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水 利 学 报

２０２２年 ７月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５３卷 第 ７期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２２）０７ － ０７８９ － ０９

城市排水防涝基础设施应对能力的三个阈值

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刘家宏 １，２ ，梅 超 １，２ ，邵薇薇 ，王 佳 １，２ ，丁相毅 ，于赢东 １
（１．流域水循环模拟与调控国家重点实验室 中国水利水电科学研究院，北京 １０００３８；
２．水利部数字孪生流域重点实验室（筹），北京 １０００３８）

摘要：城市排水管网、沟渠、河湖水系是承纳、转输、调蓄暴雨径流的重要基础设施，在应对城市暴雨内涝中发
挥着至关重要的作用。城市排水防涝基础设施受设计标准、运行维护水平、城市下垫面环境变化等多重因素的影
响，其自身应对暴雨的能力差异较大。科学量化城市排水防涝设施的应对能力对城市洪涝预报、预警和应急调度
十分必要。本文提出了城市排水防涝基础设施应对能力的三个阈值，即：雨水管渠排水能力阈值、内涝防治系统
应对能力阈值和应急设施防御上限阈值。这三个阈值通俗讲就是 “不积水” 阈值、“不内涝” 阈值和 “不失防”
阈值。基于郑州 ２０２１年 “７·２０” 特大暴雨灾害的调研结果，对三个阈值的表征指标和确定方法进行了初步探讨。
结合文献调研，对北京、东京、深圳等城市对应阈值进行了分析量化，对暴雨量级超过不同阈值标准后的防控策
略进行了探讨，提出了城市排水防涝阈值协同提升途径，可为城市极端暴雨的防控提供决策参考。
关键词：城市洪涝；排水防涝基础设施；郑州 “７·２０” 暴雨；阈值分析；防控策略
文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２２０２１９
中图分类号：ＴＶ１２２

１ 研究背景

全球气候变化和快速城镇化背景下，城市水循环特征发生了显著变化 ［１］ ，城市区域极端强降雨、
雷暴、洪涝等发生的概率增加 ［２］ ，暴雨雨强和雨量屡屡刷新水文气象观测记录 ［３］ 。２０２１年 ７月 ２０日，
郑州国家气象站实测最大小时降雨 ２０１．９ｍｍ，突破我国大陆气象观测记录历史极值。在郑州 ２０２１年
“７·２０” 特大暴雨过程中，郑州国家气象站实测最大日降雨量 ６２４．１ｍｍ，为建站以来日降雨量最大值
的 ３．４倍 ［４］ 。２０２１年 ８月 １６日晚 ２１时许，北京市海淀区旱河路铁路桥区域出现小尺度强对流天气，
２０分钟降雨 ５６ｍｍ，短时雨强重现期超过 ５０年一遇。２０２１年，位于北京市区的海淀和石景山站年降
［５］
水量首次突破 １０００ｍｍ ，为城市 “雨岛效应” 增添了新的例证。上海市 ２０１１—２０２０年平均降水量
较 １９６１—１９７０系列均值增加了 ３７％ ［６］ ，城市区域的降水显著增加。极端强降水破坏性强，极易造成
严重的城市内涝，直接威胁人民生命和财产安全。
２０２０年 ７月，习近平总书记在中共中央政治局常务委员会上强调：要全面提高灾害防御能力，坚
持以防为主、防抗救相结合，把重大工程建设、重要基础设施补短板、城市内涝治理、加强防灾备灾
体系和能力建设等纳入 “十四五” 规划。城市内涝治理须精准识别风险源，摸清风险底数，对城市应
对暴雨洪涝的综合能力做到 “心中有数”。我国城市排水防涝基础设施应对能力如何，怎样加强城市
内涝治理能力建设，是当前亟待回答的重要问题。２０２１年 ４月，国务院办公厅发布了 《关于加强城市
内涝治理的实施意见》，提出各地要因地制宜形成 “源头减排、管网排放、蓄排并举、超标应急” 的
城市排水防涝工程体系。

收稿日期：２０２２ － ０３ － ２８；网络首发日期：２０２２ － ０７ － １１
网络首发地址：ｈｔｔｐ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２２０７０８．１２４２．００３．ｈｔｍｌ
基金项目：国家自然科学基金项目（５１７３９０１１，５２１９２６７１）；国家重点实验室基金项目（ＳＫＬ２０２２ＴＳ１１）
作者简介：刘家宏（１９７７ － ），正高级工程师，主要从事城市水文学研究，Ｅ － ｍａｉｌ：ｌｉｕｊｈ＠ｉｗｈｒ．ｃｏｍ
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