提升城市内涝治理系统韧性的实施方案分析

胡登云 张 豪

（常州市金坛区市政公用事业管理中心，江苏 常州 213000）

国务院办公厅2021年4月出台《关于加强城市内涝治理的实施意见》（国办发[2021]11号）[1]，强调治理城市内涝事关人民群众生命财产安全，既是重大民生工程，又是重大发展工程，重点在调蓄空间、排水设施建设、应急管理等方面加强城市内涝治理。《常州市城市内涝治理系统化实施方案》[2]提出以区域流域治理、城市层面治理、设施提升改造、管理等几个方面进行系统治理方案规划。

2021年7月10 日、7月28日，常州市金坛城区普降大到暴雨，最大降雨量分别达到142.6mm、110.7mm，2次暴雨中城区范围内出现21处不同程度的积水点，最深处达50cm左右，局部地区交通中断、出行受限。本文以暴雨期间城市排涝薄弱环节为突破口，通过对2次暴雨引发的局部积水原因进行分析，以点带面，结合金坛区排水、排涝现状，从问题出发探索提升城市内涝治理系统韧性的实施方案。

金坛区位于太湖流域西北地区，全区汇水边界相对封闭，降水径流主要汇入境内干河和水库塘坝中，部分滞留在长荡湖中[3]。金坛区水系图如图1所示。

图1 金坛水系图

金坛老城区排雨水管网主要为雨污合流制，沿河设置截流井，小到中雨时雨水量在截流倍数范围之内雨水与污水汇流至污水处理厂，中到大雨时雨水量超过截流倍数后通过溢流口下河。金坛新城区范围内为雨污分流制，雨水经支、干管汇集后直接下河。

7·10暴雨中城区共计21处积水点，7·28暴雨中城区共计11处积水点，形成原因可以归纳为以下几点：城市排涝设施规划建设标准较低；
排水设施管理、养护滞后；
多部门协同处置机制不健全。

2.1 排涝设施规划建设标准较低

早期金坛雨水排放、收集相关设施设计标准较低，部分地区甚至没有进行专门规划设计，大部分地区暴雨强度重现期不足1年，排水管道直径较小，市政主管多为400～600mm，排水能力有限。部分管网设计图纸等相关资料缺失严重，后期维护、管养、改造缺乏资料依据，实施起来较为困难。早期排涝理念较为单一，采取以排为主的方式，缺少源头减排、暂存调蓄等基础设施。

金坛老城区排水管网主要为合流制，雨污水收集经合流管道沿河道进行截流后流向污水处理厂。下雨期间，雨水排入河道路程曲折，与排水通道最大坡度、最短距离的基本原则相矛盾，导致雨水排水不畅。同时，沿河截流闸门存在溢流口，且溢流口一般高于管道底标高约20～100cm不等，极易引起管道内水位抬升、水力坡度降低，导致排水能力下降。两者叠加极易造成低洼处积水，且雨水溢流下河时会伴随少量污水下河造成水环境污染。

金坛地区部分市政道路采用立篦式雨水收水口，部分市政道路由于多次改造抬升，标高、坡度与最初设计差异较大，导致部分区域纵坡增大，立篦式收水口收水能力大幅下降，雨水收集不及时引起雨水沿道路纵坡汇集至道路低洼处（往往为十字路口），形成瞬时积水点。

2.2 排水设施管理、养护滞后

金坛老城范围内沿河存在大量的截流井闸门，用于控制溢流口。而部分闸门由于建成年代久远，闸门开启方式依然采用人工开启方式，运维人员采用片区负责制度，一组人负责多个闸门，导致部分闸门在暴雨期间开启不及时，雨水不能及时排放至河道、湖泊等主要排涝通道及调蓄水体。其中原因包括：单组人员负责控制闸门数量较多、暴雨天气机动不便；
部分闸门损坏，开启存在困难；
防汛排涝意识淡薄、人员疏忽等。

金坛老城范围管网较为复杂，其中包含大量从自然河道、水沟硬化覆盖而来的板函，且部分板函上部已建成道路、建筑等，由于缺乏检修口，长期缺乏维养，其内部结构和功能性是否完整不得知晓。板函详细分布及走向缺少相关数据，仅能凭借经验，排水排涝能力只能大致估算。部分管网建成年代较长老化严重，存在结构和功能性缺陷，且管网的检测与修复相对较为滞后，排水通道不畅，导致局部地区排水排涝能力不足。

2.3 城市管理协同机制不健全

随着城市建设发展，部分河道、沟渠等水系被掩埋、改道，压缩了部分水系空间，水系的容纳、调蓄能力有所下降；
河道运行水位调节与上下游管控、水环境治理等相关，往往造成雨季河道水位预降不到位，河道水位较高引起河水顶托，管网排水能力下降；
市政道路两侧存在行道树（多为香樟），林间落叶在雨期经冲刷后极易堵塞收水口，导致局部堵塞位置雨水收集能力大幅降低，从而造成局部积水。

根据现状存在的问题，针对性的提出解决方案：从顶层设计着手，明确排水防涝方向性问题；
以基础设施建设为支撑，补齐现有短板；
拥抱排水大数据，建设排水智慧大脑，提升城市排水效率；
强化日常管理维养，确保基础设施高效运行。通过建管并重的原则提升金坛城市内涝治理系统的韧性。

3.1 顶层设计

以《常州市城市内涝治理系统化实施方案》为契机，结合金坛区城市总体规划，2022年3月正式启动全区雨水防涝专规编制工作，明确集源头、管网、调蓄、河道等结合的技术理念，统筹规划建设低径流地面、排水管网、调蓄设施、河道等基础设施。

结合现有排水、排涝基础设施情况及未来城市发展，根据相关规定、规范合理划定城市设防标准。引入近年来降雨记录数据，对金坛区城镇暴雨强度公式进行修正。以现有主要排涝管网及河道为基础，合理划分排涝分区、明确排涝范围。完善各排涝片区排涝主、支干管，结合河道水位合理设置排口高程，确保排涝通道清晰明了，汛期排口排水畅通，同时均具备后期提标改造基础。

出台相关政策，引导鼓励低影响开发模式，保持地面透水性，相较于传统开发减少地面径流；
综合考虑管网改造可行性和极端强对流天气冲击影响，根据排涝片区合理布局调蓄装置，错峰排水、降低水位峰值，提升管网排水效率，减小管道、河道等瞬时排水压力。

3.2 实施排水基础设施改造更新

从2021年度开始，计划5年时间内对老城范围市政道路和地块内部进行雨污分流，形成完全雨污分流排水体制。同时，构建各排涝分区主、支干管，实现雨水排放通道路径最短、水力坡度最大，使得排水效率最大化，可以从根本上解决合流管道雨期检查井冒水、合流制管道水力坡度小、污水伴随雨水下河等问题。

根据需求在相应节点设置调蓄装置，动态调节管网、河道排水量峰值，提高排水通道运行效率，降低管网瞬时排水压力。局部易涝点采取针对性措施，如以增加收水口、增大管道直径、增设排涝泵等方式，因地制宜、因情施策，采取一地一策。

3.3 推进排水设施智能化改造

从2019年开始，已着手对全区范围排水设施进行系统摸排，建设城市管网信息GIS系统，建立电子数据档案，实现数据可视化；
已经对相关节点排水设施布局物联网装置（水位、流量监测等），实现相关数据在线监测、实时上传。

2022年初，开始研究引入城市排水智慧大脑，可以实现对实时数据进行分析研判，根据设定标准提前预警、预报。计划2022年底，完成控制节点（如泵站、闸门等）远程化控制改造，实现线上远程操作。推行云上办公平台，日常维养数据上网，定期更新平台数据。逐步完善金坛区城市智慧排水平台，实现看信息、能分析、会预警、可控制等一系列功能，有效提升城市排水管理效能。

3.4 科学开展排水设施日常维养

建立部门协作机制，集气象预警、水利调水、环卫清扫、住建排涝、应急管理等为一体的综合性强对流灾害天气应对协作平台，明确各方权属和职责。实现气象预报、灾害预警、应急方案启动、清扫林间落叶、预降河道水位、积水点排涝等一系列联动处置动作，积极应对灾害天气。

对于城市排水设施进行定期检查及清理，如城市泵站、排涝闸门、检查井、雨水篦子、雨水排口等，确保排水设施汛期功能稳定、运行正常。探索建立维养电子化派单及执行反馈模式，建立大数据库，针对运行失效或不稳定概率较高位置进行沙盘重演分析因果关系，举一反三逐渐优化管理措施与工程建设方案。建立路面易堵雨水收水口档案，借助环卫部门清扫力量，委托环卫部门汛前对易堵收水口附近进行集中清扫，减少篦子被树叶等垃圾堵塞从而降低收水能力的问题，确保路面收水能力稳定。

针对城市排水管网及相关设施制定滚动检测维养计划，每年拨出专款200万元用于管道检测修复，划片区逐年度摸排城市排水设施。根据相关规范、规定要求划定缺陷等级，对需要修复的缺陷立即组织修复，对于尚未修复的缺陷记录在册并加强监测，并将相关信息导入城市排水智慧运行平台，更新相关数据信息。

城市建设发展过程中，城市主体市政基础设施框架已经逐步形成，缺乏大规模重新建设改造的条件。而排水工程是一项系统工程，局部的提标改造不能解决根本问题。所以，需要在摸清现有城市基础设施的基础上，以系统思维查找城市防汛排涝短板，从而补齐短板；
从日常基础设施维养和大数据管理两方面着手，确保汛期排水设施能够高效运行；
在后期城市扩张与发展过程中，还应吸取经验提前部署，结合海绵城市建设落实好源头减排、过程控制、末端调蓄等工作，从总体上实现提升城市内涝治理系统韧性的目的。

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