应对城市内涝的城市排水系统升级改造技术路径

引言

随着城镇化进程加速推进，城市规模呈几何级数扩张，大量自然地表被混凝土、沥青等硬化材料覆盖，导致雨水渗透能力急剧下降。与此受全球气候变化影响，极端降雨事件发生频率与强度显著提升，特大暴雨、短时强降水等天气现象愈发常见。城市内涝问题由此加剧，积水不仅阻断交通、损毁市政设施，更对居民生命财产安全构成直接威胁。探索科学高效的城市排水系统升级改造技术路径，成为筑牢城市安全防线、提升人居环境质量的当务之急。

一、城市排水系统面临的内涝困境

（一）排水能力滞后于城市发展

城市快速扩张进程中，人口与建筑密度急剧攀升，地面硬化率大幅提高，降雨径流系数显著增大。既有排水管网建设标准较低，管径偏小、坡度不足，部分老旧管网存在破损、淤积情况，排水能力难以匹配高强度降雨产生的径流量。新建区域开发与排水系统规划衔接不畅，导致排水系统整体布局不合理，区域排水能力失衡，内涝风险加剧。

（二）雨水调蓄空间严重不足

随着城市建设推进，天然水体、湿地、洼地等雨水调蓄空间被大量侵占或填埋。城市湖泊、河道等水体面积萎缩，岸线硬化，调蓄功能弱化。城市地下空间开发利用缺乏对雨水调蓄的统筹考虑，地下停车场、地铁等设施挤占了潜在的雨水调蓄空间，使得降雨时雨水无法得到有效调蓄，直接增加了排水管网的压力，内涝隐患凸显。

（三）排水系统协同性差

城市排水系统涉及雨水管网、河道、泵站、调蓄池等多个设施，各设施之间缺乏有效的协调联动机制。管网与河道水位衔接不合理，泵站运行调度不科学，调蓄池未能充分发挥错峰调蓄作用，导致排水系统整体效率低下。在极端降雨情况下，各设施无法形成合力应对，加剧了城市内涝的程度。

以北京 “7・ 21” 特大暴雨事件为例，当日全市平均降雨量达 170 毫米，城区部分地区降雨量超过 200 毫米。由于排水系统存在上述诸多问题，致使城市多处出现严重积水，部分路段积水深度超过 1 米，交通瘫痪，大量车辆被淹，据统计，此次灾害造成 79 人死亡，直接经济损失达 160.2 亿元【1】。该事件充分暴露了城市排水系统在应对极端降雨时的脆弱性，凸显了升级改造的紧迫性。见表 1 北京市“7・ 21” 特大暴雨部分受灾区域情况。

二、城市排水系统升级改造技术路径构建

（一）源头减排：海绵城市建设

海绵城市建设通过采用透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施等技术措施，从源头削减雨水径流。透水铺装可使雨水迅速下渗，减少地表径流；绿色屋顶能截留、蒸发部分雨水，降低屋面径流；下沉式绿地和生物滞留设施通过植物、

土壤和微生物的综合作用，对雨水进行滞蓄、净化。通过合理规划布局这些海绵设施，构建城市海绵体，提高城市对雨水的吸纳和缓释能力，减轻排水管网压力。

（二）过程控制：管网系统优化

对现有排水管网进行全面排查与评估，根据城市发展需求和降雨特征，重新规划设计管网布局。加大管网管径，优化管网坡度，确保排水顺畅。采用新型管材和施工技术，提高管网的耐久性和抗堵塞能力。建设智能监测系统，实时监测管网水位、流量等参数，实现精准调度。通过增设截流井、调蓄管段等设施，增强管网应对超标降雨的能力，提升排水系统的整体效能。

（三）系统治理：设施协同整合

统筹协调排水系统各组成部分，建立一体化管理机制。加强雨水管网与河道、泵站、调蓄池之间的衔接，优化运行调度方案。根据降雨预测和河道水位情况，科学调控泵站运行，合理分配调蓄池容量【2】。推动排水系统与城市防洪、景观建设等其他市政工程有机融合，实现功能互补。通过系统治理，形成一个相互协同、高效运转的城市排水体系，提高应对内涝的综合能力。

三、排水系统升级改造的持续推进与深化

（一）强化规划引领与标准完善

城市排水系统的升级改造，首在规划的科学性与标准的前瞻性。编制专项规划时，需打破部门壁垒，将排水系统升级改造纳入城市总体规划与详细规划的 "一盘棋"，从空间布局、功能分区等维度进行系统性谋划。针对不同城市的地理区位、发展定位与气候特征，应动态调整排水系统设计标准：沿海城市着重提升应对台风暴雨的能力，北方城市需兼顾冬季防冻需求，南方多雨地区则要强化内涝防治标准。建立 "规划 - 建设 - 评估 - 修订" 的闭环机制，通过定期开展排水系统运行效能评估，结合城市规模扩张、人口增长等变化，及时优化规划方案与建设标准，确保排水系统始终与城市发展同频共振。

（二）创新技术应用与推广

技术创新是提升城市排水系统效能的核心驱动力。一方面，需密切关注国际前沿动态，组织科研院所、企业联合攻关，聚焦智能感知、物联网、大数据等新兴技术与排水系统的融合应用。研发新型智能排水设备，实现管网水位、流量的实时监测与智能调控；推广高透水性铺装材料，让城市道路、广场变身 "会呼吸" 的海绵体，从源头削减地表径流。另一方面，通过建立技术示范基地，打造一批标杆项目，将成熟可靠的创新技术具象化展示。

（三）健全管理与维护机制

三分建，七分管。城市排水系统的长效运行，依赖专业管理与精细维护。组建由给排水工程师、管网运维人员等构成的专业队伍，制定涵盖日常巡查、定期检测、季节性清淤的全周期维护制度，确保排水设施始终处于良好工况。依托物联网、GIS等信息技术，构建智慧管理平台，实现对管网水位、泵站运行状态的 24 小时动态监测，一旦发现异常立即触发预警响应机制，做到故障早发现、早处置【3】。打破部门间的信息孤岛，建立住建、水务、城管等多部门协同联动机制，明确各环节管理职责。通过社区宣传、学校教育、媒体科普等多渠道，普及排水设施保护知识，让市民认识到 "爱护排水设施就是守护家园"，凝聚起全社会共同参与的治理合力。

结语

城市排水系统升级改造是解决城市内涝问题、提升城市韧性的关键举措。通过构建源头减排、过程控制、系统治理相结合的技术路径，有效改善排水系统功能，增强城市应对内涝风险的能力。未来，应持续强化规划引领，推动技术创新，健全管理机制，进一步深化排水系统升级改造工作，不断适应城市发展和气候变化的新要求，为城市安全运行和居民美好生活提供坚实保障。

参考文献

[1] 任心欣，马洪涛，俞露。海绵城市建设技术框架与典型案例分析 [J]. 给水排水，2016,52 (03):1-7.

[2] 车伍，李俊奇，王建龙。海绵城市建设理念与技术体系探讨 [J]. 城市发展研究，2015,22 (06):1-7+24.

[3] 徐向阳，周玉文，刘遂庆。城市排水系统现状分析与发展趋势 [J]. 中国给水排水，2012,28 (14):1-5.