Page 50 - 2024年第55卷第3期

流速减缓，加上局部地势低洼，几种因素共同作用造成交汇点水流无法顺畅排入龙子湖，形成雨洪滞
留、严重积水致灾的深淹没区，如图 ４中红色箭头指向及水深分布云图所示。

图 １４ 三级穿路暗涵示意 图 １５ 明理路段比降与相应雨洪水深变化

（４） “管网有限”：排水管网泄流、抗险能力不足，下垫面改变加剧积涝成灾。同众多城市新区一
样，调查区内有大范围高密度建筑群，大面积水泥等材料硬化地表取代自然地貌。特大暴雨在城市新
开发区形成的坡面产汇流强度远大于一般地区，大大增加甚至超出排水系统的负荷。郑东新区地下排
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水管网设计标准比较高，８０％以上排水管径约 ８０～１２０ｃｍ，管道泄流能力为 ３ｍ ?ｓ；但管网与周边河
流水系的连通性与排洪需求不协调，管网的排涝能力直接受制于出口河流水位。 “７．２０” 暴雨时受排
洪河道高水位顶托，许多社区管网排放雨洪能力严重受限。例如 “７．２０” 当日东风渠郑东新区段（外
水系）水位高达 ８５．５２～８６．６１ｍ，社区排水管网因外河高水位顶托、出流不畅很快达到超负荷状态，导
致龙子湖边（内水系）局部淹没水位达 ８５．６～８６．４ｍ，内外水系水位差极小，造成严重积涝。因此为应
对极端雨洪灾害，城市新区规划必须处理好河流行洪与排水管网出口泄流的协调关系，同时对局部易
涝点采用机动强排措施也是有效的应急处置方法。

５ 结论

（１）受城市地理与社会环境影响，雨洪传播规律与雨洪信息都有异于河道洪水的独特性，雨洪留下
的街区洪痕则凸显多样性与短暂性，洪痕信息调查必须注重时效与全面。因此城市雨洪洪痕信息调查应
当包括：兼顾代表性与普遍性的查勘选点、洪痕信息寻找与图像采集、亲历者口述雨洪过程调查、洪痕
位置及高程的准确测定、调查数据甄别与误差分析等方面。本文的雨洪调查是对 “ ７．２０” 郑州特大暴雨
城市雨洪信息的有效补充，提出的调查方法与典型街区洪痕特征可为城市雨洪研究提供参考。
（２）调查区淹没水深分布与区域地形、雨洪汇流特征有关，淹没水深超过 ０．６ｍ重度积水占 ４８．３％，
超过 １．０ｍ极严重积水占 ２２．９％，积涝十分严重。通畅性与低阻力使街区道路成为城市雨洪主要行洪
通道，“７．２０” 暴雨期行洪道路峰值流速达 １．０ｍ?ｓ，推算道路糙率约 ０．０４～０．０５。
（ ３）受调查区环湖道路径向分布与地形影响，雨洪大多沿道路向湖汇聚；在径向流动与环向流动
交汇的路口，两流相互壅阻、出流不畅，所以积滞雨洪的深淹没区大多为地形较低的交叉路段。城市
雨洪呈现水位峰值滞后降雨峰值 ２～３ｈ的传播特征并受水库泄洪影响，数值模拟的洪痕水位及出现时
间与调查值基本一致。
（ ４）从外部泄洪环境到内部排涝能力多方面剖析了雨洪积涝致灾机理。城市新开发区内外水系间
排洪能力不协调、河道清障不力，使得干支流泄流相互顶托，造成行洪与排涝矛盾；河湖蓄滞雨洪能
力有限，排水管网出流受阻造成顺街行洪，使雨洪滞留、外排困难，低洼道路交汇处形成严重积涝
点。因此，提高城市水系整体过流能力，协调排水管网与河流的泄洪排涝关系，增强严重积涝点的应
急强排能力，才能科学应对极端雨洪对城市的威胁。
致谢：感谢在调查过程中给予指导的徐海亮、袁天奇老师和参与调查的刘震、徐梦鑫等研究生。

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