引言在全球气候变暖的大环境下，气候变化导致的极端天气灾害明显增多，洪涝灾害是其中之一。2010年，对我国32个省351个城市内涝情况调研显示，自2008年，有213个城市发生过不同程度的积水内涝，占调查城市的62%；内涝灾害一年超过3次的城市有137个。近些年，通过城市体检、城市规划等手段，逐渐提高了对内涝治理的重视，洪涝灾害对城市城镇化快速推进的制约日益显著。因此，城市内涝灾害问题亟待解决。选择皖南丘陵地区铜陵市作为研究对象，该市降雨丰沛，历史存在积涝点，通过对铜陵的研究，探讨内涝治理经验。1铜陵市区域概况1.1城市区位及水域概况区位条件：铜陵市位于安徽省中南部，长江下游南岸，该市由1个县和3个区组成，包括枞阳县、潼关区、宜安区和郊区，总面积约3 008 km2。城市水域概况：铜陵市水系是长江水系的一部分，其中向西南流入长江的主要支流是江孜河、黄湖河，向东北流入中苍河，向北流入顺安河、中明河、朱村河、新桥河等。水系中湖泊和人工水库众多，其中东湖和西湖是西湖县的最大湖泊。江北片枞阳县有菜籽湖、白荡湖、陈瑶湖、两赛湖（神灵赛湖、羹脍赛湖）四大水系，支流有钱桥河、罗昌河、杨市河、长河、横埠河等。1.2自然地理及下垫面情况铜陵市位于长江两岸，其中江南地区是长江中下游平原与皖南山区的交汇点。南部低山丘陵向东北方向弯曲，高度300~500 m；中部为丘陵地带，由北向东分布，高度100~350 m；北部地势低，西北部靠近长江；长江及其支流受长江的冲积作用而发育河漫滩及沙洲，河底高程小于15 m，通常为8~10 m，水网密集，河流纵横；铜陵市沿江地区位于第四系全新统冲洪积层上。上部为现代沉积的黏性土、淤泥质土和砂质土（Q4），大部分为明显的二元结构。上部为封闭式地面覆盖物，下部为透水砂层，地面为更新（Q2、Q3）松散冲积层，局部为丝质土和砾石，结构致密，机械强度高，总体上铜陵市地质构造较好，基本无滑坡、崩塌、软基分布区。1.3降雨情况铜陵市丰水期为夏季，7月达到降雨峰值，年平均降雨量1 384.77 mm。历年月最大降雨量926.9 mm（1999年6月），日最大降雨量204.4 mm（1969年6月24日）。铜陵市雨水强度计算：q=1 246(1+0.75lgP)(t+5.891)0.608 (1)式中：q——暴雨强度，L/(s·hm2)；P——重现期，a；t——降雨历时，min。短历时降雨分析时，分别取20年及50年重现期的120 min降雨历时，雨峰位置在0.4倍降雨历时处。20年一遇降雨：平均雨强i=0.783 9 mm/min，降雨历时t=120 min，重现期P=20 a，峰值比例r=0.39，降雨总量H=94.063 8 mm。50年一遇降雨：峰值比例r=0.39，重现期P=50 a，降雨总量H=108.272 8 mm，降雨历时t=120 min，平均雨强i=0.902 3 mm/min。代入式(1)，可以得到20年一遇、50年一遇降雨过程线，如图1、图2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.08.015.F001图120年一遇降雨过程线10.3969/j.issn.1004-7948.2022.08.015.F002图250年一遇降雨过程线2城市内涝历史状况及成因分析2.1城市内涝历史状况受城市化的影响，城市内部的洪峰流量不断增加，导致城市地区比郊区或农村地区更容易发生洪水。目前，铜陵市主要积涝点为芜铜路与青霞路交叉口区域、玉带河易涝点、天山大道下穿等。2.2内涝成因分析2.2.1区域流域层面铜陵市城市内部河流、湖泊、道路以及其他调节设施，构成了城市排涝工程体系，有效解决了大部分城市内涝问题，但在极端降雨天气下仍存在内涝现象。（1）铜陵市为丘陵地区，地势高差大，市区上游山洪未得到有效控制，加剧城市低洼地区的内涝。城市河流的上游通常为山区，汛期降雨强度高，内部河源流量短而快，形成基于高差的排洪通道，在长江水位较高、无法自行排水的情况下，容易导致城市内涝。降水期集中，大量汇流导致内涝。道路积水、基础设施受损等情况加重管道和运河的排水负荷，对排水泵站造成较大的负担[1]。（2）现状调蓄水体主要有白浪湖、祠堂湖、长湖、桂家湖、荷花塘、天井湖、西湖、东湖等，结合各水域调蓄水深进行测算，总调蓄容量约为2 724 万m3[2]，但无法应对不同降雨强度下的水体调蓄，致使城市内涝。（3）城市建设发展及道路改善，侵占了部分水面和湖面，城区不透水面积占集水总面积的比重大幅度增加，径流系数和产流量增大，汇流速度加快，汇流时间缩短，加大了涝水外排的压力。2.2.2城市层面（1）城市排水体制不完备。目前老城区形成了2套相对比较完善的工程体系，即城市防洪工程体系和城市排水工程体系，但没有形成比较完善的城市排涝工程体系。城市排水工程体系只排除设计重现期以内的暴雨径流，排除或蓄存超过城市雨水系统排水能力的内涝积水，应由城市排涝工程体系承担。近几年极端气候频发如气温升高、厄尔尼诺现象、拉尼娜现象，未考虑超过设计重现期标准的暴雨径流出路，导致产生的城市内涝没有防范措施[3]。（2）排水系统能力不足。城市排水系统排污能力不足是城市内涝发生直接原因，城市排水系统不能与城市各个方面发展规划相配套，导致排水能力滞后城市化进程。雨水排水系统不完整的具体表现为：正在建设的开发区、西湖新区、示范园区、金桥园区等区域新建道路敷设的雨水排水系统，由于建设时序问题，雨水排水不具有系统性；近几年市政建设和社区整治的加强，对区域排水起到积极作用，但局部地段仍未形成完整的雨水排水系统。（3）管渠功能性缺陷。铜陵市区雨水管渠的功能性缺陷主要为管道淤积，造成淤积的主要原因是污水排放管理不严，居民生活和餐饮污水特别是餐饮污水任意排放，部分落叶从雨水篦子进入管道，导致雨水管渠淤积大量污物、杂质，难以清掏，过水能力得不到充分利用。此外，还存在雨污管道错接、混接的情况，导致污水排进雨水管。2.2.3设施层面（1）建设等级标准偏低。铜陵市雨水系统设计重现期一般取1 a，城市干道和中心区设计重现期取2 a，取值基本都低于3 a。多数区域按此标准设计的排水设施能够满足城市雨水的排放，但在暴雨期间局部区域仍会发生积水的情况。（2）设备老化。排水系统老化，部分排水系统已经建成运行了几十年，管道内表面堆积污泥。目前的排水管道大多采用接口刚性的平口管，变形阻力低。根据管道维修服务提供的数据，少数排水管道接口位置不良，输水能力明显降低。城市排水系统管理和维护方法相对落后，管理分散，不利于排水系统的建设和维护，维护资金不足，现有排水系统难以充分利用。（3）养护管理不及时。受资金、技术、人员等因素影响，排水防涝工程问题出现初期得不到发现和处理。针对存在的问题缺乏有效维护，如管道检测技术、非开挖技术等。现阶段，老城区排水设施的管理养护手段相对落后，智慧平台尚在建设，还未完全应用于实践。3城市内涝治理防治改善对策3.1区域流域治理措施生态保护性利用流域内具有行洪功能的河流及地势较低的区域，使其径流调节以及蓄滞洪功能得到充分利用，结合流域产汇流分析，合理确定其蓄滞洪规模。3.1.1城市水体修复严格限制雨水直接排入河道，有条件的雨水入口应退到滨河绿化带内，经雨水塘、雨水湿地等生物滞留设施后再进入河道。没有空间或空间不足的雨水排水口可选用截污网、旋流沉砂池等入河截污措施，降低河道径流污染负荷；有条件的河段建议采用生态堤岸、生物浮岛、生态修复等处理措施，提高河道自净能力；设计通过源头、中途和河道末端雨水控制利用措施相结合，控制排入水体河道径流污染物总量不超过水体的自净能力。3.1.2增强河道行泄排涝能力加强城市河道（沟道）和防洪设施规划、建设和管理，加大城市河道整治和管理力度，提高城区河道行洪排涝能力。各级有关部门加快对城区堤防护岸等不达标防洪排涝设施进行改造提升，加强河道、排洪沟（渠）和排水管网水位标高、排水能力的衔接，打通断头河，贯通骨干河道，促进城市河网水系有效连通。整治过流能力不足的河道（沟道），疏浚扩挖或扩建，整体提升排水能力；对河道沿岸雨水排放口进行全面疏通，确保排水通畅；拆除侵占河湖水系的违建设施，逐步恢复河道的自然形态。调查铜陵市内河流现状，清理相应河道的污泥，整治侵占河道的河流，提高河道的行洪能力。3.1.3水系水环境治理项目摘录安徽省铜陵市义安区铜陵东部城区生态水环境综合治理及配套设施工程PPP项目：主要整治铜陵市义安区顺安湖、顺安河流域生态环境的基础设施建设，内容包括市政基础设施包括顺安河及顺安湖生态环境整治项目、城市休闲绿地工程、市政路网工程等。铜陵市义安区顺安河河道综合治理工程（含红星河和新桥河）：自蛤蟆涝至长江入口，全长11.6 km河道清淤，实施水土保持工程等。铜陵市义安区东河流域水环境综合治理项目：河道总长15 km，建设内容包括河底污染泥清运、涵洞、垃圾清理，人工湿地、生态护岸及人行步道工程。3.2城市层面治理措施3.2.1排水体制优化调整铜陵市老城区的污水管网改造不彻底，加上一些已建成的小区、单位的雨污混接、乱接、乱排，使得污水支管未能全部接入污水管道，依然向雨水管道排放污水污染环境，造成铜陵市现有排水体制混乱，洪涝灾害发生可能性增加。为解决市区内排水体制复杂、排水设施老化、污水管网错综复杂等情况，优化铜陵市的排水体制，规划区域全部采用分流制；老城区进行雨、污分流改造；对改造有困难的区域采用分流式截流合流制，即排水干管采用分流制，在小区合流管出口处进行截流，远期支管全部改造为分流制[4]。3.2.2城市排水出路和排水分区构建铜陵市补充市政设施短板，通过填补管网空白建设各支管和出户管的连接，修复破损、混接、错接的管道，疏通雨水口和雨水管渠，增大管渠尺寸，增设雨水篦子等。为了加强水体保护，确保城市建成区基本无生活污水直排口，实施铜陵东部城区生态水环境综合治理工程、安河河道综合治理工程、义安区东河流域水环境综合治理等项目，解决老城区中的生活污水设施匮乏的现状。按照不同水系的汇水范围，市域分为大通、白狼湖、滨江、循环园、西湖、东湖、中心闸河、顺安、东联圩及江北港新区汇水区，共10个排水分区。“十四五”期间，铜陵市将并结合用地布局、竖向特征等，优化排水分区。分析铜陵市现状排水能力，大排区不需要调整，按照现状排区划分、命名以及雨水管网分布情况，将部分排区更名或合并。铜陵市排水分区与出路优化如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.08.015.T001表1排水分区及排水出路优化分区名称雨水出路面积大通汇水区长江12.25白浪湖汇水区白浪湖、缸窑湖85.55滨江汇水区矶河口排区长江13.99方港河排区8.79磷铵排区12.25惠溪河排区10.52金隆机排区2.10新民机排区0.73黑砂河排区15.83五松排区8.60循环园汇水区长江、钟仓河23.40西湖汇水区西湖、钟仓河39.66东湖汇水区东湖、钟仓河38.07中心闸河汇水区中心闸河32.54东联圩汇水区顺安河、黄浒河40.00顺安河汇水区顺安河、新桥河326.49江北港汇水区长江37.80km23.2.3城市竖向优化地面高程（竖向标）在内涝风险中具有重要作用，合理控制城市地面竖向高程是规避内涝风险、防治城市内的有效手段之一，能够从源头上降低城市内涝风险。铜陵市对义安区开发区等地势平坦、地势较低地区进行雨水排水管顶高。城市绿化采用下凹式绿化；地块平均地坪标高根据道路交叉口及控制点高程，按高于周边道路最低点不小于0.2 m确定；城市内河沿线两侧地块高程应与河道纵断设计充分衔接，地块标高宜高于河道最高洪水位，预留0.5 m以上的超高。3.2.4雨水源头减排根据地形地势、灾害程度、水系布局与涝水总量，结合土地开发建设计划、排水系统建设情况、受纳水体调蓄容量及水位情况等方面综合考虑，大力推进环城湖体、滞洪空间、海绵公园等调蓄设施建设。在老旧小区改造和新开发小区建设中，采用透水下垫面、绿色屋顶、下沉式绿地、透水铺装、雨水花园，充分利用既有条件设置雨水湿地/雨水塘等调蓄设施。优先采用雨落管断接的方式，利用建筑周围绿地设置雨水花园等承接、净化屋顶雨水[5]。新建居住区绿地可结合景观设计采用微地形、下凹式绿地等措施，建议优先采用植被浅沟、渗透沟槽等地表排水形式输送、消纳、滞留雨水径流，间接提高住区内雨水管道排水能力。3.2.5行泄通道建设和雨水削峰调蓄大部分行泄通道存在断面被挤占、淤积等问题，必须及时疏通。因此在“十四五”期间，铜陵市将继续疏通相应的行泄通道，纠正占用河道的现象，提高河道洪水的泄流能力，分析排水渠的汇流特性和参数，以满足城市防洪标准。大力提高雨水排水渠道的过流能力，根据土地形态、排水管网、道路规划，确定超出城市管网设计水平的雨水收集路径，确保超过城市管网设计水位的雨水能够通过一条路线进入受纳水体。“十四五”规划期间，计划修建54.43 km的大型城市排水渠，对沿河排涝泵站的排水设施进行监管和疏浚，涵盖沿河9个泵站前的沟渠整治工程。建设雨水削峰调蓄工程，预计达293 450 m3。3.3设施提升改造措施3.3.1排水管渠修建老城区逐步进行雨、污分流改造，针对改造有困难的区域采用分流式截流合流制，即排水干管采用分流制，在小区合流管出口处进行截流，远期支管全部改造为分流制。修复破损的管网，增大易涝点的排水管渠尺寸，增设雨水篦子[6]。针对现状雨污合流或因合流管道造成水环境污染或内涝的区域，应通过增大管道截流倍数、提高管网重现期、雨污分流等方式，辅以海绵城市建设以及管网修复等措施，控制年均溢流次数和溢流总量。新建区雨水管渠应结合城市发展需求合理布局，按分流制进行雨、污排水系统建设。3.3.2智慧平台建设目前，铜陵市已建立了铜陵市城市地下管网信息化及安全运行监测系统，对主城区81.3 km2范围内城市地下管网进行安全运行监测，为科学排水防涝提供了数据支持。下一步将加快启动城市排水防涝信息系统和智慧管理平台的建设程序，继续完善智慧防汛指挥系统，结合当地的地形地貌把控汛期洪涝灾害全局，对灾害点进行快速响应，利用信息技术实现现代化汛情防治。汛前快速高效地实现全市范围长江及主要内河溃口洪水淹没、郊区河湖数学模型建模，以现代水利智慧化的方式模拟城市雨洪过程，实现汛前精准评估。构建全市防汛信息一张图，对所有汛情信息、救灾资源、人员组织、汛情变化一目了然[7-8]。4结语铜陵市地处皖南丘陵地区，流域内降雨集中不能形成汇流，引起内涝；老城区内排水体制不完善、排水管渠破旧堵塞等问题，增加了洪涝灾害发生的风险。受资金、技术、人员等因素影响，排水防涝工程问题初期得不到发现和处理。铜陵市对流域内具有行洪功能的河流及地势较低的区域进行生态保护性开发利用，使其径流调节以及蓄滞洪功能得到充分利用，合理确定蓄滞洪规模；改造老城区内老旧管网，优化城市竖向高程，从源头上控制内涝。合理确定新规划区域排水体制，将海绵城市建设理念应用其中，多透水铺装地面及下凹式绿化。针对应急处理不够及时的问题，建设智慧信息平台快速应对内涝灾害。