内涝之下，规划作为？
01.
这雨下得有多大？
自2021年7月17日，从太行山东麓到南阳盆地，河南西部、北部和中部地区出现了严重的大暴雨、特大暴雨等强降雨天气。郑州、焦作、新乡、洛阳、南阳、平顶山、济源、安阳、鹤壁、许昌等地都出现了特大暴雨。嵩山、偃师、新密、伊川、登封等5个国家级气象观测站突破建站以来日降水量、3日降水量历史极值。其中， 19日20日，嵩山降雨量508.3mm，新密476.2mm，一天多的时间，嵩山接近常年总量的60%，新密超过了常年总量的70%。雨还在下！！！！
行人涉水通过积水路段（郑州市）
宽阔的城市道路成了“河道”（郑州市）
从气象学上讲：24小时内降水量50mm以上称为“暴雨”，100～250mm为“大暴雨”，250mm以上称“特大暴雨”。按照1小时为单位进行换算，16mm降水量便可以算得上暴雨了。根据2418个国家级气象观测站的数据，7月20日，河南、湘乡、驻马店、文山、湘阴等10余个观测站，降水量都超过了18mm，暴雨似乎颇为普遍。
7月20日18时的降水量
郑州昨天统计的201mm降雨意味着什么？全市范围内都累计降下了20cm的雨水，加上平原地形，积水无处排泄，且地势略有差异，水往低洼处汇流，多处地方积水过腰乃至一人高的洪水十分普遍。
再看降雨量的实时分布，局部地区的1小时降水还达到了457.5mm，较之前茂名1小时168.3mm的降水量记录，高的不是一点半点儿！而我国之前的1小时降雨量记录是台湾澎湖的214.8mm，郑州一天之内便下了大半年的降水量，的确创下了历史最高纪录。
7月19日-20日的逐小时降雨量
02.如此暴雨，
灾情究竟有多严重?
我们经常调侃城市内涝为“看海”，而如此之大的暴雨，则是真真切切的灾难！
说起灾难，不得不提及河南“758”，那场被称为千年、万年一遇的大洪水。1975年河南林州“758特大暴雨”创下了1小时198.5mm的降雨量记录，泌阳林庄6小时最大降雨830.1mm、24小时1060mm、72小时1606mm。那时我们没有手机，没有短视频，没有发达的网络，甚至照片都弥足珍贵。“老百姓都说是倾盆大雨，我说比倾盆大雨要大得多，是倾缸大雨”“洪水像座山一样，一下扑过来了”（原河南省驻马店地区防汛抗旱指挥部指挥长孔繁斌回忆说），我们依然可以从先辈们的回忆中，深刻体会洪水无情。
1975年8月，7503号台风自福建晋江登陆，旋即直奔中原。台风并没有随着纵深的加大而逐步减少、消失，而是在河南南部伏牛山脉与桐柏山脉之间的大弧形地带，大规模地释放了庞大的降水。造成了板桥、石漫滩、田岗、竹沟、薄山等多处大中型水库的崩溃，58座小型水库相继溃坝，造成了巨大的洪灾。以板桥水库为例，一瞬间，每秒7.9万m³，15m高的洪水一顷而下，在6小时内就倒出了7.01亿m³的大洪水。凌晨1点钟，大量市镇、无数村庄化为乌有，到处一片汪洋。此外，洪水还冲毁京广铁路100多公里的路基，造成了全国范围内的救援困难。
1975年8月的驻马店特大洪水（资料来源：泌阳门户网）
1975年8月的洪水淹没的村庄（资料来源：泌阳门户网）
就这次郑州的强降雨来看，3小时雨量330mm，24小时最大467mm，差不多是758的近一半。先不说内涝造成的地下交通倒灌，地面交通全面瘫痪，公路、民航的停运，居民上班、回家困难，单说各地的大中小型水库险情，就觉得不寒而栗。洪水之下，庄稼绝收，无数村镇面临的居民转移、应急抢险、救援等问题，无一不是巨大的灾难。据央视新闻报道，截止到21日下午，郑州市区就已造成了25人死亡，7人失联，转移避险10万多人。灾难已经给人民的生命、财产安全带来了巨大的威胁。
据悉，河南省防指已于7月21日凌晨3时将防汛应急响应级别由Ⅱ级提升为Ⅰ级。中部战区已调集解放军指战员730人，武警官兵1159人、车辆60余辆，消防救援队伍指战员6760人次、1383车次，民兵690人，冲锋舟35艘，其它各类抢险装备25784套参与抢险救援。腾讯公益基金、阿里巴巴、泡泡玛特等社会机构纷纷捐款捐物，各地自发的募捐、救援物资筹备等工作均已启动。各类防汛、救援信息汇总已在微博、朋友圈等网络中广泛扩散，“河南挺住”“河南加油”不绝于耳，全国人民在刚刚经历新冠疫情后，团结一致，共度时艰的民族精神又一次感动了中国。
03.
强降雨怎么来的呢？
黑河—腾冲的胡焕庸线，是地理学上经常提及的一条重要经济、人口分水岭。与此相似，中国也存在一条自东北到西南的雨带，大致与第二至第三阶梯的分界线吻合。夏季西南季风带来的暖湿气流，在副热带高压影响下与南下的低压冷空气交汇，带来季节性集中降雨，这也是为什么大兴安岭-太行山-巫山一线东侧经常出现强降雨的原因。而这次正是由于烟花、查帕卡台风的共同作用，大尺度环流在太行山和伏牛山形成了锋面冲突，带来了集中的强降雨。
中国大面积暴雨地区分布图（图片来源《中国水旱灾害》）
7月20日卫星云图
7月20日逐小时卫星云图
04.面对强降雨引发的内涝，规划该如何作为？
《山海经》、古巴比伦的《吉尔伽美什史诗》、欧洲的《圣经》、南美的玛雅文明都曾记载过大洪水，人类文明史，本身就是一部灾难史，在与自然灾难抗争的过程中，得以孕育文明。我们当然不可能随心所欲地控制天气、河流、土地、其它生物、海洋甚至地壳内物质的变化、兴衰，这些超出文明作用的能力姑且不提。如何通过积极的行动，最大限度地降低自然灾害的影响，减少灾害发生时可能出现的次生灾害，制定有助于逃生、自救、保护和灾后恢复的行动指南依然具有积极意义。
就雨水、洪水而言，昔者虽有“河伯”“河神”“水神”“雨神”“龙王”等各类祭祀，寄望于“天”。但人类努力的脚步也从未停滞，大禹治水、李冰父子疏浚河道、郑国修渠于秦、西门豹治水于邺……，中华民族对于水患的治理始终是积极主动的。
杭州西湖也是经典案例。作为著名风景名胜区，西湖自是不缺神话传说，但修建西湖的确是出于雨洪调蓄的考虑。据载，北宋年间，苏轼被贬杭州，钱塘江上游雨水冲刷，淤泥在下下游沉淀，积泽而湖，但逢雨季，内涝尤甚，频繁的洪水泛滥、淹没村庄，于是便有了著名的西湖治理。经过历朝历代人的努力，西湖终于在蓄水和疏浚河道方面演变成了如今模样，实现了防汛和景观功能上的平衡。
《管子·乘马》有云：“凡立国都，非於大山之下，必於广川之上；高毋近旱，而水用足；下毋近水，而沟防省。”国土空间规划中，城镇建设用地的选择一定是建立在城水关系平衡结果上的综合判断，预留必要的调蓄水面，建立完善的泄洪系统一直是规划领域的基本准则。然而，随着城镇化速度的加快，城镇建设用地选址中的经济因素不断驱动不合理开发的出现，边际成本较低的城中生态资源被逐步侵占，城市中预留的调蓄水面、生态绿地逐步减少了。在以生态文明建设理念指导下，以“高质量发展、高品质生活和高水平治理”要求下的新型城镇化过程中，加强城市安全和韧性的建设，切实提高治水能力，仍然是实现人与自然和谐共生，以民为本的重要规划思路之一。
4.1
强化雨洪调蓄设施建设
雨洪调节、调蓄是在地表径流环节中，通过对河道的梳理、整治，实现雨水的快速排出，也可以加强湿地、湖泊、水库等库容，提高其蓄水能力，从而减少雨水对城市组团的安全威胁。总的来说，可从河道调节、城中蓄水和上游蓄库、城中疏通两个方面完善空间布局。
雨洪调节模式技术思路图
两种雨洪调节措施对比示意图
河道调节、城中蓄水
在规划区或下游地势低洼地方进行挖湖蓄水，整治供水河道走向和岸线空间形态，促进城市与水亲密衔接，保障城市防洪安全，减少内涝发生。这种方式适用于地势较为平坦，内涝问题存在但不是特别严重的区域，不受城市规模限制。优点是可以节约经济成本，营造良好的滨水空间和景观环境，在广大低缓丘陵和平原地区具有很强的推广性；缺点是挖湖蓄水虽然对城市洪峰有较强的调节作用，但如果遇到超级强降雨，其调节作用依然无法满足要求，需要辅以电排等方式综合改善内涝问题。
其技术思路是通过GIS对地表径流的分析，获取潜在的汇水路径，进而对河道进行梳理，确定合理的河道走向。通过汇水流域分析测算区域洪水量和全年降雨量，平衡区域水体面积和总量，运用空间叠加的方法，为蓄水湖面寻找合适的蓄水点。最终形成“长藤结瓜、根部挖湖”的城市内涝调节水系。
隆回县城北新区水系结构图
隆回县城南片区水系结构图
上游蓄库、城中疏通
在流域中城市上游修建水库，通过水库容量的提高，调节下游城市区域的水量，从而减少内涝的发生，同时为城市提供饮用和灌溉水源。这种方式适用于城市规模不大、丘陵地势有一定坡度的城市，或内涝和缺水并存的城市，受制于河流上游的汇水流域大小，对众多中小城市具有推广意义。优点是水库蓄水可以有效调节下游水体水量，实现水源在季节上的平衡，同时也对暴雨带来的山洪具有较强的调节能力；缺点是修建水库成本较大，当洪水超过水库库容时，依然需要进行泄洪，冲击城市河道，同时也会对下游城市用水形成卡口。
其技术要点是通过水文模拟和径流雨水量的测算，先在城区上游、流域的中下游选择适当位置进行水库的修建或对原水库进行扩容。通过暴雨强度和流量测算，确定河道断面大小，进而疏通河道，增强其排水速度，建立水库的用水管理周期，动态为下游河流补水、调节，形成“群龙戏珠”的雨洪调节的水系结构。
左图：浏阳市经开区分区规划水系结构图
右图：浏阳市制造产业园水系结构规划图
蓄水湖面的选址
基于雨洪调蓄的湖面选址的影响因子主要包括地形条件、降雨量和暴雨强度、现状水系基础、城市居民点位置以及政策因素等。首先，地形是影响选址的首要因素，一般而言，流域下游平坦地形和流域中游突然收紧的隘口以及低洼地、湿地等位置都是适合作为子流域出水口的理想位置；其次，降雨量、暴雨强度等决定了湖面的大小，是进行雨水调节的终极目标，测算的结果同样会影响蓄水湖面的选址；再次，现状水系基础，对于地势差异不大的区域，现状的水塘和河网格局一定程度上反映了当地的自然选择，是城市经历了多年沉淀后的自然优化，可以有效地保留居民对水体的文化记忆，形成较强的认同；另外，保护现状居民点和规划居民点位置同样是影响水面选址的重要因素，是内涝防治和水源调节的目的所在，集中水面的选址对于带动周边地块开发、激活区域人文生活活力同样具有重要意义；最后，蓄水湖面的选址还必须和城市的发展全局相适应，契合政策的实施，避开基本农田保护区等限制性因素，结合城市重大项目来统筹安排，以保障资金和建设力度支持。
宁乡县沩东新城湖面选址分析图
河道整治
整治河道的目的在于确保河道行洪通畅，保障行洪安全，最大限度促进滨水地块活力，串联城市人文生活和滨水休闲路径。因此，河道整治的关键在于确定最优的河流路径，制定安全的排水断面和亲水界面设计。河道的路径选择可采用GIS平台进行地形模拟，划分小流域汇水分区，分析每个流域内的河网分级结构，以此作为河道恢复的判断依据，最大限度地减少工程开挖成本，这一点对丘陵地区尤为重要。对于地势平坦的平原区域还需结合城市发展结构和形成机制，调整河道走向与线性形态，促进城市开发意图实现。另外，河道断面的确定首先应是测算暴雨强度和雨水流量，以此为依据计算行洪所需的河道空间，进而结合滨水空间景观营造的需求，制定不同使用功能情境需求的断面形式。
4.2
精准测算地表径流
水量的测算是排水规划的前置工作，具体工作包括暴雨强度、雨水设计流量和年雨水总量的测算等，是制定排水管径和调蓄湖面的依据。因此，如何科学准确地测算实际可能出现的暴雨量和全年降雨量对内涝的防治最为关键。
水量测算方法一般通过暴雨强度计算公式测算特定降雨历时周期内不同径流条件下暴雨形成的雨水量，对河道、排水管网断面具有直接的指导意义，而雨水流量的测算反映的是该暴雨强度下雨水的流速，是河道蓄水湾口的计算基础。另外，可通过年降雨量的测算，计算区域全年降雨，平衡区域蒸发和渗漏参数，求得区域可用水资源总量，进而确定蓄水和景观湖面的大小，保障有水可用。
目前关于暴雨强度的测算有国家层面的2014版《室外排水设计规范》和地方根据当地实际测算的计算公式。测算方式不尽相同，同一公式也会随着测算参数的变化而出现差别，因此，适合项目实际的测算参数更能决定规划的合理性。在现行的计算标准中，能够对测算结果产生影响的参数主要包括径流系数、暴雨重现期、降雨历时和多年平均降雨量，除去其中的气候参数，能够从规划建设上进行控制的只有径流系数。就内涝问题而言，同一地区也可能存在平原、山地、丘陵交错，水田、旱地沟谷状发育，低缓丘陵和平原相互咬接，造成城市径流系数差异巨大，无法统一标准的情况。如同为绿地，公共绿地和防护绿地就差异很大，即便是公园绿地之间，也会因为乔木、灌木植被和硬化地面的比例差异会导致径流系数失去其本来的意义。因此，应在控制性详细规划和城市设计导则中，通过建立绿量和地面透水率等参数来综合控制区域未来可能出现的径流系数①，我国深圳探索的低影响开发技术以及全国范围内推广的海绵城市技术均属此类②。
长沙解放垸水系结构优化图
4.3
强化空间战略预留和应急管理
强调应急避险空间的预留是在经历过“非典”“新冠”后，逐步摸索出来的规划共识，在国土空间规划过程中，预留应急避险绿地，预留医疗卫生、救灾物资仓库等应急设施的建设空间是当下国土空间规划的重要内容。同样的，预留蓄滞洪区、泄洪河道以及避险物资设施也一直是强化城市安全、提高城市韧性的重要内容，是规划的核心抓手之一。
此外，我国广泛实践的河长制、湖长制，也是水系治理制度的重要事件，通过落实治理责任，细化治理措施和完善实施机制，确保了河道治理的成效性。对于内涝而言，在国土空间规划中应划定不同等级的内涝防治单元，借鉴河长制、湖长制的经验，落实到城市、街道或社区，建立以规划管控为主体的规划许可措施，加大专项规划的传导和落地实施，在社区层面落实具体的地表垃圾清理、排水管道疏通以及涉水点安全提示、雨水井盖维护等措施。定量地配备物资储备和应急管理设施、施救人员、施救信息，最大限度地发挥基层的社会治理作用。
文中详细测算方法及公式参见：
赵广英、李晨等《城市内涝问题的规划改善途径研究——以湖南省为例》
赵广英、李晨《湖南丘陵地区水体规划策略研究——以隆回县城南片区为例》
注释：①绿量率和地面透水率是影响径流系数的关键参数，不同用地类型的径流系数是建立在绿地率、绿量和地面透水率等基础上的平均值，绿量率、地面透水率与径流系数呈正相关关系。
② 低影响开发（或低冲击开发）的原理是通过分散的、小规模的源头控制机制和设计技术，实现对暴雨所产生的径流和污染的控制，从而使开发区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态。
作者
赵广英，深圳市城市规划设计研究院有限公司，高级主任规划师，城乡规划高级工程师，注册城乡规划师
编辑、排版 | 陈程