是考慮24小時、1日、3日甚至更長。根據概率統計原理，不同選樣方法統計分析出的概率（或重現期）是不可比的。
2、排水條件發生了一些關鍵性的不利變化
最近三十年，是我國城市化高速發展時期，城市建設用地成倍增長，排水條件發生了許多變化。其中，對城市排水影響最大的是下墊面和排水通道變化。
——下墊面變化
在天然狀況下，平原地區徑流系數一般小于0.2，而變為城市后，綜合徑流系數一般大于0.5。也就是說，城市化后同樣的降雨，徑流提高了一倍以上。當然，這種變化在城市排水管網設計時已經考慮。對城市排水影響最大的是大量水面及洼地被占用。我國長三角、珠三角等沿海地區，地形十分平緩，天然狀態下水網發達，變為城市建設用地后，水面率普遍降低，給城市排水造成徑流量增加、調蓄能力下降的雙重壓力。這是近年來城市內澇頻繁發生的重要原因。
——排水通道變化
城市內部和周邊的天然水系、人工明渠是承接城市排水管網雨水的后續排水通道，其排水能力大小、水位高低對城市排水極為重要。在城市化過程中，天然水系被不同程度占用。保留的水系，要么不進行任何整治，任其作為生活垃圾、建筑垃圾、采石廢料等的堆放場所；要么在河流上建設閘門、橡膠壩等控制設施攔截河水提高水位。有的城市甚至占用行洪斷面搞開發建設。所有這些變化都會導致相同降雨條件下排水通道水位抬高。
對于自流排水的城市管網系統，如果后續的排水通道水位過高，出口受阻，必將影響管網排水能力甚至完全喪失排水能力。用近年來出現的超標暴雨進行雨水流量過程計算后不難驗證，按照現行標準建設的城市排水管網，如果排水出口順暢，城市積水的范圍、深度、持續時間不會太嚴重。積水范圍大、持續時間長的城市內澇，往往都存在受納水體水位過高而導致的排水出口不暢問題。
3、對城市排水重視不夠
城市排水設施多數屬于地下工程，“重地上，輕地下”是各個城市建設過程中的普遍現象。在資金有限的情況下，建設重點往往放在看得見、能夠提升城市形象的地面工程上。而對包括排水工程在內的地下工程，在建設時序、工程質量管控、日常維護管理等方面還沒有得到足夠重視。以維護管理為例，目前不少城市連現狀地下管線信息都不清楚，更談不上從中發現問題，找出薄弱環節，有針對性地及時解決問題。曾經發生的多起施工過程中地下管線被破壞的事故，就與管線位置不清有直接關系。
4、應對超標暴雨準備不足
排水工程按照一定標準規劃設計就會有超標情況發生。但在超標情況下，不能把所有損失都視為正常，而應該積極應對，將損失減小到最低程度。目前我們在應對超標暴雨方面，明顯存在準備不足的問題。
在規劃階段，當發生不同級別的超標暴雨，各個排水分區有多少雨水不能及時排出，應該暫存在什么地方不會造成損失或損失最小，很少受到重視。規劃階段缺乏預控和引導，超標暴雨發生時，多余的雨水只能沿地面由高處向低處匯集。如果重要道路、建筑、物資正好處于低洼地段，必然造成嚴重影響和損失。
此外，應急階段的預判和組織協調能力也至關重要。發生在北京的“7.21”洪澇災害，是對應急能力的一次全方位檢驗。有經驗也有教訓。
實際上，對超標暴雨準備不足，才是我們與發達國家之間的明顯差距。
解決對策［1］
1、做好規劃基礎工作
——盡快修訂城市暴雨強度公式
我國許多城市的暴雨強度公式是上世紀八十年代制定。當時能夠獲得的暴雨資料年限一般不超過30年，只能基本達到統計分析的要求。時隔30年，絕大多數城市的暴雨強度公式一直沒有修訂。
根據概率統計原理，資料年限越長，樣本越多，統計分析結果的準確性越高。最近十多年，極端天氣頻繁發生，如果將這些極端天氣的暴雨資料參與暴雨強度公式的統計分析，同一重現期相同降雨歷時的暴雨強度可能有顯著變化。
暴雨強度公式之所以長時間沒有修訂，主觀原因是對這項工作重視不夠，客觀原因是這項工作非常繁瑣。要從幾十年若干場降雨資料中分9個時段，每年挑選出1個最大或多個排在最前的暴雨進行統計分析，的確是一項費時費力的艱苦工作，需要相關部門的大力支持，專業人員的積極參與。
另一個可能的原因是對城市雨水流量計算方法的質疑。實際上，現行的城市雨水流量計算，從原理上看完全符合水文學的基本原理，計算過程中的概化處理也在合理范圍。在沒有更好的方法之前，現行計算方法至少在目前是可行的。當然，我們應該鼓勵探索新的方法，但任何新方法都應當從科學性和實用性方面進行驗證后，才能在工程實踐中推廣應用。
——盡快啟動城市地下管網普查
城市地下管網不清，既影響日常的維護管理，又影響規劃質量。如果不掌握管線的具體位置、斷面尺寸、埋設深度、管材、建設時間，在規劃過程中很難對現狀管網進行準確的分析判斷，找出存在的問題，提出合理的解決方案，也很難就新建管線與現狀管線之間的銜接做出合理的安排。與暴雨強度公式修訂一樣，城市地下管網普查也是一項量大面廣的工作，同樣需要相關部門的大力支持。
2、積極推進城市排水專項規劃編制
按照目前的城市規劃編制體系，法定的城市排水規劃是城市總體規劃和詳細規劃中的排水專業規劃。在總體規劃階段，排水專業規劃的主要任務是確定排水體制和排水標準、劃分排水分區、提出排水工程布局方案。在詳細規劃階段，排水專業規劃的主要任務是落實總體規劃提出的排水設施具體位置，完善排水管網系統，計算流量及管徑。
從編制內容和深度看，總體規劃階段的排水專業規劃雖然覆蓋面大，但深度不夠；詳細規劃階段的排水專業規劃雖然細，但系統性差。要在總體規劃階段深化排水專業規劃，又受到時間進度、資料條件、專業協調等多方面限制。為了解決這些矛盾，一些城市在總體規劃編制過程中或總體規劃之后單獨組織編制了排水專項規劃，取得了良好效果。在水污染防治和內澇防治形勢嚴峻的城市應該積極推進排水專項規劃編制。
3、加強重點問題的分析研究
——城市排水條件
地形和水系直接影響排水方案，是最為重要的排水條件。編制城市排水規劃，必須掌握水系的走向、流域范圍、匯水面積、不同頻率洪水位及其與城市建設用地的高差關系、高水位的持續時間、城市內部水系的河底高程等資料。沿海城市還應該掌握當地的海潮潮型、潮差、不同頻率的高潮水位及其與城市建設用地的高差關系。要通過這些資料的分析研究，判斷城市建設用地是否存在排水困難的低洼區以及低洼區范圍；提出水系的規劃控制方案和城市建設用地的布局建議。
——排水分區
由于地形和水系分割以及建設時序的要求，一個城市往往要劃分成若干個排水分區。排水分區是否合理，直接關系到內澇風險和工程投資，必須認真對待。事實上，城市內澇問題或多或少都與排水分區不合理，低洼區排水負擔過重有關。從防治城市內澇的角度考慮，最大限度地做到“高水高排，低水低排”，是劃分排水分區最重要的原則。具體到每個城市該如何劃分，應該根據當地排水條件確定。一般而言，在地形變化較大并且沿江地勢低平的山地丘陵城市，地勢低平的地段與地勢較高的地段不能劃在同一排水分區；城市周邊的山洪，要合理安排出路，不能進入城市地下排水管網系統。平原水網地區的城市，要盡可能將城市排水系統同周邊的農田排水系統分開，防止周邊雨水進入城市。
——低洼區排水
低洼區是指地勢低平、地面高程與江河水位高差較小、排水困難的地區。編制城市排水規劃，必須對低洼區排水進行專門研究，提出解決方案。解決城市低洼區排水，大體有填方、調蓄、強排三種措施，并且這三種措施通常都是綜合使用。科學合理的低洼區排水方案，需要根據地下水位高低、土方量大小、土方來源及單價、設置調蓄水面的用地條件、建設泵站的投資及運行維護費用等多種因素綜合比較確定。
——排水通道
編制城市排水規劃，不但要關注由排水管網構成的小系統，而且必須重視由河湖水系構成的大系統。城市內部及周邊的河道在暴雨期間是否暢通、水位變化過程，直接關系到城市排水管網排水能力的發揮。要根據每條河道的匯水面積計算不同頻率的洪水流量，根據河道的縱橫斷面、現有和規劃的控制設施計算排水能力。對于排水能力不足，嚴重影響城市排水的河道，要提出應對措施。
——超標暴雨應對
編制城市排水規劃，不但要確定排水標準，按照排水標準規劃建設排水設施，而且還要考慮超標暴雨可能造成的災害，提出對策。首先，要分析計算各排水分區發生不同級別超標暴雨時，有多少水量依靠正常的排水設施不能排出？這些多余的水量會在哪些地段形成積水？積水的深度和持續時間大致是多少？其次，要分析積水可能的風險，即可能的經濟損失、社會影響甚至人員傷亡。如果存在較大風險，要提出降低風險的對策措施。例如，提高排水標準，調整用地布局等。
4、采取綜合措施降低洪澇風險
——合理選擇城市建設用地
2012年北京7月21日發生在房山區的嚴重災害再次顯示了某些自然現象的無情與威力，反過來也說明無論標準多高的工程設施在某些災害面前都可能不堪一擊。因此，在城市總體規劃中，必須分析包括洪澇災害在內的各種自然災害風險，避開高風險區。
——合理安排建設用地
在規劃建設用地范圍內，自然災害的風險程度通常存在差異。城市用地布局要考慮發生災害后可能造成的損失和影響，合理利用這種差異，將重要建筑和設施布置在風險相對較低的地段，將風險相對較高的地段用于綠化，低洼地段還可開辟人工水面。城市豎向規劃設計要妥善處理好各種用地的豎向關系，重要程度不同的場地要保持一定高差。如果用地布局合理、豎向處理得當，發生超標暴雨時城市某些地段可能受淹，甚至可能長時間受淹，但不一定造成災害。
——從源頭上控制徑流量
在徑流控制方面，國外倡導的低沖擊開發模式、雨洪利用理念值得借鑒。這些理念體現在總體規劃中，主要是控制用地結構。城市綠地、水面等徑流系數很小或具有調蓄作用的用地應該保持適度比例。在詳細規劃中，要落實總體規劃的相關規定，從便于雨水收集、下滲的角度處理好各類用地的豎向關系，提出建筑屋頂、室外場地、配套雨水調蓄設施等方面的建設要求。
研究表明，從源頭上控制徑流量，對緩解水資源供需矛盾、控制初期雨水污染、改善城市排水條件都具有顯著作用。在改善排水條件方面，如果每公頃建設用地配套100立方米蓄水設施（洼地、人工蓄水池等），相當于截留了10毫米徑流量或20毫米左右降雨量。以北京為例，減少10毫米徑流量大致相當于現有1年一遇的排水管道可以承受5年一遇的暴雨。
總之，城市內澇防治是一項復雜的系統工程。以上僅僅是做好城市內澇防治在規劃編制方面的一些思考。規劃措施的落實，規劃目標的實現，在其他環節還有許多工作要做。
《關于加強城市內澇治理的實施意見》
2021年4月，國務院辦公廳印發《關于加強城市內澇治理的實施意見》，從三個方面部署了重點工作任務。一是系統建設城市排水防澇工程體系。實施河湖水系和生態空間治理與修復、管網和泵站建設與改造、排澇通道建設、雨水源頭減排工程、防洪提升工程。二是提升城市排水防澇工作管理水平。強化日常維護，汛前要全面開展隱患排查和整治，清疏養護排水設施，實行洪澇“聯排聯調”，提升應急管理水平，加強專業隊伍建設，加強智慧平臺建設。三是統籌推進城市內澇治理工作。加快開工建設一批內澇治理重大項目，強化監督執法。
詳見《關于加強城市內澇治理的實施意見》
國際經驗
1、千葉縣
千葉縣的雨水調蓄設施主要由濕地、跑步道、草坪廣場和游戲廣場等雨水可滲入的設施組成。周圍堤岸上設計保留了原有的地形、地貌和植被、植物。濕地周邊水生植物茂盛，坡面上做了綠化，在保持良好凈化作用的同時使景色清新自然，吸引了附近居民和兒童前來休閑、玩耍。
在枯水期，景觀池維持整個調蓄設施中的親水區域，人們可以到這里來散步、娛樂和休閑；在豐水期，當暴雨來臨時，警報提醒游人疏散，此時的游戲廣場、草坪廣場作為雨水調蓄滲透塘進行蓄水，暴雨過后儲蓄的雨水下滲，在削減洪峰流量的同時補充地下水源。
2、漢堡
在德國漢堡，城市有容量很大的地下調蓄庫，在洪水期有很強的調度水量能力。這種大規模的城市地下蓄水，既保證汛期排水通暢，又實現了雨水的合理利用。
德國推廣的新型雨水處理系統——“洼地—滲渠系統”，是包括各個就地設置的洼地、滲渠等組成的設施。這些設施與帶有孔洞的排水管道連接，形成一個分散的雨水處理系統。
通過雨水在低洼草地中短期儲存和在滲渠中的長期儲存，保證盡可能多的雨水得以下滲，不僅大大減少了雨洪暴雨徑流，同時由于及時補充了地下水，可以防止地面沉降，從而使城市水文生態系統形成良性循環。
參考資料
1、楊明松.城市內澇問題及其規劃對策.《城市化》雜志 2012年第七、八期合刊
