城市排涝规划的要点问题探析

城市排涝规划的要点问题探析城市排涝规划是衔接流域防洪体系、城市市政排水系统、城市内涝风险防控的核心专项规划，其编制科学性直接决定极端降雨条件下的城市运行安全底线。当前我国常住人口城镇化率已达66.22%，全国城市建成区面积达6.37万平方公里，人口、产业、基础设施在城市空间的高度集聚，使得内涝灾害的影响半径、损失程度持续放大。中国气象局2013-2023年监测数据显示，全球气候变暖背景下，我国小时雨强超过50毫米的极端短历时降雨事件年均发生频次较1991-2010年均值上升32.7%，近5年全国有超过380个城市发生过不同程度的内涝灾害，其中内涝积水深度超过50厘米、持续时间超过3小时的严重内涝事件占比达21.4%，排涝规划编制与落地中的短板问题已成为影响城市安全韧性的核心制约因素。从规划编制与实施的全流程看，排涝规划需重点破解边界衔接、参数选取、工程布局、非工程配套、落地运维等关键环节的共性问题，才能真正构建起可靠的城市内涝防控体系。作为衔接多级防水体系的专项规划，排涝规划的首要任务是厘清政府事权对应的管控边界，实现流域防洪、城市排涝、市政排水三类体系的标准协同，避免出现标准倒挂、管控真空、雨型错位等问题。从管控逻辑看，三类体系是从大到小、从高到低的嵌套关系：流域防洪体系的管控对象是长历时（24小时以上）流域汇流形成的河道干流洪水，防护标准根据城市等级分为50年一遇至200年一遇不等，核心管控目标是保障河道堤防不决口、洪水不漫溢入城；城市排涝体系的管控对象是中尺度汇流时间（1-24小时）内，超过市政排水系统承载能力的地表涝水，防护标准根据城市规模分为10年一遇至30年一遇，核心管控目标是保证设计标准下的城区积水深度、持续时间符合规范要求，不造成严重财产损失和人员伤亡；市政排水体系的管控对象是小尺度短历时（5-120分钟）降雨形成的管渠汇流，设计标准为1年一遇至5年一遇，核心管控目标是排除日常降雨形成的地表径流，保证城区不发生小规模积水，三者不能相互替代，更不能降低标准凑数。从规划实践的共性问题看，边界衔接不到位的表现主要集中在三个方面：一是标准倒挂，部分沿江、沿河城市片面提高市政排水管网标准，将核心区管网标准提至5年一遇甚至10年一遇，但区域排涝标准仍停留在10年一遇以下，且未考虑汛期外河洪水位对排出口的顶托影响，导致管网排水能力无法有效发挥，据住建部2022年对全国100个重点内涝城市的规划核查，有47个城市存在排涝与防洪、排水标准衔接不畅问题，其中22个城市的排涝模数计算未纳入外河顶托工况，导致规划排涝泵站规模平均偏小28%，汛期自排通道完全失效时，抽排能力不足的问题直接凸显；二是责任边界存在真空带，部分山区城市未将建成区周边的山洪沟、坡地汇流纳入排涝规划管控范围，将其归为流域防洪体系，而水利部门的流域防洪规划未覆盖城区周边小型坡面冲沟，形成“两不管”区域；部分平原河网城市将城市内河的排涝功能与流域行洪功能混淆，把城区汇水直接导入流域行洪通道，未考虑流域洪水期的高水位顶托影响；三是雨型衔接错位，部分城市排涝规划直接套用市政排水设计采用的短历时暴雨强度公式计算排涝流量，未采用长历时设计雨型进行校核，导致排涝通道、泵站的设计规模只能应对2-3小时的短历时强降雨，无法应对12-24小时的长历时持续降雨。实现三类体系的有效衔接，需建立三个核心管控机制：一是建立三级体系的断面衔接机制，在所有市政雨水管渠排入内河的排出口、城市内河排入流域干流的交汇口设置控制断面，明确不同水位条件下的排涝规则，当外河水位低于排出口管顶高程时按自排工况核算过流能力，当外河水位高于管顶高程时按顶托工况核算抽排需求，严禁出现标准“就低不就高”的问题；二是实现多标准的双校核，既要采用24小时长历时设计雨型校核排涝通道、泵闸、蓄滞空间的总体规模，也要采用3小时短历时强降雨雨型校核易涝点、下穿通道、地下空间等重点区域的积水深度与退水时间，确保两类降雨场景下的排涝安全；三是全覆盖划定排涝责任分区，按照“汇水范围全覆盖、责任主体无遗漏”的原则，将建成区及周边可能汇入城区的坡地、冲沟、山洪汇流范围全部纳入城市排涝规划的汇水分区，明确每个分区的排涝标准、排涝路径、责任单位，消除管控真空带。如果说边界厘定和标准衔接是排涝规划的前提基础，那么核心水文参数的选取与计算精度管控，就是决定规划科学性的技术核心。水文计算结果的准确性，直接决定排涝设施规模的合理性，当前部分城市排涝规划存在参数“一刀切”、套用通用公式、脱离本地实际的问题，直接导致规划结果失真。首当其冲的是降雨雨型选取不符合本地实际，长历时降雨的雨峰位置系数是影响排涝流量计算结果的核心参数，我国现行排涝设计规范中给出的雨峰位置系数参考值为0.3-0.4，适用于我国北方部分平原地区，但根据全国不同气候区的降雨实测资料，南方亚热带季风区的夏季强降雨雨峰位置系数平均在0.45-0.55，北方温带季风区的局地短历时暴雨雨峰位置系数可达0.6-0.7，雨峰位置后移会导致不同汇流路径的涝水峰值叠加，使得实际排涝峰值流量较采用低雨峰系数计算的结果高15%-25%。据水利部太湖流域管理局2023年对长三角18个城市排涝规划的复核结果，有11个城市在24小时长历时排涝计算中采用的雨峰位置系数为0.35，较当地近20年实测降雨的平均雨峰系数0.51偏低0.16，导致排涝通道设计过流能力平均不足22%，汛期河道高水位运行时，涝水漫溢风险较设计值上升40%以上。此外，部分城市在排涝计算中直接采用周边城市的暴雨公式，未根据本地近30年的实测降雨资料修订暴雨强度公式和雨型，导致降雨过程线与实际情况偏差超过30%。其次是下垫面径流系数取值失真，径流系数是反映下垫面对降雨产流影响的核心参数，部分城市排涝规划不做汇水分区的下垫面精细化调研，直接采用0.5-0.6的综合径流系数统一计算，未考虑不同区域硬化率的差异：2022年全国城市建成区平均硬化率达68.3%，其中核心商业区、传统工业区、交通枢纽区域的硬化率超过85%，此类区域的综合径流系数实际可达0.7-0.8；老旧小区、一般居住区的硬化率约为60%-70%，综合径流系数约为0.6-0.7；新建海绵城市达标区域的硬化率约为50%，综合径流系数约为0.4-0.5；城市公园、绿地、水系集中区域的硬化率低于20%，综合径流系数约为0.2-0.3。更关键的是，径流系数并非固定值，当降雨重现期提高、降雨历时延长时，土壤入渗能力逐渐饱和，透水区域的径流系数会显著上升，比如100年一遇降雨条件下，城市绿地的径流系数可从常遇降雨下的0.15上升至0.4，若仍采用低重现期下的径流系数计算，会导致大重现期下的径流量计算结果偏小30%左右。第三是排涝模数计算方法错配，排涝模数是单位汇水面积需要承担的排涝流量，不同地形条件下的排涝模数计算方法存在本质差异：山丘区坡降大、汇流速度快，涝水峰值高、汇流时间短，需采用推理公式法或者瞬时单位线法计算峰值流量；平原河网区汇流速度慢、河网调蓄能力强，需采用平均排除法结合河网水动力模型计算排涝流量。但部分丘陵城市直接套用平原河网地区“24小时暴雨24小时排除”的平均排除法计算排涝模数，未考虑坡地汇流峰值高的特点，导致设计排涝流量偏小40%以上，比如2022年广东清远某丘陵城区发生严重内涝，事后复核发现其排涝规划套用珠三角平原区0.8m³/(s·km²)的排涝模数经验值，而该区域地形坡降达1.2%，实际需要的排涝模数为1.4m³/(s·km²)，排涝设施规模不足实际需求的60%。第四是汇水面积计算存在漏算，部分城市排涝规划仅将建成区建设用地纳入汇水范围，未将建成区周边的坡面汇流、跨区域的客水汇流纳入计算，据水利部2023年对全国55个山区城市的排涝规划核查，有32个城市未将建成区周边汇流进入城区的山洪沟汇水面积纳入计算，汇水面积平均漏算37%，对应的排涝设施规模平均偏小34%。针对上述参数问题，规划编制过程中需建立“本地实测、分区取值、多方法校核”的参数管控机制：雨型参数要基于本地近30年的实测降雨资料，统计不同重现期下的雨峰位置、降雨过程，不得直接套用通用值；径流系数要细化到每个汇水分区，结合下垫面遥感解译数据分类型取值，并对高重现期下的径流系数进行折减修正；排涝模数要根据本地地形条件选取适配的计算方法，山丘区要重点校核峰值流量，平原区要充分考虑河网调蓄能力；汇水范围要结合DEM地形数据进行实地踏勘，将所有可能汇入城区的客水范围全部纳入计算，不得漏算。参数计算的精准性最终要落地到工程体系的合理布局上，城市排涝工程体系不是单一的河道或者泵站，而是“外围截流、内部通排、枢纽控排、空间蓄滞”协同作用的系统，部分城市排涝规划存在“重抽排、轻疏导，重骨干、轻配套，重工程、轻空间”的问题，导致工程体系整体效能无法发挥。外围截洪工程是阻挡山洪水、坡地水入城的第一道防线，对于靠山、临岗的城市尤为重要，当前截洪工程布局的常见问题包括：截洪沟走向不合理，未沿建成区与山地的交界线布置，反而将山洪直接导入城区内部的排水管网或者内河，大幅增加城区排涝压力，比如2023年福建福州某片区发生严重内涝，核心原因就是外围截洪沟的出口直接接入城区内部内河，而该河道的排涝能力仅为10年一遇，山洪入城后导致河道漫溢，3小时内城区积水深度达1.2米；截洪沟设计标准偏低，据住建部统计，全国山区城市已建截洪沟中，达到20年一遇以上排涝标准的占比仅为29%，近60%的截洪沟标准不足10年一遇，遇到极端降雨时洪水漫溢入城；截洪沟运维配套不足，部分截洪沟未做护砌，汛期被山体滑坡的泥沙、枯枝落叶堵塞，过流能力下降30%-50%，重庆2022年汛期排查发现，42%的城区内涝点是因为外围截洪沟淤积堵塞，导致坡水直接入城。基于这些问题，截洪工程布局需遵循“高水高排、客水不入城”的原则：沿建成区外围的等高线布置截洪沟，将坡面汇流、山洪直接导入城区周边的流域性河道，不得导入城区内部的排水系统；截洪沟的设计标准要与城市排涝标准匹配，一般段不低于20年一遇，穿越重要城区、人员密集区的段落提高至50年一遇；截洪沟断面要预留10%-15%的淤积余量，配套建设沉沙池、护岸工程，减少泥沙淤积影响。当外围客水被有效拦截后，内部行泄通道的贯通性就成为决定排涝效率的关键，当降雨超过市政管网排水能力时，地表涝水需要通过专门的行泄通道排入河道或者蓄滞空间，行泄通道不仅包括城市内河、明沟，还包括承担地表行泄功能的城市道路、开放空间。当前行泄通道布局的核心问题是通道被侵占、不贯通、竖向不合理：据2022年全国城市内涝治理专项排查结果，全国地级及以上城市累计被侵占、填埋的城市内河、排洪沟长度超过1.1万公里，被填占的坑塘、水面面积超过1400平方公里，相当于减少了近20亿立方米的涝水调蓄和行泄空间；部分城市将规划为行泄通道的道路设置高出路面的隔离带、封闭围墙，或者在低洼点建设高出地面的建（构）筑物，阻断涝水行泄路径，比如河南郑州“7·20”特大暴雨中，京广北路隧道周边的道路隔离带、高架桥桥墩阻断了地表涝水的自然行泄路径，导致涝水快速汇集到隧道低洼处；部分城市建设过程中人为改变原有地形坡度，核心区场地竖向不断抬高，导致周边老旧城区成为新的积水洼地，比如江苏某平原城市新区建设时将核心区场地平均填高1.5米，未同步调整排涝通道布局，导致新区汇水全部排入相邻老城区，老城区年平均内涝次数从1-2次上升至5-6次。行泄通道布局需遵循“自然成网、纵向贯通、竖向适配”的原则：要全面梳理城市自然水脉，严禁随意填埋、侵占现有河道、沟渠、冲沟，对已被填埋的排涝通道要结合城市更新逐步恢复，恢复后的过流能力不得低于原通道；构建“主通道-支通道-微通道”三级行泄网络，主通道为城市内河、大型明沟，承担跨分区的涝水输送功能，过流能力要满足排涝标准下的峰值流量要求；支通道为城市主干路、次干路，要保证路面纵坡顺着排涝方向，不得设置阻断行泄的永久性障碍物；微通道为街区内部的道路、绿地开放空间，要保证涝水能够顺利汇集到支通道，不出现局部积水洼点；竖向设计要严格遵循“高地高排、低地低排”的原则，城市建设用地的场地标高要高于周边排涝通道设计洪水位0.5米以上，易涝片区的场地标高要高于设计标准下的积水深度0.3米以上，确需建设的低洼区域必须配套独立的挡水、抽排设施。当外河水位高于城区地面、自排通道完全失效时，排涝泵闸就成为兜底排涝的核心枢纽，当前泵闸布局的常见问题包括：选址不合理，部分泵站建在排涝分区的高处或者河道上游，涝水无法自流汇集到泵站前池，甚至出现抽排的涝水顺着河道回流到下游低洼区的“循环抽水”现象；规模不匹配，部分泵站的设计规模仅按照市政管网的排水能力配置，未考虑顶托工况下的地表汇流、客水汇入需求，据水利部2023年统计，全国沿江城市已建排涝泵站中，设计规模达到对应城市排涝标准的占比仅为41%，近30%的泵站规模不足排涝标准要求的一半；运行保障不足，部分泵站采用单回路供电，未配置备用电源，汛期停电时完全无法运行，据国务院河南郑州“7·20”特大暴雨灾害调查报告，灾害期间郑州市有超过120座排涝泵站因供电中断无法运行，导致城区排涝能力下降60%以上。泵闸枢纽布局需遵循“兜底保障、规模适配、运行可靠”的原则：泵站选址要位于排涝分区的最低处、排涝通道的末端，保证涝水可以自流进入泵站前池，避免高水低排、低水高排；泵站规模要按照外河达到设计洪水位、城区遭遇设计标准降雨、外围客水全部汇入的最不利工况计算，结合区域内调蓄空间的容积，保证中心城区的退水时间不超过3小时，重要交通枢纽、政务核心区的退水时间不超过1小时，一般城区的退水时间不超过6小时；泵站要配置双回路供电系统和满足满负荷运行要求的备用柴油发电机，配套建设独立的通信调度系统，保证极端条件下泵站能够正常运行。排涝工程体系不能只“排”不“蓄”，通过合理的蓄滞空间错峰调蓄，能够有效降低排涝通道和泵站的峰值压力，达到事半功倍的效果，当前蓄滞空间布局的常见问题包括：空间位置不合理，部分城市将调蓄池、调蓄湖建在汇水分区的上游，无法承接下游低洼区的峰值涝水；规模不足，部分城市的调蓄空间仅按照1年一遇的初期雨水径流设计，只能发挥初雨污染治理作用，无法承担排涝标准下的涝水调蓄功能，按照《城镇内涝防治技术规范》要求，城市排涝蓄滞空间的总容积需达到每平方公里建成区0.8-1.2万立方米，才能有效调蓄峰值涝水；功能错配，部分城市将原有承担蓄涝功能的坑塘、湿地改造为硬质湖底、高坝围护的景观水体，涝水无法自流进入，完全丧失调蓄功能。蓄滞空间布局需遵循“分散布局、就近调蓄、平灾结合”的原则：在坡地汇流下游、河道交汇口、低洼易涝点周边分散布局蓄滞空间，结合城市公园、绿地、广场、运动场建设，平时作为公共活动空间，汛期用于存蓄涝水；蓄滞空间的竖向要与周边排涝通道衔接，保证涝水可以自流进入，下凹式绿地的标高要比周边路面低15-20厘米，有效调蓄深度不低于30厘米；严格保障蓄滞空间规模，新建城区每平方公里蓄滞容积不低于1.2万立方米，老城区结合城市更新逐步补足，人均蓄滞涝水面积不低于3平方米，比如北京城市副中心在建设过程中按照每平方公里1.2万立方米的标准布局蓄滞空间，核心区排涝标准达到50年一遇，2023年汛期多次遭遇小时雨强超过80毫米的强降雨，核心区未出现深度超过30厘米的长时间积水，蓄滞空间的错峰调蓄作用发挥显著。工程体系是排涝安全的硬件基础，但如果缺乏非工程体系的配套支撑，硬件设施的效能会大打折扣，部分城市排涝规划仅重视工程项目布局，忽略非工程措施，导致出现“工程建了、内涝仍发”的问题。内涝风险区划与管控是排涝规划落地的管控依据，当前部分城市的风险区划存在“纸上画画、不落地、不更新、不公开”的问题：风险区划结果未纳入国土空间规划管控体系，在高风险区内违规建设地下空间、住宅、学校等人员密集场所，比如2020年广西柳州某小区建设在原有自然冲沟上，属于内涝高风险区，但规划阶段未落实风险管控要求，汛期积水深度达2米，小区地下车库全部被淹；风险区划动态更新不及时，部分城市的内涝风险图是10年前编制的，随着城市下垫面变化、排涝设施建设，内涝风险的分布已经发生显著变化，但风险图未同步更新；风险信息不公开，公众对居住、工作区域的内涝风险缺乏认知，汛期防范意识不足。风险区划与管控需做到“划得准、管得住、公开好”：基于排涝水力模型模拟结果，结合历史积水情况，将城区划分为高、中、低三个风险等级，高风险区为积水深度超过50厘米、持续时间超过3小时的区域，中风险区为积水深度15-50厘米、持续时间1-3小时的区域，低风险区为积水深度低于15厘米、持续时间小于1小时的区域；将风险区划结果纳入国土空间规划“一张图”实施管控，高风险区内严禁建设学校、医院、住宅、地下商业等人员密集场所，确需建设的必须将场地标高抬高至设计洪水位以上，配套独立的挡水、抽排设施；每3-5年结合城市建设、积水点排查情况更新一次风险图，向社会公开风险分布、积水影响范围、转移路线等信息，在易涝点设置明显的警示标识。精准的监测预警与联合调度体系，是提前防范风险、快速调配资源的核心支撑，据住建部2023年排查结果，全国地级及以上城市中，易涝点的积水监测覆盖率仅为58%，下穿通道的积水监测覆盖率仅为67%，大部分城市的内涝预警提前量不足20分钟，无法满足人员转移、工程调度的需求。监测预警体系布局需构建“全面感知、精准预判、联合调度”的系统：建立覆盖降雨、河道水位、管网流量、易涝点积水深度、泵闸运行状态的全域监测网络，在所有易涝点、下穿通道、截洪沟、排涝泵站、河道断面安装自动监测设备，结合气象雷达降雨监测、无人机巡查，实现排涝全要素的实时感知；耦合气象降雨预报、管网汇流、河道水动力、工程调度模型，构建精细化的内涝预报模型，精准预测不同区域的积水开始时间、积水深度、持续时间、影响范围，核心区域的预警提前量不低于1小时，一般区域不低于30分钟；建立跨部门联合调度机制，整合气象、水利、住建、城管、交通、应急等部门的调度权限，降雨来临前提前预降河道、湖泊水位，预留调蓄空间，降雨过程中根据积水情况及时调整泵闸运行状态，疏导交通，封闭危险区域，避免人员伤亡。在工程防控与预警调度之外，可落地的应急管控体系是极端条件下减少损失的最后一道防线，部分城市的排涝应急预案存在“泛化、虚化”问题，没有针对具体易涝点制定可操作的处置流程，比如河南郑州“7·20”特大暴雨中，京广北路隧道的应急预案未明确封路的积水深度阈值、责任主体，导致积水快速上涨时未及时采取封控措施，造成重大人员伤亡。应急体系规划需做到“一点一策、快速响应”：针对每个易涝点、下穿通道、地下空间编制专项应急预案，明确不同积水深度对应的处置措施，如下穿通道积水深度超过30厘米时立即封闭交通、引导人员撤离，地下空间出入口积水超过10厘米时启动挡水设施、开启抽排设备，积水超过30厘米时立即组织人员撤离；按照每平方公里易涝区配置不低于100立方米/小时移动抽排能力的标准，就近储备移动泵车、挡水板、沙袋等应急物资，保证接到报警后15分钟内应急力量能够到达现场；每年汛期前至少组织1次全流程的排涝应急演练，明确各岗位的责任分工，提高应急处置能力。排涝规划的成效最终取决于落地实施的质量，再好的规划设计如果不能落地、缺乏长效运维，最终也只是“纸上画画”，当前部分城市存在“规划编完就搁置、重建设轻运维、各部门协同不足”的问题，导致规划目标难以实现。实施时序不合理是规划落地慢、成效差的首要原因，据住建部2022年统计，全国地级及以上城市排涝规划的总体完成率仅为34%，其中老城区排涝工程的完成率仅为21%，部分城市将排涝建设资金优先用于景观提升、海绵绿地等可见的工程，对排涝河道拓宽、泵站建设、管网提标等隐蔽工程投入不足，导致排涝能力提升缓慢。排涝工程实施要坚持“先地下后地上、先核心后一般”的时序，优先安排影响城市安全的重大风险点整治工程，优先建设外围截洪沟、排涝通道、排涝泵站等核心工程，再配套建设海绵改造、景观提升等附属工程；制定3-5年滚动实施计划，每年梳理一批易涝点整治项目，明确建设时限、责任单位，逐步补齐排涝短板；严格工程质量管控，排涝通道、泵站、管网等隐蔽工程要严格按照规划确定的规模、标准建设，严禁随意缩小断面、降低标准。工程建成后，常态化运维是保障设施长期发挥作用的关键，长期以来排涝设施管