武汉市内涝成因及防治对策研究

刘志文 徐玲 王艳 柳泉 王亚飞

摘要：

城市内涝是由于强降水或连续性降水超过城市排水能力，使城市内产生积水灾害的现象。为缓解武汉市内涝难题，从水文气象、自然地理、人类活动影响、城市排涝体系建设等4个方面分析了內涝成因并提出了防治对策。结果表明：城市排水防涝等基础设施建设滞后，调蓄雨洪和减灾应急保障能力不足，城市排水防涝工程体系建设不完善是造成武汉市城市内涝的根本原因。针对内涝防治，提出了以“防、渗、蓄、排、管”为思路的工程措施以及建立城市排水防涝信息系统、低影响技术开发等的非工程措施。

关键词：

城市内涝； 排水防涝； 雨洪调蓄； 武汉市

中图法分类号：TU998.4

文献标志码：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.S1.002

文章编号：1006-0081（2023）S1-0004-03

1 研究区域概况

1.1 水文气象

武汉市处北回归线北侧，属北亚热带季风（湿润）气候，常年雨量充沛、雨热同季、四季分明。全市多年平均年降水量1 150～1 450 mm，汛期4～9月降水量约占年降水量的72%，其中降水量较多的是江夏区，多年平均值1 311.5 mm，降水量较少的是新洲区，多年平均值1 180.4 mm。武汉市常年暴雨渍涝灾害多发，年均暴雨日数5 d，最多达12 d［1］。

1.2 地理地貌

武汉市土地面积8 494 km2，位于东经113°41′～115°05′，北纬29°58′～31°22′；属鄂东南丘陵经汉江平原东缘向大别山南麓低山丘陵过渡地区，中间低平，南北丘陵、岗垄环抱，北部低山林立，其中低山、丘陵、垄岗平原与平坦平原的面积分别占全市土地面积的5.8％，12.3％，42.6％和39.3％。

1.3 排水系统

武汉市现有黄孝河、东沙湖、汤逊湖、蔡甸东湖、武湖、通顺河（泛区）等35个排涝水系（排水系统），除梁子湖、金水河（鲁湖）、通顺河（泛区）和童家湖4个水系跨地市外，其余水系均在武汉市境内，总汇水面积为11 010 km2，而境内汇水面积约6 320 km2。

35个水系现有一级外排泵站92座（含境外2座），总外排流量3 781.88 m3/s;排水管网约6 711 km，骨干排涝港渠80余条，约450 km;调蓄湖泊153个，总调蓄容积15.88亿m3。其中：中心城区有黄孝河、东沙湖、汤逊湖、蔡甸东湖等21个排涝水系（排水系统），均在武汉市境内，汇水面积1 463 km2；一级外排泵站55座，总外排流量2 020.81 m3/s；调蓄湖泊49个，总调蓄容积2.126 1亿m3。新城区有武湖、盘龙湖、东西湖、蔡甸西湖、金水河（鲁湖）、通顺河（泛区）等14个排涝水系（排水系统），武汉市境内汇水面积4 857 km2，一级外排泵站37座，总外排流量1 761.07 m3/s，调蓄湖泊104个，总调蓄容积13.756 3亿m3。

2 内涝现状

城市内涝灾害给地方经济社会带来较大损失。以2016年梅雨期为例，从2016年6月18日至7月20日，武汉市共遭受6轮强降雨过程，全市累计平均面雨量达814 mm，为常年面雨量的2倍，占多年平均年降水量近70%。2016年武汉市梅雨期降水量统计见表1。2016年武汉市受洪涝灾害影响人口达到105.8万人，转移安置人口20.7万人，直接经济损失约51.0亿元［2］。其中16个区受淹，以新洲区最为严重，倒塌房屋12 423间，转移人口192 175人。因灾减产粮食15.7万t，农作物受灾面积约16.38万hm2（245.7万亩），以江夏区最为严重。工业交通运输业中，停产工矿企业249个，铁路中断1条，公路中断85条，机场、港口关停21次，供电中断123次，通讯中断13次，以江夏区最为严重。水利设施中损坏水库21处、护岸225处、水闸331处、灌溉设施1 377处、机电井19眼、机电泵站922处，以蔡甸区受损最为严重［3］。

3 内涝成因与影响分析

3.1 内涝原因

武汉市地处古云梦泽的东缘，地势低洼，又是长江、汉江摆动交汇之地，众多湖泊为古云梦泽和长江、汉江河道的遗迹［4］。武汉市被誉为“百湖之城”，水域面积约占全市国土面积的25%，境内下沉式立交桥、地铁站、地下车库及低洼地域的道路与建筑区等都是内涝的风险点。

（1） 水文气象因素。武汉市处于极端天气多发地带，易遭受强暴雨过程，降雨量一旦超过排水系统抽排标准易形成积水。受全球气候变化影响，极端天气频发，而城市排水防涝标准不高、调蓄雨洪和应急管理能力不足。因此，面对极端强降雨过程，易使城市发生暴雨内涝灾害。

（2） 自然地理因素。长江汉口站多年平均最高洪水水位为25.56 m，高出市区地面（平均高程为24.00 m左右）约1.56 m，境内平坦平原面积占全市国土面积近40％，城区地势低洼，不利于排水［5］。

（3） 人类活动影响。快速的城镇化挤占河湖，特别是20世纪90年代以来，包括湖泊在内的各类水体不断被围垦填占；为防止污染物入湖，部分有调蓄功能的湖泊在湖周进行雨污截流，导致湖泊雨水调蓄作用下降。城市建设硬化地面影响土壤蓄水和地下水补给；同时，农业生产挤占湖泊影响雨水调蓄能力和湖泊生态。

（4） 排水体系建设滞后。武汉市之前的排水设计标准不高，甚至局部区域设计暴雨重现期平均仅1 a［6］。在城市扩张过程中，基础设施未及时更新，一些新建小区甚至没有排水管网。排水系统的改造难度大，前期基础设施欠账较多，后期城镇化压力持续加大，导致不能短期内解决内涝问题。

3.2 不利影响

2016年梅雨期间，武汉市共经历了6轮强降雨过程，其中6月19日的日降雨量为180 mm，7月1日为162.8 mm，7月2日为153.1 mm，7月6日为241.5 mm；梅雨期降雨量暴雨笼罩面积大。其中900 mm以上暴雨笼罩面积为1 658 km2，占全市国土面积的19%，800 mm以上暴雨笼罩面积为5 682 km2，占全市国土面积的63%［3］。多轮强降雨引发的城市内涝，致使部分农田绝收、低洼路段交通中断，从而在一定程度上影响了人们的正常生产、生活。

4 防治对策

4.1 建立多元监管体系

以问题和目标为导向，持续加大多元监管力度，夯实责任，发挥强制、激励与协商等监管方式的综合作用。进一步建立健全配套法规制度，逐步形成行业自律、社会监督、政府监管相结合的多元化综合监管体系。推进城市内涝防治建设，最大程度地减灾甚至全面缓解城市内涝影响，从而保障人民群众的生产、生活质量。

4.2 工程措施

结合降雨、气象、土壤、水资源等因素，按照“防、渗、蓄、排、管”相结合的思想，采用强制性标准、实施精细化管理，开展科学规划设计，统筹推进城市排水防涝工程体系建设，以期实现城市防涝安全与雨水资源利用双重目标，具体措施如下。

（1） 防涝系统。加快超标防涝系统建设，重点解决渍涝难点区域；通过港渠综合治理、泵站改扩建、提高管网建设标准等畅通涝水出路，构建功能系统健全的骨干排涝工程体系。

（2） 渗蓄系统。进一步推进海绵城市建设［7］，规划采用低洼绿地、透水铺装、渗井（坑）、调蓄水池等措施对小区和道路进行雨水渗蓄，通过源头管控措施，对雨水进行控制和利用，从而减少地面径流、缓解局部渍涝。

（3） 蓄滞系统。结合城市公共防护绿化带、湖泊湿地、广场公园等景观需求，规划建设蓄滞洪涝水利设施，以减轻城市洪涝灾害，并充分利用雨水资源；加强河湖水系连通，构建引排得当、水流通畅、蓄泄兼顾的河湖生态水网，以充分发挥湖泊调蓄调洪潜力［8］、新增蓄滞空间、实施湖泊群应急排涝调度。

（4） 排水系统。按高标准规划建设或改造雨水管道、雨水泵站、雨水行泄通道和城市内河道等系统，不断完善城市排水系统。武汉市35个水系现有一级外排泵站能力为3 781.73 m3/s，“十四五”期间将新增一级外排泵站能力1 151.21 m3/s，可使一级外排泵站能力达4 932.94 m3/s，以期实现排水系统骨干排涝能力由现状10～20 a一遇提高到20～30 a一遇的标准［9］。

4.3 非工程措施

（1） 强化管理。秉持水生态文明建设理念，加强江河、湖泊、湿地等蓄滞空间管控；完善法规标准，管控风险，统筹规划设计、审批、方案实施、验收及运行维护等各环节的精细化管理；加强城市防洪减灾政策研究与法规建设，约束和制裁不利于防涝减灾的经济社会活动，以实现防涝减灾目标；成立城市排涝专职机构，实行行政首长负责制，并对驻城各单位落实责任制，促进各系统各部门高效协作；设立城市排涝工程保障机制，建立渠道畅通、管理严格的资金投入机制，以保障防洪排涝设施设备长效正常运行。

（2） 建立城市排水防涝信息系统。行业管理部门可借助信息系统实时掌握降雨强度、降雨分布、降雨量等信息，获得异常自动报警预警信息及处理方案；实时全面了解城市排水管道系统的运行状态，对管道排水能力和抢修现场进行智能化监管，以提高城市排水防涝时效。

（3） 城市除涝与城市建设相结合。科学论证总体规划，统筹城市建设时需考虑排涝；可借鉴国外防治内涝的经验。

（4） 低影响技术开发。主要通过生物滞留设施、植被浅沟、雨水利用等措施来维持原有的水文条件，控制径流污染，实现开发区域的良性水循环，为城市雨洪控制与管理提供技术支撑。

（5） 增强市民水患意识。加强《水法》《防洪法》和《城市规划法》等的宣教工作，使人们充分认识到城市防洪排涝的重要性，自觉维护除涝防治设施设备。

5 結 语

城市内涝已对武汉生态、经济社会发展等造成了不利影响，本文通过现状调查，以问题为导向分析城市内涝成因，并针对性地提出工程措施和非工程措施，可为城市内涝防洪减灾提供参考。

参考文献：

［1］ 邹林，洪林，彭才喜.武汉市城市暴雨内涝成因分析及预防措施［J］.长江工程职业技术学院学报，2014，31（3）：1-3，9.

［2］ 高峰，刘鹏，黄超然.基于系统思考的武汉市内涝成因分析及对策［J］.灾害学，2017，32（3）：101-106.

［3］ 武汉市水务局.2016年武汉市暴雨洪水调查报告［R］.武汉：武汉市水务局，2017.

［4］ 贾绍凤.关于武汉市发挥湖泊调蓄优势防治内涝的建议［J］.中国水利，2017，817（7）：36-37.

［5］ 汪晖.武汉城市内涝问题研究及探讨［J］.给水排水，2017，53（增1）：117-119.

［6］ 宋英华，宋叶，王喆，等.基于PPP模式的武汉城市内涝灾害防治体系研究［J］.安全与环境工程，2017，24（3）：43-47，56.

［7］ 王沫.从流域和多空间尺度探讨城市内涝现象及治理建议［J］.长江技术经济，2021，5（3）：8-11.

［8］ 方正，王渲.对武汉内涝及湖泊调蓄功能的探讨［J］.中国农村水利水电，2017（6）：101-104，110.

［9］ 武汉市水务局.武汉市水务发展“十四五”规划（2021-2025年）［R］.武汉：武汉市水务局，2021.