城市内涝原因分析及对策

城市内涝原因分析及对策城市内涝是指由于强降雨或连续性降雨超过城市排水防涝系统承载能力，导致城市地面、地下空间出现积水并造成财产损失、人员伤亡或运行中断的灾害现象。近年来，我国城镇化率从2000年的36.22%提升至2022年的65.22%，建成区面积从2.24万平方公里扩大至6.37万平方公里，城市人口和经济活动高度集聚，叠加全球气候变化背景下极端强降雨事件频发，城市内涝已成为制约城市高质量发展、影响人民群众生命财产安全的突出民生问题。据住房和城乡建设部2021年对全国351个地级及以上城市的内涝风险普查结果，62.4%的城市曾发生不同程度的内涝，其中137个城市年均内涝次数超过3次，部分城市单次内涝积水面积超过建成区总面积的20%，内涝治理已成为城市安全发展领域的核心任务之一。一、内涝形成的主要原因城市内涝的形成是自然因素与人为活动共同作用的结果，其中自然因素是基础条件，人为因素是加剧内涝风险的核心动因，二者相互叠加导致内涝频发多发。（一）自然禀赋与气候变化的客观约束1.降雨时空分布严重不均我国地处东亚季风气候区，降雨的时空分布极度不均衡，全年70%-90%的降雨集中在4-9月的汛期，且多以短历时强降雨的形式出现。从时间分布看，单次降雨过程中，小时雨强超过50毫米的极端降雨占汛期总降雨量的比例在南方城市可达30%以上，北方城市可达25%以上；从空间分布看，强降雨的局地性特征明显，往往呈现“小时级、公里级”的局地暴雨特征，极易造成局部区域的短时间内严重积水。我国现行《室外排水设计标准》（GB50014-2021）规定，城市一般地区的雨水管网设计标准为1-3年一遇，重要地区为3-5年一遇，特别重要地区为10年一遇以上，但近年来多地出现小时雨强超过100毫米的极端降雨，对应重现期普遍达到50年一遇以上，远超现有排水管网的设计标准。例如2021年郑州“7·20”特大暴雨中，最大小时雨强达到201.9毫米，超过我国大陆地区小时降雨极值的历史纪录，相当于标准状态下1小时内降下了当地年均降雨量的1/3，远超城市排水系统的承载能力。2.地形地貌的天然约束我国城市的选址布局往往受地形地貌条件制约，不同类型城市面临的内涝风险存在显著差异。一是滨江滨湖城市，如武汉、南昌、长沙等，城市建成区紧邻江河湖泊，汛期河道水位上涨时，会对城市雨水管网的出口形成顶托，导致雨水无法自流排出，甚至出现河水倒灌；据水利部长江水利委员会统计，长江中下游沿江城市汛期普遍存在1-3个月的高水位顶托期，期间城市排水能力平均下降40%以上。二是山地丘陵城市，如重庆、贵阳、兰州等，城市地形起伏大，雨水汇流速度快，且建成区多位于河谷、冲沟等低洼地带，汇水范围内的雨水快速向建成区集聚，极易引发山洪与内涝的叠加灾害；据中国城市规划设计研究院调研，山地城市的内涝积水点中，约60%分布在河谷阶地和冲沟出口区域。三是沿海城市，如广州、深圳、福州等，汛期易受台风风暴潮影响，海水位上涨顶托内河排水，同时台风带来的短历时强降雨进一步加大排涝压力；据自然资源部《2022年中国海洋灾害公报》，2022年全国沿海地区共发生风暴潮过程17次，其中9次造成不同程度的城市内涝，风暴潮叠加降雨导致的内涝损失占全年风暴潮总损失的42%。3.气候变化的放大效应根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告，全球变暖导致大气持水能力增强，每升温1℃，大气持水能力约增加7%，极端强降水事件的频次和强度呈显著上升趋势。从我国的实际情况看，中国气象局国家气候中心的监测数据显示，1991-2020年，我国东部季风区极端强降水事件的频次以每10年3.8%的速率增加，主要城市的小时极端强降水阈值较1961-1990年平均提升了11.3%，其中杭州、广州、南宁等南方城市的提升幅度超过18%。气候变化不仅增加了极端降雨的发生概率，还改变了降雨的时空分布规律，传统的基于历史降雨数据制定的排水防涝标准已难以适应当前的降雨特征，进一步加大了内涝治理的难度。（二）城市空间规划的系统性缺失1.不透水面比例过高导致径流系数飙升城市建设过程中，大量的农田、林地、草地、坑塘等自然下垫面被硬化路面、建筑屋顶等不透水面替代，导致雨水无法自然下渗，绝大部分转化为地表径流，直接加大了排水系统的压力。据住房和城乡建设部2022年的监测数据，全国城市建成区的平均不透水面比例达到62%，北京、上海、广州等特大城市的核心区不透水面比例超过80%，而自然流域的不透水面比例通常低于15%。不透水面比例的上升直接导致径流系数大幅提高，自然状态下的流域径流系数一般为0.2-0.3，即20%-30%的降雨转化为地表径流，而城市核心区的径流系数可达0.7-0.9，相当于同等降雨条件下，城市核心区的地表径流量是自然流域的3-4倍。例如北京市海淀区的核心建成区，不透水面比例达到83%，50毫米降雨对应的地表径流深度约为38毫米，是周边郊区自然流域的3.2倍。2.竖向规划管控不足导致排水秩序混乱长期以来，我国城市规划普遍存在“重平面、轻竖向”的问题，多数城市未编制专项竖向规划，地面标高、河道标高、管网标高、地下空间入口标高之间缺乏系统衔接，导致排水秩序混乱。一是大量天然调蓄空间被侵占，城市建设过程中随意填湖、填塘、填沟的现象屡禁不止，原本用于调蓄雨水的坑塘、洼地、湿地被转化为建设用地，失去了天然的蓄滞功能；据北京市水科学技术研究院对凉水河流域的监测，2000-2020年，流域内的坑塘水面减少了72.4%，对应的天然调蓄容积减少约1280万立方米，相当于减少了1个中型水库的调蓄能力。二是低洼区域的建设用地标高不合理，很多城市的下穿式立交、地下车库、低洼院落的地面标高低于周边路面或河道警戒水位，降雨时雨水自然向低洼处汇集，形成积水点；据住房和城乡建设部2021年内涝普查数据，全国共有城市内涝积水点约9.2万个，其中下穿式通道、低洼院落、地下空间入口三类占比分别为26.8%、22.3%、15.7%，合计占比超过64%，这些积水点的形成普遍与竖向标高设计不合理直接相关。3.流域统筹不足导致跨区域排涝矛盾突出城市排水防涝是一个系统工程，需要以自然流域为单元进行统筹规划，但当前我国城市规划建设大多以行政区域为边界，缺乏流域层面的统一协调，导致上下游、左右岸的排涝标准不衔接，甚至出现以邻为壑的现象。例如长三角地区的苏锡常城市群，地处太湖流域下游，河网水系互联互通，但各市的排涝标准、建设进度、调度机制各不相同，上游城市加快河道整治、提升排涝能力后，下游城市的排涝压力显著加大；据江苏省水利厅2022年的调研数据，苏南地区跨行政区域的河道排涝能力因上下游建设不协调，平均下降了35%左右。此外，部分城市的排水防涝规划与流域防洪规划缺乏衔接，城市排涝标准与河道防洪标准不匹配，当河道发生超标准洪水时，城市雨水无法排入河道，直接导致大面积内涝。（三）排水防涝工程体系的建设短板1.排水管网标准偏低且运维不善排水管网是城市排水防涝系统的核心基础设施，但我国城市排水管网的建设长期滞后于城镇化进程，存在标准偏低、覆盖率不足、质量不高、运维不到位等问题。一是标准偏低，据住房和城乡建设部2022年的统计数据，全国城市排水管网中，设计标准低于1年一遇的占比约18%，设计标准为1-3年一遇的占比约57%，合计超过75%的管网设计标准低于3年一遇，老城区的管网标准更低，部分建国初期建设的管网甚至只有0.5年一遇的标准，远低于发达国家城市普遍5-10年一遇的管网标准。二是覆盖率不足，2022年全国城市排水管网总长度约87.5万公里，按建成区面积计算，管网密度约为11.3公里/平方公里，而发达国家城市的管网密度普遍在20-30公里/平方公里，我国县城和建制镇的管网覆盖率更低，县城平均管网密度仅为7.8公里/平方公里，建制镇不足5公里/平方公里，大量老旧小区、城中村的雨水支管、户管缺失，雨水主要靠路面散排。三是运维管理不善，很多城市的排水管网长期缺乏有效的检测和养护，淤积、破损、错接混接等问题突出；据中国城市规划设计研究院对全国30个城市的调研，城市排水管网的平均淤积深度达到管径的1/5-1/3，部分老城区的淤积深度甚至达到管径的1/2，导致管网过流能力下降20%-40%；同时，雨污混接问题普遍存在，约30%的小区存在污水管接入雨水管、雨水管接入污水管的现象，既挤占了雨水管网的过流空间，也造成了水环境的污染。2.调蓄与泵站设施能力缺口较大调蓄设施和排涝泵站是应对超标准降雨的重要工程措施，但我国城市的调蓄和泵站能力存在较大缺口。一是调蓄设施不足，我国城市的雨水调蓄能力普遍偏低，平均每平方公里建成区的调蓄容积不足500立方米，而德国柏林达到2000立方米/平方公里，日本东京达到1500立方米/平方公里；调蓄设施的不足导致超标准降雨产生的超额径流无法被有效滞留，直接形成地面积水。二是排涝泵站能力不足，很多城市的排涝泵站建设标准偏低，且缺乏备用电源和应急保障措施，遇强降雨时容易出现泵站满负荷运行仍无法满足排水需求，甚至因停电导致泵站停运的情况；据住房和城乡建设部普查数据，全国城市排涝泵站中，设计标准低于10年一遇的占比约42%，约28%的泵站未配备双回路电源或应急发电设备。此外，海绵城市建设的质量参差不齐，部分城市将海绵城市建设简单等同于铺设透水砖、修建下沉式绿地，缺乏系统的“渗、滞、蓄、净、用、排”体系构建，实际效果大打折扣；据住房和城乡建设部对第一批16个海绵城市建设试点城市的评估，仅7个城市达到了年径流总量控制率70%的目标，老城区的海绵改造落地率不足30%，远低于预期。3.河流行洪与沿海防潮能力不足城市内河是雨水排放的最终通道，其行洪能力直接影响城市排涝效率，但我国城市河道普遍存在淤积严重、空间被侵占等问题，行洪能力不足。据水利部2020年全国河湖普查结果，全国城市建成区内的河道中，38%的河段被不同程度侵占，河面宽度平均缩窄了22%，加上长期淤积导致的河床抬高，河道行洪能力平均下降了27%；部分城市甚至将河道加盖、改为暗渠，进一步降低了行洪能力，也增加了运维的难度。沿海城市的海堤建设标准偏低，风暴潮防御能力不足，据自然资源部2022年的监测数据，全国沿海城市的海堤中，达到100年一遇及以上标准的仅占23%，达到50-100年一遇标准的占37%，还有40%的海堤标准低于50年一遇，台风季遇风暴潮时，容易出现海水倒灌，加剧城市内涝。（四）城市建设引发的地质环境改变部分城市因过度开采地下水、高层建筑群荷载过大等原因，出现了不同程度的地面沉降，导致原本设计好的排水管网坡度变缓，甚至出现倒坡，排水能力大幅下降。据自然资源部2022年的监测数据，全国有超过50个城市出现了明显的地面沉降，累计沉降量超过200毫米的区域面积达到10.2万平方公里，其中天津、上海、西安等城市的沉降中心累计沉降量超过3米。例如天津市的沉降中心位于塘沽地区，累计沉降量达到3.2米，导致该区域的排水管网坡度从设计时的千分之0.8降至千分之0.2，部分管段甚至出现倒坡，排水能力下降了40%以上，相同降雨条件下，积水时间比非沉降区长2-3倍。（五）精细化管理与应急能力的滞后1.监测预警体系精准度不足当前我国城市内涝监测预警体系普遍存在数据共享不足、模型精度不高、预警提前量不够等问题。一是部门数据壁垒突出，气象、水务、城管、交通等部门的监测数据尚未实现完全共享，降雨、管网水位、河道水位、地面积水等数据无法有效整合，难以形成精准的预警预报；二是内涝模型精度不足，很多城市的内涝仿真模型尚未完成全面校准，管网、地形、下垫面等基础数据的精度不够，导致预警的准确率偏低；据中国气象局公共气象服务中心2022年的调研，全国城市内涝预警的平均准确率仅为52%左右，预警提前量平均不足25分钟，难以满足应急处置的需求。三是预警信息发布的针对性不强，多数城市的内涝预警仅面向全市发布，未针对具体的易涝点、低洼区域、地下空间等重点区域发布定向预警，预警信息的触达率不足，部分易受影响的群众无法及时获取预警信息。2.应急联动与处置能力偏弱城市内涝应急处置涉及水务、城管、交警、消防、应急管理、交通等多个部门，但目前多数城市尚未建立常态化的多部门联动机制，应急处置效率偏低。一是联动机制不畅，各部门的应急预案缺乏有效衔接，遇强降雨时往往临时协调，存在职责不清、响应滞后等问题；二是应急装备和物资不足，据应急管理部2022年的调研，全国地级及以上城市平均每百平方公里建成区仅配备2.3台移动排涝泵车，远低于上海（8.7台/百平方公里）、深圳（7.2台/百平方公里）等先进城市的水平；地下空间的防汛物资配备率更低，全国城市地下车库的防汛挡板配备率仅为41%，沙袋、抽水泵等防汛物资的配备率仅为57%，且很多物业单位缺乏使用培训，无法有效发挥作用。三是易涝点的值守不到位，部分下穿隧道、低洼路段的值守人员不足，遇强降雨时无法及时采取封路、疏导等措施，容易导致车辆被困、人员伤亡等事故；据应急管理部统计，2018-2022年全国城市内涝导致的人员死亡事件中，约38%是因驾车涉水进入下穿隧道或低洼路段导致的。3.公众防灾意识与参与度不足公众对城市内涝的风险认知不足，防灾避险能力偏弱，也是导致内涝损失扩大的重要原因。一是公众对暴雨预警信号的含义不了解，据中国气象局2022年的公众气象素养调查，仅23%的公众能准确识别暴雨橙色预警信号的含义和对应的防范措施；二是公众的避险意识不强，很多人存在侥幸心理，看到积水路段仍然冒险涉水通行，或者在低洼处、桥下等危险区域避雨；据应急管理部2018-2022年的统计数据，全国城市内涝导致的人员死亡中，约62%是因冒险涉水、在低洼处逗留等人为因素导致的，其中驾车涉水占38%，步行涉水占24%。此外，公众参与内涝治理的渠道不足，很多城市尚未建立公众监督举报机制，管网堵塞、排水设施损坏等问题无法被及时发现和处置。二、城市内涝治理的系统性对策城市内涝治理是一项长期性、系统性工程，必须坚持“以防为主、防救结合、系统治理、综合施策”的原则，统筹自然与人为因素、源头与末端治理、建设与管理协同，逐步构建适应高质量发展要求的城市排水防涝体系。（一）构建全域统筹的规划管控体系，从源头降低内涝风险1.强化流域级空间规划协同以自然流域为单元，统筹编制流域防洪规划与城市排水防涝规划，实现上下游、左右岸、干支流的治理标准统一、调度协同。一是建立跨行政区域的流域协调机制，由省级以上水行政主管部门牵头，协调流域内各城市的排涝标准、建设时序、调度规则，避免以邻为壑的现象；例如太湖流域建立的长三角区域防汛抗旱协调机制，统筹协调江浙沪皖四省市的防洪排涝调度，有效提升了流域整体的防灾能力。二是将排水防涝要求纳入国土空间规划，在城镇开发边界划定、用地布局调整时，充分考虑内涝风险，避免将高风险区域划定为城镇建设用地；同时将内涝风险区划作为城市建设的强制性依据，高风险区域的建设项目必须落实相应的内涝防控措施。2.严格竖向规划与蓝线管控全面编制城市竖向专项规划，统筹协调地面标高、河道标高、管网标高、地下空间入口标高，构建合理的城市竖向格局。一是严格保护天然调蓄空间，划定河湖蓝线、湿地保护红线、蓄滞洪区范围，严禁随意填湖、填塘、填沟，确保城市建成区的水面率保持在合理区间；住房和城乡建设部发布的《城市内涝治理技术指南》明确要求，南方城市建成区适宜水面率为8%-12%，北方城市为5%-8%，达不到要求的城市要通过水系连通、坑塘恢复等方式逐步提升。二是合理设定建设用地标高，新建区域的地面标高应高于周边河道的设计洪水位，下穿式通道、地下空间的入口标高应比周边路面高0.3-0.5米，低洼院落的地面标高应高于当地的内涝防治标准对应的积水深度。三是建立竖向规划的动态调整机制，针对地面沉降等地质环境变化，及时调整管网标高和竖向布局，确保排水坡度符合要求。3.控制不透水面比例与海绵城市刚性约束将年径流总量控制率作为城市规划的强制性指标，严格控制不透水面比例，从源头上减少地表径流。一是新建区域严格落实海绵城市建设要求，年径流总量控制率需达到70%-85%（根据不同降雨分区确定），建设用地的不透水面比例不得超过70%，核心区不得超过80%；所有新建项目必须落实海绵城市“三同时”制度，即海绵设施与主体工程同步设计、同步施工、同步验收，未达到要求的项目不得通过竣工验收。二是加快老城区的海绵化改造，结合城镇老旧小区改造、城中村改造、市政基础设施改造等工作，同步推进海绵城市建设，通过铺设透水铺装、修建下沉式绿地、增设调蓄设施等方式，逐步降低老城区的不透水面比例，提升雨水蓄渗能力；到2025年，全国城市建成区50%以上的面积要达到海绵城市建设要求，到2035年，80%以上的面积达到要求。（二）补齐全链条工程体系短板，提升排水防涝承载能力1.高质量推进排水管网建设与改造按照“提标、扩面、提质”的要求，全面提升排水管网的建设标准和质量。一是提升管网设计标准，新城区的雨水管网设计标准不得低于3年一遇，重要地区不得低于5年一遇，特别重要地区不得低于10年一遇；老城区低于1年一遇标准的管网要在2025年前全部完成改造，整体标准逐步提升至3年一遇以上。二是消除管网空白区，加快老旧小区、城中村、城乡结合部的雨水支管、户管建设，实现雨水管网全覆盖；到2025年，全国城市建成区的排水管网密度要达到12公里/平方公里以上，县城达到9公里/平方公里以上。三是强化管网质量管控，新建管网必须100%开展闭水试验和CCTV（管道机器人）检测，严禁出现管道渗漏、接口错漏等质量问题；建立常态化的管网检测养护机制，每年对不少于10%的管网进行检测，及时清淤疏浚，确保管网过流能力不低于设计标准的90%。四是全面整治雨污混接问题，2025年前完成全国城市建成区的雨污混接改造，实现雨污分流，避免污水挤占雨水管网空间。2.完善调蓄与泵站设施体系构建“地下管网+调蓄设施+排涝泵站”的三级排水防涝工程体系，提升超标准降雨的应对能力。一是加快调蓄设施建设，在老城区、易涝区域、合流制区域，结合公园绿地、地下空间开发等，建设一批地下调蓄池、深隧调蓄系统，提升雨水调蓄能力；到2030年，全国城市平均每平方公里建成区的调蓄容积要达到1000立方米以上，核心区达到1500立方米以上。例如武汉市建设的武汉大道深隧调蓄工程，调蓄容积达到24万立方米，可有效应对50年一遇的强降雨，解决了武昌核心区的内涝问题。二是提升排涝泵站能力，对现有泵站进行提标改造，确保泵站的设计标准不低于对应的排涝标准，所有泵站必须配备双回路电源或应急发电设备，确保停电时仍能正常运行；易涝区域要配备足够的移动排涝泵车，地级及以上城市要达到每百平方公里建成区不少于5台的标准，县城不少于3台。三是推进“厂网河湖岸”一体化治理，将排水管网、污水处理厂、河道整治、岸线修复等工作统筹推进，实现排水系统的整体效能提升。3.提升河流行洪与沿海防潮能力全面开展城市河道整治，恢复和提升河道的行洪能力。一是开展河道清淤疏浚和违法建筑拆除，对城市建成区的河道进行全面清淤，拆除侵占河道的违法建筑，退河还绿，确保河道行洪能力达到设计标准；到2025年，全国城市建成区的河道行洪能力全部达标，河面率不低于规划要求。二是加强沿海城市的海堤建设，提升风暴潮防御标准，核心区海堤标准达到100年一遇以上，一般地区达到50年一遇以上；同时建设沿海挡潮闸、排涝泵站等设施，防止海水倒灌，提升沿海城市的排涝能力。4.协同治理地面沉降问题针对地面沉降严重的城市，采取“控沉+改造”的协同治理措施，降低地面沉降对排水系统的影响。一是严格控制地下水开采，通过南水北调、中水回用等方式替代地下水水源，减少地下水开采量，同时加强地下水回灌，控制地面沉降速率；例如上海市通过严格控制地下水开采和人工回灌，已将年地面沉降速率控制在5毫米以内，有效减缓了地面沉降对排水系统的影响。二是对沉降区的排水管网进行改造，通过调整管网坡度、增设提升泵站等方式，恢复排水能力；对沉降严重的下穿隧道、地下空间，及时抬高入口标高，防止积水倒灌。（三）提升精细化管理与应急处置能力，强化风险防控效能1.构建精准化监测预警体系加快智慧排水平台建设，整合多部门数据，提升内涝预警的精准度和提前量。一是建立城市内涝数据共享机制，由城市政府牵头，整合气象、水务、城管、交通、应急管理等部门的监测数据，实现降雨、管网水位、河道水位、地面积水、交通运行等数据的实时共享。二是建设高精度的城市内涝仿真模型，利用高分辨率地形数据、管网数据、下垫面数据，对模型进行全面校准，实现内涝风险的精准模拟；到2025年，全国地级及以上城市要全部建成智慧排水平台，实现管网、泵站、河道、易涝点的实时监测和内涝风险的精准预报，预警空间分辨率不低于100米，预警提前量不少于45分钟，准确率达到80%以上。例如深圳市建设的智慧排水系统，整合了全市2000多个管网监测点、300多个河道监测点、120多个易涝点监测数据，内涝预警提前量达到45分钟，准确率超过85%，为应急处置提供了有力支撑。三是完善预警信息发布渠道，通过短信、手机APP、广播电视、路边电子屏、社区广播等多种渠道发布预警信息，针对易涝点周边居民、地下空间管理单位、交通运输企业等重点群体，发布定向精准预警，确保预警信息全覆盖。2.完善多部门联动应急处置机制建立常态化的内涝应急联动机制，提升应急处置效率。一是建立由水务部门牵头，城管、交警、消防、应急管理、交通、住建等部门参与的城市内涝应急联动机制，制定完善的应急预案，明确各部门的职责分工、响应流程、处置措施，定期开展联合演练，确保遇强降雨时能够快速响应、协同处置。二是落实易涝点的“一点一策”管控，对所有易涝点制定专门的治理和应急方案，明确责任单位、值守人员、处置措施，遇暴雨预警时，提前落实值守人员、移动泵车、防汛物资，积水达到警戒值时及时采取封路、疏导、排水等措施。三是强化地下空间的应急管理，所有地铁、地下商场、地下车库等地下空间必须配备足够的防汛挡板、沙袋、抽水泵等防汛物资，制定应急疏散预案，落实值守人员，遇内涝预警时及时关闭入口，疏散人员，防止雨水倒灌造成人员伤亡和财产损失。3.提升公众防灾意识与社会参与度加强内涝防灾知识宣传，提升公众的风险意识和避险能力。一是常态化开展内涝防灾宣传教育，通过进社区、进学校、进企业、进网络等方式，向公众普及暴雨预警信号的含义、内涝避险的基本知识、应急自救的技能，提升公众的防灾素养；到2025年，城市居民的内涝防灾知识知晓率要达到80%以上。二是发布城市内涝风险地图，向社会公开易涝点的位置、风险等级、避险路线等信息，方便公众查询和规避风险；北京、上海、深圳等城市已率先发布了城市内涝风险地图，公众可通过手机APP实时查询易涝点的积水情况，取得了良好的效果。三是建立公众参与机制，鼓励公众通过政务服务平台、举报