摘要：内涝问题是众多城市亟需解决的问题，而雨水的有效收集和利用是缓解内涝问题的重要举措之一。本文对山地城市内涝防治与雨水利用进行了重点分析。
关键词：山地城市；内涝防治；雨水利用
当前，内涝问题是制约城市发展的重点问题之一。而雨水作为一种宝贵的资源，在城市水循环系统和流域水循环系统中起着重要的作用。内涝防治是一个系统问题，要通过各方面的共同努力，建立一套完整的、切合我国实际情况的可持续排水系统技术体系，这样不但能避免雨水引发内涝，同时也使雨水资源得到充分地利用。
一、山地城市内涝频发的原因
城市内涝产生原因很多，总的来说包括以下方面：由于气候变化及城市热岛现象引起的降雨量大、降雨集中；由于大量河流湖泊被填，城市地面不透水率增大，导致雨水调蓄空间不足、雨水地表径流加大；由于排水管网建设水平较低、管理不到位引发的雨水系统排水能力降低。
山地城市也是城市内涝重点发生区域，其城市内涝频发除上述原因外，其还具有自身的特殊原因。山地城市地形复杂，汇水线丰富，但山地城市建设活动为了满足对场地的需求，常会破坏地区水文路径的完整性，如填埋湖泊、渠化河道等。这些处理方式极大地破坏了雨水的调蓄能力，改变了自然水文路径，增加了雨水排水系统的压力。因此，山地城市易出现雨水地表径流骤然加大，超过地区排水能力，进而产生城市内涝。
二、雨水利用价值
雨水作为一种宝贵的资源，不能一排了之，要本着“综合利用在前，排放在后”的原则。雨水利用价值主要表现在以下方面：
1、雨水利用能解决城市中大面积的草坪、树木和各种亲水景观的用水，以缓解城市生态用水与居民用水之间紧张的矛盾。
2、各种雨水利用设施能有效抑制暴雨径流，减轻城市的防洪压力。
3、雨水渗透可补充地下水，升高地下水水位，对涵养水源、改善城市水环境、恢复城市良性水循环具有根本性作用。
三、山地城市防涝与雨水利用思考
1、天然-人工联合雨水排蓄系统。山地城市沟壑众多，天然溪沟是良好的泄洪渠道。城市建设多沿自然沟谷两侧修建，有利于雨水的自然快速排放。但山城冲沟一般流程短、坡度大，加速了雨水的汇集；城市化进程加剧了城市降雨径流的汇集，在短时间内可能导致人工洪水和严重内涝。雨季过后，雨水易排出，形成上千河沟和纳污沟，从而影响两岸人居环境。
此外，山城还有许多洼地，拥有许多小型水库(湖塘)——曾是农业灌溉的水源。城市化后，这些水库(湖塘)部分成为景观水体，部分被废弃。因此，有必要合理利用冲沟、洼地和水库(湖塘)，在山地城市建立可持续的排水系统，利用技术和工程手段降低雨水从天空到河流的速度，利用小型湖泊等设施，防止暴雨时地表水过快集中涌入排水管网；或让这些冲沟、水库成为城市雨水排水的出口，使城市雨水排水与天然沟壑、湖塘共同形成雨水排水和储蓄系统，既能缓解高强度雨洪排水压力，又能为雨水利用提供良好的条件。
2、山地城市雨水渗蓄系统。植被覆盖绿地具有雨水入渗涵养功能，修建良好的渗透性地面是延缓汇流时间、降低雨洪峰值的有效途径。通常，新建住宅小区、道路、广场、停车场等改造为透水地面，使雨水入渗回补地下水；增加雨水收集利用，纳入中水系统实现城市雨水资源化。但山城地质有其特殊性，表层土下多为岩石，且地质表层结构变化大，渗透性差的岩石多位于浅层或者直接裸露于地表。
在这样的地质条件下，若建一个简单的渗透地面或大型的雨水储蓄设施，将很难施工和实施，而且建成后仅是表层渗透，降低地表径流的效果并不理想。同时，雨水汇集在地下，雨水无处排泄，地表和路基长期浸泡，导致地表沉降不均匀。因此，传统的渗地方式不适合山地城市大规模开展。
针对雨水渗蓄系统，国外发达国家常采用建立大型地下雨水储蓄工程。比如：法国巴黎建立了地下水道网络管理信息化处理(TIGRE)的地理信息化系统管理水道管网，形成了一座人工的“地下大水库”。地下水处理系统管道全长2400km，在小型下水道中，还设计建造增强冲刷效应，避免下水道堵塞的蓄水池；在英国，“可持续排水系统”主要用于将雨水引入水池、盆地或区域池塘和湿地，用于资源化利用或排入城市河流。上述工程需大面积的闲置土地，以建设雨水储蓄设施，而我国山城普遍具有布局紧凑、用地紧张的特点，难以为大型雨水储蓄设施提供大量用地，其推广受到一定限制。因此，山城雨水渗透系统的建设应因地制宜，采取小而分散的方式，将人工蓄水构筑物的建设与自然洼地或池塘结合起来，增加雨水的拦蓄能力，建立良好的雨水入渗场地，接纳雨水径流，形成具有山城特色的雨水渗蓄系统。
3、山地城市雨水控制系统。因山城地形的特殊性，各种构筑物的规划设计受当地地形、地质等影响很大。为保证施工的可行性和运行的安全性，其分布可能与实际需求不完全匹配，导致部分构筑物过载运行或闲置；山城气候和地形较复杂，很难掌握降雨径流的时空分布特征、降雨类型、地面覆盖等情况。若不能科学合理的对区域排水截污系统进行规划设计，就不能实现清污分流，极易造成城市初期雨水污染负荷过重，不利于城市排水系统的高效运行；在城市排水系统运行过程中，各重要组成部分的有效衔接尤为重要，但我国目前的情况是，大多数山城现有的排水系统管网及配套设施并不完善，与污水处理设施能力间缺乏时空协调性，加之山城雨旱季分明、降雨集中、降雨历时短等特点，未能充分发挥其能力。因此，在对雨洪灾害风险评估的基础上，加强对雨水的监测，进而对雨水进行有效的控制和调度，从而减少内涝和雨水灾害，具有重要意义。
1)雨洪灾害风险评估。山城内涝与雨洪防灾减灾，应在时间域和空间域进行优化配置和有序建设，并进行灾害风险分析。灾害风险评估包括：
①研究致灾临界降水量。根据雨水灾情普查资料和典型城市内涝案例，结合实地调查，建立降雨-径流的实时模型，确定雨水定量关系，综合确立当地致灾临界气象条件。
②进行雨洪淹没动态模拟试验。建立承灾体数据库，动态模拟洪水流向、流速、淹没水深等因素的时空物理场，以反映暴雨洪涝灾害的影响范围及程度。
③形成风险评估方法。建立适宜的数学模型，实现暴雨洪涝灾害风险评估，并对其进行相应的划分。
2)建立雨水监测系统。通常，城市面积较大，在城市排水系统中有大量的污水和雨水预留接口，很难获得有代表性、完整的雨水监测信息。因此，需对现有的城市下垫面数据进行统计分析；然后通过对排水系统各重要部分运行效能及影响因素的分析，最后进行监测支撑系统的建设。在城市雨水动态数据库的基础上，对数据传输方式进行经济技术比较，确定数据的应用模式，建立完整的山城雨水监测系统。
3)形成山城雨水联合调度体系。根据山城的地形和气候特点，可在短时间内形成内涝。另外，城市雨水系统较庞大，不可能人工开闭各种阀门来控制泄洪与蓄水间的转换。因此，有必要在雨水排蓄关键节点安装水量在线监测仪器，通过控制阀的启闭实现水量调度的模糊控制模式及实时控制技术。
4、山城雨水径流污染控制系统。近年来，面源污染的控制引起了人们的广泛关注。城市初期雨水水质较差，成为主要污染源。此外，山城地势高差大，冲刷效应更明显，更应注意控制地表初期径流的污染负荷。在内涝防治及雨洪调控的同时，调整雨季污水处理厂的运行方式，并合理分配截流的合流污水量及水质，以实现污染物排放的最小化和系统运行效能的最大化。
参考文献：
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