孫云秀

（吉林省水文水資源局白山分局，吉林 白山 134300）

1 問題提出

城市水害主要表現(xiàn)為內(nèi)澇災(zāi)害，反映出城市原設(shè)計(jì)排洪能力不足，應(yīng)急措施不力，基礎(chǔ)設(shè)施落后等問題。從水文學(xué)的角度重新考慮城市規(guī)劃,改進(jìn)、完善、配套的地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，研究由于超標(biāo)準(zhǔn)短歷時暴雨洪水引起城市澇災(zāi)的應(yīng)對能力，已成為城市建設(shè)發(fā)展必須解決的問題。應(yīng)用水文學(xué)的理論和方法，提高城市建設(shè)的防洪能力，應(yīng)對城市洪澇的非工程措施，是解決城市內(nèi)澇問題的有效途徑。城市水文學(xué)是研究發(fā)生在大中型城市環(huán)境內(nèi)部和外部，受到城市化影響的水文過程，為城市建設(shè)和改善城市居民生活環(huán)境質(zhì)量提供水文依據(jù)的學(xué)科。主要內(nèi)容包括城市化的水文效應(yīng)、城市化對水文過程的影響、城市水文氣象的觀測實(shí)驗(yàn)、城市供水與排水、城市水環(huán)境、城市的防洪除澇、城市水資源、城市水文模型和水文預(yù)測以及城市水利工程經(jīng)濟(jì)等，對城市發(fā)展規(guī)劃、城市建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、市政管理以及工商企業(yè)的發(fā)展和居民生活都具有重大意義。

2 城市水文學(xué)研究的特性

1）綜合性。城市水文學(xué)涉及水文科學(xué)、水利工程科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、社會學(xué)和城市科學(xué)，是一門綜合性很強(qiáng)的交叉學(xué)科。因此進(jìn)行城市水文研究，解決城市水害，應(yīng)由多學(xué)科合作完成。

2）動態(tài)性。由于城市地區(qū)的人類活動十分頻繁，城市建設(shè)發(fā)展隨時而變，因此城市水文學(xué)在研究較長時間內(nèi)的準(zhǔn)平衡狀態(tài)時，還須著重考慮隨時間變化的動態(tài)過程。1851年T.J.摩爾凡尼提出的計(jì)算洪峰流量的合理化公式可看作是城市水文學(xué)的開始。1851—1967年為城市水文學(xué)的早期發(fā)展階段，主要沿用一般的水文學(xué)方法來處理城市水文學(xué)問題。1967年以后城市水文學(xué)發(fā)展較快，逐步建立了一些具有城市水文特點(diǎn)的分析方法，先后提出了多種能統(tǒng)一考慮防洪、排水、供水和水質(zhì)控制的城市水文學(xué)模型。城市水文學(xué)研究的基本問題是城市水文氣象、城市暴雨徑流及防洪、排水，城市水資源及供需平衡，以及城市水質(zhì)評價及水污染控制。

3）安全性。在城市防洪和排水工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，首先需要解決安全性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。以往都用超過某一量級的暴雨和洪水流量發(fā)生的頻率或重現(xiàn)期作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。近年來的研究認(rèn)為,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不僅要考慮重現(xiàn)期,而且要考慮風(fēng)險(xiǎn)率和可靠度。

3 形成城市水患的原因

城市大都興建于依山傍水，適宜人類居住的區(qū)域，過去人類抵抗自然災(zāi)害的能力較弱，所以中國古代的城市在建設(shè)時很注重防火防水，而近代特別是加速城市化發(fā)展進(jìn)程的今天，人們卻忽略了城市建設(shè)中的防洪問題。

1）里子與面子失衡?，F(xiàn)代城市偏重表面現(xiàn)象，只注意地面建筑物的精美、綠化，道路布局、交通，不注重地下排水設(shè)施建設(shè)，城市領(lǐng)導(dǎo)的更替，可能造成城市建設(shè)發(fā)展短期行為。一個城市建設(shè)大都先修好道路，發(fā)現(xiàn)問題再破路修改地下排水設(shè)施?，F(xiàn)在我們居住的城市確實(shí)美化了，但是抵抗水災(zāi)的能力卻下降了，造成“里子與面子”失衡。

2）城市喪失調(diào)蓄能力。隨著城市的發(fā)展、城市土地的升值，市區(qū)里面原有的洼地、坑塘等自然儲水地被擠占減少，甚至消失。這些天然儲水地的消失也是城市抵抗水災(zāi)能力下降的原因。

3）缺乏對城市暴雨風(fēng)險(xiǎn)的評估。在城市快速發(fā)展時期，對城市的地理地貌做出精確的勘測，具有一定的困難，這就需要在城市建設(shè)過程中收集、積累、掌握相關(guān)信息，作為今后城市防洪的基礎(chǔ)資料，制作城市防洪風(fēng)險(xiǎn)圖，建立預(yù)警防災(zāi)機(jī)制，這正是現(xiàn)在城市發(fā)展建設(shè)被忽略的問題。

4 城市水患需要解決的技術(shù)問題

1）城市流域暴雨徑流模擬。

城市中的道路、建筑物、硬化地面都是不透水的，因此處理這些地區(qū)的降雨損失比較簡單。城市排水系統(tǒng)一般由管網(wǎng)和排水河網(wǎng)組成，城市集水面積上產(chǎn)生的暴雨洪水通常先排入管網(wǎng)，然后排入河網(wǎng)。用于城市流域暴雨洪水計(jì)算的模型可分為三類：一是只給出洪峰流量，如合理化公式；二是既給出洪峰流量又給出洪水過程線；三是多用途模型，可根據(jù)具體城市情況做出選擇。

2）城市供水及優(yōu)化調(diào)度。

城市中工業(yè)和居民用水量很大，用水規(guī)律有自身特點(diǎn)，對水質(zhì)也有一定要求。城市供水水源來自地表水和地下水，有些城市依靠單一水源供水，也有一些城市依靠兩種水源聯(lián)合供水。無論利用何種水源供水，都存在水資源量的估算、質(zhì)的評價和供需平衡分析等問題，還要考慮暴雨洪水期間水源污染，如何保證使用水資源和探求最優(yōu)的供水方式問題。

3）城市污水排放及處理。

城市中工業(yè)排放的廢水和居民生活垃圾都是水污染源。城市中的污染源分為點(diǎn)污染源和非點(diǎn)污染源兩類：點(diǎn)污染源是在離散點(diǎn)上的廢水的集中排放；非點(diǎn)污染源是由人類活動產(chǎn)生的污染物堆積于街道上再由暴雨徑流沿程運(yùn)送到河流、湖泊而形成，是城市污水處理中要著重研究的問題。城市廢水的集中排放與暴雨排放的不利組合，也可促進(jìn)形成城市洪澇，應(yīng)采取相應(yīng)技術(shù)措施，以便得到合理解決。

5 結(jié)語

1）內(nèi)澇正成為水災(zāi)城市化的現(xiàn)象，積澇成疾，年年治理不息，歲歲水浸不已，“逢雨必澇，遇澇則癱”成了中國許多城市常見的雨季疾患，已經(jīng)是中國城市治理和城市現(xiàn)代化亟待解決的問題，因此應(yīng)將城市洪澇災(zāi)害治理盡早提到議事日程。

2）城市規(guī)劃重地表、輕地下是近來城市水患頻發(fā)的原因。借鑒成功經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，警醒城市規(guī)劃建設(shè)和管理者，更新城市規(guī)劃建設(shè)理念，加強(qiáng)城市公共管理應(yīng)急機(jī)制和抗御城市洪澇的能力。

3）加強(qiáng)城市水文研究，制定城市防洪標(biāo)準(zhǔn)，城市建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)綜合考慮城市防洪因素。加強(qiáng)城市防洪減災(zāi)軟環(huán)境研究與建設(shè)，如加強(qiáng)城市短歷時暴雨洪水的形成規(guī)律，成災(zāi)機(jī)制，預(yù)警和避險(xiǎn)的應(yīng)急措施等方面的研究，都是必要的。

[參 考 資 料]

[1]{英}M.J霍爾.城市水文學(xué)[M].南京：河南大學(xué)出版社.