三、城市排水防澇體系的關(guān)鍵解析
鄭州特大暴雨事件的主因，顯然是由于超出安全標(biāo)準(zhǔn)二倍多的澇水出路受阻。然而，盡管量級特征不同，超標(biāo)暴雨任何城市都可能發(fā)生。其他城市怎樣才能吸取教訓(xùn)？
為此，我們需要首先理解排水防澇系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)。本質(zhì)上排水防澇體系是關(guān)于城市雨水的滯蓄排放的空間平衡和有序布置。澇水量的時(shí)空估計(jì)以及風(fēng)險(xiǎn)管控，是解決城市洪澇問題的重要內(nèi)容。從系統(tǒng)角度，不同工程手段實(shí)現(xiàn)不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)。工程手段包括源頭減排與排水管渠系統(tǒng)、內(nèi)澇防治系統(tǒng)，和超標(biāo)降雨應(yīng)急防控和響應(yīng)系統(tǒng)。下圖展示了各個(gè)系統(tǒng)層級設(shè)計(jì)應(yīng)對不同的暴雨特征，主要功能有所不同。
?排水管（圖A）-設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)多介于5年及5年一遇以下。主要設(shè)施包括：源頭海綿設(shè)施、地表導(dǎo)流、管網(wǎng)、調(diào)蓄設(shè)施、城市河湖等
?內(nèi)澇防治系統(tǒng)（圖B）-主要應(yīng)對超出管網(wǎng)能力的設(shè)計(jì)暴雨（如5-50年一遇），設(shè)施主要包括：管網(wǎng)、調(diào)蓄設(shè)施、城市河湖、泄流通道、地表的安全積水區(qū)域。
?超標(biāo)系統(tǒng)（圖C）-（如大于50年一遇）的降雨事件，主要設(shè)施包括：調(diào)蓄設(shè)施、城市河湖、超標(biāo)泄流通道、地表淹沒區(qū)域,預(yù)案以及應(yīng)急響應(yīng)非工程減災(zāi)手段。
任一排水系統(tǒng)（或子系統(tǒng)），降雨徑流進(jìn)入系統(tǒng)后，是排水能力與系統(tǒng)調(diào)蓄量之間的平衡。當(dāng)排水能力受限，系統(tǒng)調(diào)蓄量超過防洪排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)安全蓄量時(shí)，發(fā)生內(nèi)澇（見圖11）。排水防澇規(guī)劃對管渠道、內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)和海綿城市有明確的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)要求。
在內(nèi)澇防治體系中，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)超過管渠能力的地表徑流空間組織、安全調(diào)蓄，以及標(biāo)準(zhǔn)外澇水的風(fēng)險(xiǎn)評估與對策，是工程規(guī)劃與管理的重點(diǎn)。這些地表徑流組織與澇水出路，需要城市的空間。這項(xiàng)工作，業(yè)界常常通過洪澇風(fēng)險(xiǎn)的識別與評估，為城市規(guī)劃和排水防澇提供非常重要的洪澇風(fēng)險(xiǎn)圖成果。風(fēng)險(xiǎn)圖可為防洪排澇設(shè)施空間布局提供依據(jù)，識別淹沒對象，評估發(fā)生后果，以便在工程上布置合理的避險(xiǎn)措施，在空間上與城市規(guī)劃銜接。
圖 11 典型系統(tǒng)逐時(shí)入出流量-蓄量平衡示意圖四、認(rèn)知與啟發(fā)
根據(jù)上述研究，得到如下啟發(fā)：模型推演表明，鄭州7·20暴雨主城區(qū)受災(zāi)的主因是由上游始發(fā)暴雨洪水與市中心極端小時(shí)暴雨疊加，城區(qū)形成大面積水深不等的快速坡面匯流導(dǎo)致。該暴雨量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過城市河道防洪標(biāo)準(zhǔn)和城市的排水防澇標(biāo)準(zhǔn)。
城市是否具有標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的洪、澇風(fēng)險(xiǎn)圖？是否有超標(biāo)準(zhǔn)暴雨研究和預(yù)案的風(fēng)險(xiǎn)圖？超標(biāo)準(zhǔn)洪水或澇水在規(guī)劃工程中會淹哪些地方？怎么調(diào)蓄？如何排放？恐怕許多城市對這些問題都仍缺乏準(zhǔn)備；
洪澇災(zāi)害怎么管？鄭州暴雨事件暴露了一個(gè)非常普遍的風(fēng)險(xiǎn)管理問題。流域防洪工程管河道堤防和泵站等，但不關(guān)注城市細(xì)節(jié)；城市排水防澇關(guān)注城市細(xì)節(jié)，但只假設(shè)河道安全，且只局限于管渠和內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)；
是洪？是澇？或洪澇？城市是源頭產(chǎn)水、匯水、地表坡面匯流，而又期望被保護(hù)的對象，既非防洪工程可以保護(hù)，又非通常的澇水現(xiàn)象，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了排水防澇的能力范圍。
其實(shí)概念并不重要，重要的是對風(fēng)險(xiǎn)特征，如暴雨量級、淹沒水深、流速、淹沒對象等的判斷、識別和評估。隨著全球變暖，氣候不確定性加大，點(diǎn)暴雨公式的局限性、超標(biāo)事件研究不足和洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估的薄弱，可能是當(dāng)今城市規(guī)劃與管理不小的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。極端氣象條件研究、可靠的精細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)和標(biāo)準(zhǔn)外洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估與風(fēng)險(xiǎn)圖，為識別風(fēng)險(xiǎn)源與重要保護(hù)對象，為城市空間規(guī)劃、重大工程避險(xiǎn)、應(yīng)急響應(yīng)管理提供重要依據(jù)。城市排水防澇規(guī)劃是唯一彌補(bǔ)當(dāng)今技術(shù)體系局限，有條件提供這些權(quán)威成果的技術(shù)途徑；
本研究基于大量公開信息構(gòu)建洪澇模型，得出較為符合實(shí)際的專業(yè)分析成果，表明在具有較好基礎(chǔ)資料的條件下，通過專業(yè)模型技術(shù)支撐排水防澇規(guī)劃或內(nèi)澇治理的技術(shù)手段，應(yīng)是基本要求。
再進(jìn)一步，氣象信息與洪澇系統(tǒng)模擬技術(shù)的集成，能為城市快速高效的工程決策、預(yù)警預(yù)報(bào)和應(yīng)急響應(yīng)提供輔助。隨著系統(tǒng)應(yīng)用檢驗(yàn)和糾錯(cuò)能力提高，這種以實(shí)時(shí)模擬為支撐的預(yù)警預(yù)報(bào)和應(yīng)急決策技術(shù)將會越來越成熟，是必然趨勢。
