济南城市暴雨洪涝灾害的成因及对策

王旭东，徐 刚

（济南市水利工程服务中心，山东 济南 250099）

近年来,受气候变暖影响济南异常极端天气频发，持续高温降水异常，台风北上影响济南的概率和强度也在加大。每年汛期被迫拉长，过境台风气流明显增多，强对流天气、持续降水、大风雷电暴雨的几率增加。据统计资料，在济南各灾种灾害损失中暴雨洪涝占比最大，为56.1%。尤其是随着城市规模迅猛发展，人口、财富快速聚集，城市暴雨洪灾的威胁日益加重。因此在当前极端天气频发导致洪涝灾害风险不断提高的情况下，分析暴雨洪涝灾害的原因，探讨防灾减灾对策，具有重要的意义。

1 济南市区发生的典型暴雨洪涝灾害

济南历史上洪涝频发，较早有关洪涝灾害记载于公元680 年，明清近600 年有关洪涝灾害的记录有12 次。新中国成立以来，济南市发生过多次大的暴雨洪灾，其中1987 年“8·26”和2007 年“7·18”暴雨洪灾最为典型。1987 年8 月26~27日，济南市区遭遇特大暴雨, 市区平均降雨量315 mm，东郊最大降雨量达340 mm，市区洪水没膝，大明湖水溢出岸边，受灾3 000 多户，倒塌房屋约2.8 万间，伤595 人，死亡47 人，全市直接经济损失约3.7 亿元。2007 年7 月18 日发生的“7·18”特大暴雨洪灾，是济南市历史上破坏性最大的自然灾害之一。此次强降雨市区平均降雨134 mm，市区1 h 最大降雨量151 mm，2 h 最大降水量达167 mm，均是1958 年有记录以来历史最大值。由于此次特大暴雨过程时间集中、强度大、范围广、积水深，又恰逢市民下班高峰期，造成生命财产重大损失。全市查实因灾死亡37 人，171 人受伤，约33.3 万群众受灾，洪涝灾害给全市造成直接经济损失约13.2 亿元。

2 成因分析

2.1 气候变化导致暴雨等极端天气事件频发

据统计，自进入21 世纪以来，受气候变化的影响，济南极端天气现象明显增多增强，与1971—2000 年相比，济南高温日数增加了29%，暴雨日数增加了15%，其中大暴雨日数增加了42%。台风北上影响济南的概率和强度都在加大。仅2018 年7~8 月就有3 个台风正面影响济南；2019 年的台风“利齐马”带来208.5 mm 强降水，占整个汛期降水量近1/2；2021 年台风“烟花”影响时间长，出现暴雨到大暴雨，平均降水量达106.9 mm。2022 年强对流天气频发，济南市年平均降水量839.8 mm，较常年多169.8 mm，偏多25.3%。其中10 月1~3 日接连出现两次暴雨过程，全市累计平均降雨量170.2 mm，是1951 年有气象记录以来历史同期最高值。

2.2 特殊的地形地势极易引发暴雨洪涝灾害

济南市地处鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交接带上，地势南高北低，东西狭长。济南市区为山前冲积—洪积倾斜平原，北靠黄河大堤，南部坡度较大，从南向北为平缓倾斜的单斜构造，地层北斜7~12°，南北高差大约470 m，市区北面紧临黄河，黄河河床高出南岸地面4~5 m，大堤高出南岸地面大约12 m，东西走向呈现一道天然阻水屏障，使市区北部地区整体呈现一个天然容水结构。加之地上“悬河”——黄河高水位侧渗补给，使市区北部平缓地带地下水位较高。济南市区这种特殊的地形结构，导致强降雨极易引发洪涝灾害。

2.3 河流及行洪特性易形成“南冲北淹”灾害

济南市区内河流众多，皆属于小清河水系。小清河是济南市区唯一一条大型排洪河道，横亘于市区北部，由西向东横穿整个城区，境内干流长70.5 km，汇流面积2 792 km2。小清河在济南市区内支流众多，大都分布在右侧南岸，呈不规则羽状分布，沿河还分布着众多蝶状洼地，由西向东有排洪河道、沟渠67 条（段）。除工商河、西洛河、东洛河是老城区雨洪排水及泉水河道外，其余支流均属季节性山洪雨洪河道，均以雨源补给为主。由于南高北低的地理地势，右岸入清的山洪性河道，均有上宽下窄、上陡下缓，坡陡流急，暴雨山洪直下等特点，如遇超标准洪水，极易形成“南冲北淹”的灾害局面。而小清河左侧北岸的支流较少，规模也小，均为平原排涝河道，无固定源头，断面小，比降缓，逢遇大雨暴雨，行洪缓慢，常积涝成灾。

2.4 城市化快速发展加剧了暴雨洪涝灾害的发生

城市化大规模发展改变了城市建成区下垫面条件，严重影响了城市建成区内的暴雨洪水产汇流规律。植被、耕地被住宅、高楼大厦及道路硬化面所取代，阻断了雨水地面渗透和土壤持水的功能条件，使下垫面对暴雨径流的调节能力变弱，地面径流系数提高，导致暴雨洪水演进过程时间变短、洪峰流量增加，加剧了暴雨洪涝灾害的形成。如果城市承载体对洪涝灾害的抗御能力不高，发生洪涝灾害的风险会显著提升。

济南南部山区及主城区汇流面积415 km2，其中南部山区110 km2。如果市区遭遇突发性强降水，有一部分雨洪由于受地域地势、地面汇流及排水功能等综合条件影响，难以排进河道，就会造成类似山洪的街道洪水，主要集中在英雄山路、舜耕路、二环东路等城区道路。由于汇流迅速、流速大、洪峰流量大，短时间内大量超出设施排洪能力的洪水直接冲向社区、街道，沿南北干道由南向北一泻而下形成独特的马路行洪现象。客观上道路两侧人行道高出非机动车道及机动车道20~30 cm 的现实情况也助长了马路行洪的程度。加之道路两侧排水管道排水能力不足或管道阻塞不畅，洪水从地下排水口喷涌而出，呈现特有的涌泉现象。涌出的洪水和地面洪水汇流涌向道路的下游，于地势低洼处汇集，形成一片汪洋，易导致洪涝灾害的发生。

2.5 部分支流河道排洪沟堵塞严重

有些支流河道尤其城郊河道内建筑垃圾、生活垃圾堆积，河道内高秆植物丛生堆满河道，导致河道堵塞影响行洪。在城市建成区的一些支流河道，房地产建设项目非法填筑侵占河道土地，导致河道变窄行洪能力降低。

2.6 中心城区部分雨污排水管道老化严重

有些市政道路、住宅小区、社区场地等雨洪排水管道过于老旧，未经提升改造，雨污混流，地下排水管道存在标准低老化阻塞等问题，排水能力不足。在遇到暴雨极端天气的情况下很容易产生洪涝灾害，尤其是低洼地区更易产生洪涝灾害。

3 对 策

3.1 加快洪灾预警，积极应对气候变化

科学建立智慧洪水灾害预警系统平台，利用大数据信息处理技术实时监测预警，为领导决策提供依据。尽快建立城市暴雨洪涝灾害评估模型，确定洪涝易发区的范围，分等级设置洪涝灾害隐患预警点。科学确定灾害模型数据指标，确定各灾害隐患点致灾临界雨量，针对不同等级降雨量确定不同等级洪涝灾害，根据各小流域边界，降雨时效、面雨量强度，区域雨洪演化、洪水推进，区域河渠、管道排水状况，结合多年来洪涝灾害实际发生情况，采集洪涝灾害易发地区数据指标，包括隐患点的位置、高程、洪水淹没进程、洪水时间、淹没水深、影响人口、社会经济状况、灾情等，为平台提供智慧预警基础数据。

3.2 科学精准预报，预防城市洪涝灾害发生

充分利用气象卫星云图对台风、强降水云团进行监测和预报，是预防减轻洪涝灾害的重要措施。卫星云图在时间和空间的连续性上所体现的气象信息，是以往任何探测手段都不能比拟的。实践证明利用卫星云图科学分析进行精准天气预报，对于预防洪涝灾害发生，降低洪涝灾害损失有重要的作用。

3.3 工程措施

1）科学规划战略布局，加强防洪工程体系建设，构筑城市长久坚固的防洪格局。立足防大汛、抗大灾，科学确定防洪排涝标准和策略，建立“防疏蓄排用”相结合的防洪排涝体系，适度超前规划建设城市排水系统，增强城市排洪除涝能力。高标准规划建设防洪减灾基础设施。

2）搞好城市水土保持。对城市建成区内山体进行水土保持综合治理，对裸露山体植树造林、封山育林，在山脚坡地修建谷坊等水土防护工程，增大城市树木草皮植被覆盖率，增加降雨入渗、土壤植被持水量，减缓降雨对洪水的转化率，降低洪水汇水量和水土流失。

3）加强城市外围防洪屏障建设，提高市区支流河道行洪能力。对城市外围玉符河等中型河道，要加大防洪工程建设力度，通过全线河道整治，堤防加固，配套设施建设，确保城市外围防洪安全。对市区支流河道采取拓宽河道、清淤挖深、清障拆违、增设防护岸墙等措施，提高防洪标准，加大行洪能力，确保河道泄洪排水通畅。

4）高标准规划、改造、建设城市地下排水系统，提高城区内排洪除涝能力。对地下排水管道要加强检查维护、清淤疏通，做到管网无阻排水畅通。目前济南市中心城区雨污合流管网改造和城市内涝治理项目正在建设实施中。项目建设内容包括对21 座山体实施山体雨水拦蓄导排，对3 663 km 排水管线进行清淤检测及功能修复，新建、改建市政道路排水管线340 km、建筑小区排水管线1 101 km，对8 条河流进行综合治理，整治河道总长度126.92 km。治理项目服务面积约864.7 km2，占济南市主城区的84%。项目建成后，将提高城区排水系统的排涝能力，基本消除城市易涝积水点，有利于缓解城市内涝，有效保障人民群众生命财产安全。

5）扩大海绵城市建设规模，推广海绵型建筑与居住小区，推进海绵型道路与广场建设，促进水体自然循环，最大限度实现雨水资源的渗透蓄滞与利用。

6）当前小清河干流（济南段）自复航起点以下河段防洪标准为50 年一遇。如果小清河（济南段）遭遇大于50 年一遇或百年一遇的特大洪水，为保障济南市区防洪安全，受该段河道50 年一遇防洪标准和行洪能力限制，必须开启华山湖、小李家蓄滞洪区的分洪功能。为此，建议在科学论证前提下提高该河段防洪标准。

3.4 建立有效的洪涝灾害防御机制

积极有效的管理调度、抢险救援是减少洪涝灾害的有效手段。积极开展城市防灾减灾工作，加强防灾减灾标准化规范化机构队伍建设，提高城市应对突发性暴雨洪涝灾害的能力。建立行之有效的应急防御机构和队伍，由应急管理、防汛、气象、市政、水利、交通、城管、公安、武警部队等有关单位职责部门组成，各成员单位要按照职责分工，做好各自工作任务。建立有力的应急抢险救援队伍，各防御机构和队伍，要统一指挥，科学调度，协调联动。通过有效的组织管理、指挥调度、抗洪抢险和应急救援，最大程度保障人民生命财产安全，将洪涝灾害损失降低到最低限度。