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问题

河南降雨引发的一系列问题是否可以通过提高给排水系统合理规避？

回答
河南的强降雨引发的一系列问题，确实可以通过提高给排水系统的合理性来规避或减轻，但 “合理规避” 是一个相对的概念，不能完全杜绝所有问题，但可以显著降低风险和损失。这需要一个系统性的、多层面的升级和改造。

下面我将详细讲述如何通过提高给排水系统来应对河南降雨引发的问题：

一、 理解河南降雨引发的问题的根源，才能有针对性地改进给排水系统：

在深入探讨改进方案之前，我们首先需要明确河南强降雨引发的主要问题：

城市内涝/洪涝： 这是最直接和最显著的问题。城市地表径流无法及时、有效地排入排水系统，导致街道、地下空间、甚至居民区被淹。这通常是由于：
现有排水管网能力不足： 管道直径过小，设计流量无法满足极端降雨。
管网淤堵： 垃圾、泥沙、落叶等堵塞管道，降低排水效率。
排水口设计不合理： 排水口数量不足，位置不当，或被杂物覆盖。
雨水收集与排放失衡： 雨水进入系统的速度过快，超过了现有系统的处理能力。
低洼地区排水不畅： 地势低洼区域的积水难以排出。
地下空间（如地铁、地下停车场）的防护薄弱： 进水口、通风口等处缺乏有效的防洪措施。
河流、湖泊等水体水位上涨及溃堤风险： 强降雨导致雨水汇入河流，如果流域内排水不畅，水体水位迅速升高，超出河道承载能力，可能导致溃堤，威胁沿岸居民区和设施。
污水处理厂超负荷或进水倒灌： 暴雨时雨水和污水混流（合流制地区），或者大量地表径流通过各种缝隙进入污水管网，导致污水处理厂水量激增，处理能力不足，甚至发生污水倒灌。
饮用水源污染风险： 洪水可能冲刷地表污染物，如化肥、农药、工业废水、畜禽粪便等，进入饮用水源地，威胁供水安全。
地下水系统影响： 长期或短期的强降雨可能改变地下水位，对地下管线、建筑基础等产生影响。

二、 提高给排水系统的合理性，需要从“源头减排”、“过程调蓄”、“末端排放”三个层面进行系统性提升：

1. 源头减排 (Reduce Runoff at Source):

这是最优先和最根本的策略，目的是减少进入排水系统的雨水量，减轻末端排放压力。

推广“海绵城市”理念与技术：
透水铺装： 在城市道路、广场、停车场、小区等区域推广使用透水混凝土、透水砖等材料，让雨水能够渗透到地下，减少地表径流。
绿色屋顶： 在建筑屋顶种植植被，能够吸收和滞留部分雨水，延缓雨水入地的时间，并蒸发一部分。
雨水花园和植草沟： 在小区绿地、道路两侧设置雨水花园和植草沟，能够收集、净化和下渗雨水，同时美化环境。
下沉式绿地： 将绿地设计成低洼于周围地面的形式，能够收集和滞留雨水。
浅井集雨： 在城市绿地、广场等区域设置浅井，收集雨水后缓慢下渗或用于绿化灌溉。
生态滞留池和雨水湿地： 在城市新区或改造区域，建设具有滞留和净化雨水功能的生态滞留池和雨水湿地，作为雨水径流的缓冲带。
控制不透水面积增长： 在城市规划和建设中，严格控制新增不透水地面的比例，优先发展生态型基础设施。

2. 过程调蓄 (Storage and Detention During Transit):

当雨水量较大时，需要对雨水进行临时储存和调蓄，降低瞬间排放流量。

建设雨水调蓄池： 在城市排水管网的适当节点建设雨水调蓄池，收集超过管道设计流量的雨水，待降雨减弱、管道排水能力恢复后再缓慢排放。调蓄池可以建设在地下（如地下水箱、地下调蓄构筑物）或地面（如雨水滞留水塘）。
分布式调蓄： 在城市各个片区设置小型调蓄设施，分散风险。
集中式调蓄： 在排水干管末端设置大型调蓄池。
利用低洼区域和绿地进行滞洪： 在城市规划中，可以预留一些低洼区域或大型公园绿地作为临时滞洪区，在极端降雨时用于蓄滞雨水。
河道和湖泊的蓄滞能力提升： 对城市周边的河流和湖泊进行清淤、拓宽、加固堤岸等工程，提高其蓄洪和行洪能力。可以设置雨水调蓄闸或拦水坝，在一定程度上调控水位。

3. 末端排放 (Efficient Drainage and Discharge):

这是对进入系统的雨水进行有效收集和排放的环节，需要优化现有管网，并确保排放点的安全性。

提升现有排水管网能力：
管网清淤与修复： 定期对排水管网进行高压冲洗、清淤，清除堵塞物，恢复原有排水能力。对老化、破损的管道进行修复或更换。
管网扩容改造： 对设计标准低、管径不足的区域，进行管道扩容改造，提高排水流量。
雨污分流改造： 对于仍是合流制的地区，逐步推进雨污分流改造，将雨水和污水分开排放，避免污水处理厂超负荷，减少雨水入河量。
优化管网结构与连接： 对管网的连接方式、坡度、水力条件进行优化，减少局部拥堵和水头损失。
设置智能监控系统： 在管网关键节点安装液位、流量传感器，实时监测管网运行状态，及时发现和处理堵塞、异常情况。
优化雨水口（集水井）设计与管理：
增加雨水口密度和尺寸： 在易积水路段增加雨水口的数量，并适当增大其尺寸和进水能力。
设置防堵塞装置： 在雨水口上方安装格栅或沉砂井，防止大块垃圾、树叶等进入管道。
定期检查和清理： 加强对雨水口的日常检查和清理工作，确保其畅通无阻。
提升泵站的排水能力与智能化水平：
增设或改造泵站： 在排水不畅的低洼地区，增设或改造排水泵站，利用机械动力将积水排出。
提高泵站自动化与智能化水平： 采用智能控制系统，根据降雨强度和管网水位自动启停水泵，优化排水效率。
建立备份电源： 确保泵站在断电情况下能够正常运行。
加强河道行洪能力建设：
堤防加固： 加高加固城市河道的堤防，提高其防洪标准。
河道清淤拓宽： 定期对河道进行清淤和必要的拓宽改造，增加行洪断面。
建设蓄滞洪区： 在城市下游区域建设蓄滞洪区，用于分蓄超额洪水。

三、 其他配套的合理规避措施：

除了给排水系统本身的改进，还需要一系列配套措施来提升整体的抗洪能力：

城市规划与建设的联动： 将给排水系统规划与城市整体规划紧密结合，避免在易涝区进行大规模开发建设，对低洼地区进行合理的土地利用规划。
地下空间的防护：
提高地下空间出入口的防洪标准： 设置防洪挡板、排水泵等设施，防止地表积水倒灌。
加强地下构筑物的防水和排水设计： 如地铁车站、地下停车场等。
早期预警与应急响应系统：
建立集成的雨洪监测预警系统： 结合气象预报、雷达监测、雨量站数据、管网传感器数据等，建立精确的雨洪预警模型。
完善应急预案与调度机制： 制定详细的暴雨洪水应急预案，明确各部门职责，建立快速响应机制。
宣传教育与公众参与：
提高市民的防洪意识： 宣传个人和社区的防洪常识，告知市民如何应对内涝。
鼓励公众参与： 例如，鼓励市民不乱扔垃圾，保持雨水口畅通。
长效的维护与管理机制：
建立完善的管网维护计划： 确保清淤、检查、修复等工作能够常态化、规范化。
加强对城市绿化、透水铺装等海绵化设施的养护管理。

四、 挑战与展望：

提高给排水系统的合理性是一项复杂且长期的系统工程，面临的挑战包括：

巨大的资金投入： 现有管网改造、新建调蓄设施、海绵城市建设都需要巨额资金。
技术难度： 需要先进的设计理念、施工技术和智能管理系统。
城市更新的复杂性： 在已建成的城市中进行管网改造和海绵城市建设，涉及征地拆迁、交通疏导等诸多难题。
管理体制的协同： 需要水务、城建、园林、环保等多个部门的有效协调与配合。

总而言之，河南降雨引发的一系列问题，如城市内涝、河流泛滥等，确实可以通过提高给排水系统的合理性来大大规避或减轻。这需要一个从源头减排、过程调蓄到末端排放的全方位、系统性的提升，并辅以科学的城市规划、完善的应急管理和长效的维护机制。 这是一个挑战，但也是城市可持续发展和保障人民生命财产安全的重要保障。 只有通过不断地投资、技术创新和精细化管理，才能建设出更具韧性、更能应对极端天气事件的城市排水系统。

网友意见

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我记得19年参加一个海绵城市会议的时候，忘了当时哪个设计院总工在做分组报告的时候直接说：“从某种程度上讲，城市内涝是不可避免的，无论我们采用什么样的技术手段，内涝都可能发生”。

别忘了会议主题是海绵城市，讨论的就是洪涝问题，这位的言论可以说是当着几百号专家的面打脸，隐含的意思是做啥都白费，肯定会涝，那么这几百人在这干嘛，喝茶吗？

可是会场上大部分人的反应却是忍不住笑了，然后窃窃私语，甚至有人鼓掌的，说明大家对次心知肚明，只是没人像这位专家那么直白，把底都揭开摆台面上罢了。而事实上城市内涝确实屡屡发生，这次郑州的情况也印证了人家的观点。

内涝无法根本解决我想主要有三点原因：

1 城市面积增加，导致排水压力不断增加。降雨量是单位面积上降雨的深度，也就是降雨量一定的情况下，一根管道负责的排水区域越大，所需要的排水量就会越多，管道就要越粗。当然，这并不是成比例增加，因为区域越大，汇水时间也就越久，使得最大流量被一定程度上削减了，但是总体上仍然是增加的趋势。

我国目前除了几个一线城市之外，仍然处于快速城市化阶段，意味着人口不断向城市流动，城市化面积不断增加，大量自然垫面被改造成硬化路面，屋面，一些河流被改直，天然洼地，池塘被填平，大量原来能够通过自然下渗的雨量也需要被排水系统转运到最终受纳水体中。客观上，随着城市化进行，排水系统就不得不增加泄洪能力以满足不断提升的排水需求。越大的城市需要排掉的雨水就越多，最终所有压力都汇集到几条主干管上。

2 管道的管径不可能无限增大。首先，管道强度不支持无限放大管径。蚂蚁能举起自身几十倍重量的物体，可是蚂蚁放大到人这么大的时候，它还能做到吗？它身体的强度已经不足以支持自身体重几十倍重量所产生的压力，自然没办法继续当大力士！对管道也是如此，常见的混凝土管越大，需要的强度就越高以便承担上覆土和道路车辆产生的荷载，总会有个上限存在，好像目前钢筋混凝土管最大管径是4米。

其次，即使有足够大的管道也不一定有空间放置。道路下面要铺设很多种管道，比如给水管，排水管，电线，网线，燃气管等，不同管道之间还有空间上的要求，水平方向和垂直方向都有最小间距要求，而且为了便于维修，一般还要把主行车道让开。所以即使是几十米宽的大马路也不一定能完美的把所有管道放进去。

最后，经济因素限制了排水管径。很明显，管道越粗花钱就越多，提升设计标准当然一定程度上能缓解洪涝问题，但是你设计流量翻倍，管径就要扩大50%，新区还好，老城区的管道怎么更新，钱是一方面，修管就要影响交通，带来的一系列间接影响怎么算？参考祖传代码所造成的“屎山”，只要能不动咱们就别动了吧！以前老的规范是要求管道排水重现期1年，现在提升到3-5年，后面即使再提升，到10年也就差不多了吧。一个城市下面那么多排水管，全更新维护可是天价了，而且也没有必要为了个别极端情况去无限扩大泄洪能力，毕竟内涝的危害和河坝水库决堤的危害不可同日而语，人家那可真是百年大计。

3 受纳水体容纳能力限制。无论什么情况，最终汇集的雨水总要排放到水体中的，很多情况下，暴雨导致河水水位上涨使得依靠重力排水不畅，严重时候甚至出现河水倒灌的情况。这时候怎么把收集的雨水排出去就成了难题，雨水滞留就会导致上游排水不畅，就会出现内涝！现在有的地方会在主要排水口设置防倒灌阀门，河水水位过高时关闭阀门，启动大流量雨水泵强行抽水外排。可是即使水泵足够大，河水还可能超过河堤高度直接倒灌，比如这次河南，比如19年广州，又要怎么做？

当然，我们有很多办法去缓解内涝问题，比如错峰排水，比如海绵城市建设，但是这些手段并不能解决根本问题，只要城市面积不断增加，只要暴雨足够大，内涝都会发生，哪怕是吹的不行的东京地下排水宫殿也没办法！

最后再强调一次，彻底解决内涝是不太可能的，但是用技术缓解内涝的频率和降低内涝造成的损失是可能的，而且也是一定能做到的。

希望河南挺住，希望所有灾区人们平安，希望所有坚持在抗洪第一线的战士和工作人员都安全归来！

下班了，补充下我认为比较合适的防内涝措施。我并不是做这个方向的专家，如果大家对这方面感兴趣，可以看看中科院祝贵兵老师的一些研究论文，我认为他的一些观点是非常有可行性和实践价值的。

暴雨产流过程其实就是雨落到地上一部分渗透到土地里面，超出土壤吸收能力的雨就会顺着地面流动，汇集在一起，越来越多，不断像地面低洼处流动这样一个过程，对某一点的地面径流来说，流量随时间变化大概遵从下面图黑线这样一个过程。纵坐标代表流量，曲线围成的面积代表地面径流的总水量。

而城市化之后，大量土壤变成了路面，下渗作用几乎为0，雨水主要通过路面径流汇集，再通过污水管道排放，整体上需要排放的水量增加，汇流时间降低，相应的最大流量就要明显增加，流量曲线就变成了橙色的样子（手画，看个大概即可）。

而我们要降低最大流量，一方面是降低整体需要排的雨水量，另一方面是延长排水时间，使面积不变的情况下洪峰流量得到削减，也就是图中红色的示意。

具体做法无非是从源头控制，汇流和转输削减，末端管理三个方面入手。

在源头控制上，尽可能强化土壤入渗能力，什么绿色屋顶，雨水花园，下沉式绿地，透水铺装等等常见海绵城市措施都可以用，此外小区还可以修建雨水池，把初期雨水存起来，等天晴了之后处理排放或者回用。别看这只是削减一点点，整个城市无数个一点点积累起来就是可观的数字。

在汇流和转输上，一方面可以考虑延长汇水时间，有意识增加雨水在管道内的停留时间，另一方面可以在条件适宜的时候用植草沟，下渗铺装来替代传统的封闭管道，使水量在输送过程中得到削减。

在输送和最终排水阶段，尽可能设置一些水景和池塘，它们可以当做暴雨时的缓冲，有效容纳一部分暴雨，降低短时间内排水的压力。这样也就延长了整体汇流的时间，降低了所需要的最大流量。

同时，如果流域内每一个城市都尽量拖，延长排水时间，整个河流排水的压力就会降低，流域内就不容易发生洪涝灾害。咱们可以把流域比做一个城市，流域内每个城市比做一个个小区，流域内的水库比做城市内的各个水景，可以看到流域的情况和一个具体城市的情况是相通的，道理都是那个道理，无非就是降低需要排放的水量和延长排水的时间罢了。

以上这些做法不仅有利于防内涝，对保护水环境也有很重要的意义，很多污染物在雨水输送过程中得到削减，排放到水环境的污染物减少了，水质自然就会变好。

除了这些之外，还要尽量保护城市内河天然的河道，不要任意把河道改直，不要随意铺设不透水河底，这对于防洪也很有意义。

应该说这些手段本身并没有什么难的，大家想也能想到，但是怎么用，怎么样和城市整体发展结合起来，让城市既美观又实现防洪的需求就看设计师的功底了。

此外，我对城市发展其实也有一点想法，盲目的搞超级城市其实带来很严重的环境问题，不如做成中心城市和卫星城市，中间保持适当的公路连接，这样每个城区面积小了，排水压力自然也小了，即使在最不利的情况下，像郑州这种极端天气，至少可以把过量的雨水排放到两城之间的过渡带去，农田和个别房屋的损失总好过瘫痪整座城市，损失也要小的多，国家赔偿也赔得起。

忘了说了，以上做法都是管道足够大的前提下才有意义，不是说为了海绵城市就不要排水了，那是完全错误的。另外，管道也不是越粗越好，管道过粗，平时降雨不足的情况下，管道就容易淤积堵塞，到时候反而出问题。
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这句话就像是问能不能开一辆撞墙也绝对不会有事的车上街一样，当然有了，直接开坦克。

坦克上街你猜最大的问题是什么？

不是价格，我相信坦克的价格还是有人买得起的。

不是维护，反正钱的事情是真的没那么难以解决。

而是道路，绝大多数道路根本无法承受坦克履带带来的重压，在大多数时候坦克道路机动靠的是平板大车，比如这种。

换句话来说，最好的办法不是把每条路都加强一遍——而是给坦克配辆平板大车得了（一般叫特种运输车）。

郑州的正常年降水量才多少？

这次郑州的降水量是……

说难听点就是，你不可能按照这个降水量去建设排水系统的，因为上一次这么大的都三十多年以前的事情，造一个三十年都用不上的东西还得年年维护——你以为这是造核弹呢？

何况三十多年前都没这么大。

所以针对这次的事件，最应该的事情想的不是无脑加强排水，而是适当加强排水，但是要增加足够的应急预案和措施，比如医院最好在顶楼配置一组发电机，地铁入口要抬高至少50厘米，应急预案来临之前就要关闭地下设施，设定应急情况下的组织机制等等。

这样不管是暴雨、洪水甚至是地震都用得上。

无脑加强排水，加到海洋性气候那个地步浪费钱，明年大旱了资金哪里来？人家可以不考虑旱灾的问题，我们能不考虑吗？广州可以把防护措施用在无脑防水和抗台风上，郑州能吗？
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说真的，本次强降雨波及到的黄河以南地区，本就有着中国可谓是最好的自然排水条件好不好。雨停不超过24小时，郑开两市的地表洪水就全流到下游去了。

如我以前说过的：

郑开一线地下水急缺，地表又多黄泛造成的河沙土、盐碱地，浸泡后透水能力不差；同时上一次花园口黄泛，造成了自郑州西北至开封东南的明确地势差，什么都不用管，雨下到地面自动就往东南流了，瞬时流量不超过50000立方米都能立刻给你流了；地下水其实也会在透入深层盐碱板结地块层面后，顺着地势向东南流——毕竟深层板结地层的成因就是早期黄泛嘛，和花园口一个效力。

所以之前即便郑开单日降雨量有过100mm的高值，但造成的影响都不大，基本上是雨停水止，除了触电少有人员损伤。这同时也是本次强降雨发生前，郑州等处政府并不觉得会有多大事儿发生的背景。

可谁知道这场雨下出了这般大事呢。

排水能力其实没问题，那么本次水灾的成因，我认为该归结为郑开一线降雨缓冲能力不足。

开封老城区有五个湖，本次强降水中五个湖吸收了大量前期降水，通过自身水位的上涨使得地表短时存水一直不高，内涝发展的速度缓慢，让人群撤退提供了时间。这与郑州老城区十分钟暴涨30cm的内涝相比，可以明确体现出有湖泊作为缓冲后，对人群撤退提供的时间窗口。

前几年长江洪峰过武汉，武汉把机场旁边那两个湖炸成一个，扩张湖泊容量求的其实也就是这么个缓冲。武汉求来的缓冲，可以削平洪峰，使得长江最高水位不超过江堤上的防洪坝；开封老城的缓冲，则是能让低洼处积水上升速度不那么快，为人群意识到问题后逃离争取时间。

转过头，我就得再申明一次上引答案中我的立场了。上引答案中自郑州至开封的一系列人工湖、人工湿地，虽然容量和自然水体比只算个弟弟，但全部建成后至少能起到类似开封老城内湖的作用，把水面暴涨的时间拉得更长。

在昨天那种短时爆炸降水面前，谈彻底不产生内涝是痴人说梦，能把十分钟的暴涨时间延长到半个小时，起码地铁里的人都能逃出来了。

人类在自然面前，也就能做到这么多了。
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人未必能胜天，至少在大家能承担的经济支出范围内未必能。要把土木工程与生态系统工程相结合，利用土地、湿地、洼地、植物的蓄水吸水能力减轻对排水渠管规模的要求，同时有效改善雨水直接入河造成的污染问题。

1，控制城市连片建成区面积。城市再搞“海绵城市”，透水、排水、蓄水的能力也比不过自然环境。大城市必须考虑组团化发展，即在组团内满足居民绝大多数的生产、生活需要，组团之间保留原生态隔离带。

2，进一步加强“海绵城市”建设。各类绿化带连成网络，雨水先入植被绿化带再进入渠管。地表硬化工程选择多孔地表透水材料，避免“宽马路”这样容易集水、行洪的设计。建设下沉式绿地用于蓄水。

3，尊重自然水体，城市开发过程杜绝侵占水体、改变河道流向。避免开发建设低洼易涝区域；或在水体上建设浮体，开展蔬菜种植与养殖等产业，既满足城市发展所需的土地利用需求，又能保持水体。

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