福州市区雨天道路积水成因及治理措施探讨
林高平 张正雄
摘要：阐述福州市区夏秋季雨天道路积水情况及特点，根据福州气候特点和城市交通和排水特征，深入分析了雨天道路发生积水的原因，指出造成雨天道路积水严重的主要原因为自然因素（气候和地势条件）和人为因素（道路设计和排水设施设计），并针对积水原因，从加强防汛工作、优化排水系统设计、加强排水设施管理以及打造“海绵城市”等多个方面提出了相应的治理措施，为福州市区雨天交通管理提供参考依据。
关键词：雨天；道路积水；治理
中图分类号：U121 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0200-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.115
Cause analysis of rainwater garvesting and control measures in Fuzhou Urban district
Lin Gaoping， Zhang Zhengxiong
（College of Traffic and Civil Engineering， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou Fujian 350002，China）
Abstract： In this paper， the situation and characteristics of rainwater harvesting in summer and autumn in Fuzhou urban area are described. According to the characteristics of climate and urban traffic and drainage in Fuzhou， the causes of water accumulation in rainy day are analyzed in depth. The main causes of serious waterlogging in rainy day are natural （Climatic and topographical conditions） and human factors （road design and drainage design）. In view of the causes of waterlogging， the paper puts forward some suggestions on how to strengthen flood control， optimize drainage system design， strengthen drainage facilities management and create sponge city The corresponding control measures for the rainy days in Fuzhou city traffic management provide a reference.
Key words：Rainy days；Road water；Governance
城市內涝灾害突发会造成道路出现积水现象，从而导致道路中断，交通混乱，交通管理混乱，大量车辆因水淹熄火滞留，甚至造成交通参与者伤亡事件，公共交通中断，交通无法正常运行等问题。福州市区夏秋季节多台风天气，且登陆台风偏多偏强，导致夏秋降水皆偏多，极易引起城市道路积水问题。在我国，每年都有不少城市由于暴雨天气，导致严重的城市内涝现象，造成巨大的损失。2015年8月8日第13号超强台风“苏迪罗”，福州风雨极大，创历史单日最大雨量，导致城区严重积水，交通严重受阻。2016年9月28日，第17号台风“鲇鱼”，刷新多个雨强纪录，福州遭强降雨侵袭，市区水势汹涌，造成很大损失。2017年多个台风也对福州市区交通造成了一定影响。因此，如何通过加强路面设计和排水设施设计与管理，避免或减少道路积水甚至内涝灾害的发生，是城市建设过程需要研究解决的一项重要课题。本文通过对福州市区夏秋季雨天道路积水特点及成因进行深入分析，并提出相应的治理措施，为福州市区雨天交通管理提供了参考价值。
1 福州市区夏秋季雨天道路积水特点
1.1 易积水点多
福州市区夏秋季节降雨量达到30mm/h的情况时有发生，强降雨极易造成道路积水现象发生。当前，福州市区现状易积水点约47处，暴雨时期，二环杨桥路口和仓山万达广场路段积水最为严重，且降雨强度越大，积水越深、积水面积越大，积水严重的路段，最深处常可达到成年人腰间，积水路段可长达四五百米。
1.2 积水时间长
天气强降雨时期，部分下穿通道因雨水汇流，积水抽升速度慢，导致排涝效果较差，造成交通中断。此外，强降雨造成部分路段积水车辆无法通行，重点积水点在雨后若干小时甚至一天后才会全部结束排涝，受影响道路交通才能恢复正常。
2 福州市区夏秋季雨天道路积水的成因分析
2.1 自然因素的影响
2.1.1 短时雨量大
短时强降雨是造成城市道路积水的直接原因。福州市地处东南沿海地区，东濒东海，属亚热带季风和季风性湿润气候。福州市年平均降水量超过1000mm。近年来，由于全球气候变暖日趋明显，引起极端天气频发，暴雨、内涝现象时有发生，且具有突发性、多发性和不可预期性等特点[1]。根据福州市气象局各监测站点数据显示，福州市区多监测点在强降雨时期小时降雨量可达30～50mm/h，超过雨水管网的排水能力，造成短时路面积水。
2.1.2 积水点地势普遍偏低
除气候因素外，雨天道路积水还与地势有关。福州市区主要有47处道路积水点，这些积水点普遍地势偏低。当遇到强降雨天气，大量雨水落入地面，地势高处的雨水向地势低处汇集，水层厚度增加，造成积水甚至发生内涝灾害。
2.2 人为因素的影响
2.2.1 城市热岛效应
热岛是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，是城市气候最明显的特征之一[2]。伴随着福州城区的快速发展，引入了大量外来人口，城区建筑群面积越来越大，“白改黑”路面增多，吸热较周边地区快，使得城区温度上升明显，且高于周边地区，导致降雨天气增加，降雨集中，在较短时间之内形成强降雨现象。此外，由于城区交通运输业发展越来越快，交通量与日俱增，车辆排放出大量尾气，进而在城市上空聚集了大量引起降雨的有效凝结核，诱发降雨天气，这也是造成福州市区道路积水频发的一个重要原因。
2.2.2 排水系统设计不合理
首先，城区道路介于基层与土基之间的垫层设计不合理，是导致城区道路积水严重的一大重要原因。当遇到强降雨天气时，城市大面积的不透水垫层使得地表水下渗受阻，地表水与地下水之间的水文联系受阻，造成城区雨水下渗以及地表径流的比例失衡，城市道路积水现象发生的频率增加。其次，由于城区建筑面积增加，绿化面积减少，不能很好地发挥绿地渗水功能，降低了地下排水系统的蓄积排放能力，水循环系统的蒸发和下渗能力受影响，道路积水只能通过地下排水管道排出，若长时间降雨或短期雨量大时，超过排水能力，将提高城区内涝灾害的发生。此外，排水设计标准较低，建设不合理。城区排水管网设计仅仅只能承担正常情况的排水问题，无法承担过量雨水的排水问题；在设计和施工过程中对雨水口的布设点、数量和形式的安排不当，导致不能及时排水。在强降雨时期，外江高潮位，存在部分断头河，内河排水不畅，造成内河水位上涨，甚至出现内河水倒灌及溢流现象，形成内涝。而部分路段的积水，还与排水管道被堵塞有关。强降雨时间，路边或垃圾桶内的各种生活垃圾被雨冲倒，流入了下水道，导致排水管道堵塞，雨水无法正常排出，造成路面积水现象。
2.2.3 排水设施管护力度不够
福州市区雨水排放不通畅，其中一个重要原因是排水设施管护力度不够。由于雨水过量导致地面径流增大，增加了排水设施的负担，部分路段排水管道出现使用年限过长、过于老化的现象，再加上排水设施管理和维护工作不到位，排水管道的管径又偏小，使得道路上的积水很难快速通过管道排出，造成路面积水严重，提高城市内涝灾害的可能性[3]。
3 夏季雨天道路积水的治理措施
3.1 加强防汛预案组织工作
相关部门应针对过往雨天出现的道路积水点进行原因分析，强降雨时城市道路积水的直接原因，城市化发展对气候产生了一定的影响，降雨强度和降水量分布逐年递增。政府应建立良好的联动机制，将交通、城管、通信和给水排水、电网等部门关联起来，组建协同系统机制，定期进行下穿通道设施排查，检查各处排水设施是否正常，强降雨天气之前内河提早放水，储备好各类防汛物资，做好各处排涝人员安排，做好相应的防汛预案工作，降低雨天城区路面积水的频率和强度。气象部门应建立健全城市气象监测网，全天候监视天气动态，准确掌握天气的相关信息，加强气象灾害预警发布平台建设，当监测到有发生暴雨天气的可能性时，及时将这一信息传达给相关部门，相关部门立刻启动紧急预案工作，在暴雨天气来临之前采取各项防范措施，动员全市区公民有条不紊地进行防汛工作，从而降低甚至避免市区道路积水现象的发生，将损失降到最低。
3.2 优化排水系统设计
城市道路排水系统是城市道路建设的一个重要组成部分，排水系统设计不合理，将给城市带来一系列的影响，特别是在强降雨时期，会使路面出现积水，交通无法正常运行，路面遭到破坏，影响交通参与者的正常生活，甚至造成一定的经济损失甚至人员伤亡。因此优化城市道路排水设计成为一个重要的研究课题。在改建或扩建道路中，应在路基底部设置透水性好的隔水垫层，对于软土地基路段，其砂垫层应按合理规格进行铺设，从而使地表水能够及时下渗，加快雨水的排放速度；对人行道进行统一修整，使雨水能沿着坡度快速流向雨水口，以便排水顺畅；在绿化带内增设渗沟、盲沟和排水管道，将这些设施与城市排水管网连接起来，强化城区排水系统功能；在城区各个下穿通道和其他地势低洼路段增设排水泵站和应急排水工作站，在暴雨天气能将聚积在这些路段的雨水及时排出；提高城区排水管网的设计标准，通过合理规划不同段的管网布局，建设并完善地下储水工程等，尽可能地降低城区道路积水发生的频率。
3.3 优化排水设施管理
优质的排水系统是顺畅快速排水的基本条件，相关部门应建立和健全城市排水设施的养护、维修、疏通和管理制度，要定期检查排水系统的各设施设备，对出现故障或损坏的节点及时进行维修，定期清理排水管道垃圾，避免因生活垃圾造成排水管道堵塞的情况发生，确保设施设备的正常运行。做好福州市区排水管网及其附属设施的日常维护和管理工作，城市下穿通道应进行综合管理和维护，同时开展城市排水监管，指辉和带动相关工作人员在各易积水点开展排水管理等行业管理工作，降低路面积水现象的发生。
3.4 打造“海绵城市”
海绵城市是指将城市打造成“海绵”功效，能切实应对环境变化和强降雨天气，具有良好的“弹性”，下雨时能及时吸收、储蓄雨水，并进行净水处理，需水时将储蓄净化的水排出进行合理利用[3]。海绵城市作为一种创新的城市雨水资源管制理念，集蓄、渗、滞、净、排等功能于一体，从源头上控制和调节水平衡，促进雨水资源的利用和生态环境保护[4]，可有效地缓解城市防洪排涝的压力，降低城市道路积水或内涝现象出现的频率，将损失降到最低。为了促进生态文明建设、保护并调节当前福州市区的水系平衡，有必要将福州市区打造成一个功能多样化的海绵城市，使福州市的防洪排涝问题能得以更好地解决。
4 结语
福州市区夏秋季雨天经常发生路面积水严重的现象，除了气候变化和地势原因外，还与福州市区地下排水系统设计和排水设施管护力度不到位有关。要降低福州市区强降雨天气道路内涝现象发生的频率，气象部门应建立健全气象监测网，及时传达气象信息，相关部门在暴雨前夕啟动紧急预案机制，做好防汛准备；优化防洪排水系统设计，增加绿化面积，加强排水设施设备的管理和维护工作，建设“海绵城市”，建立新型的城市雨水资源管制理念，以避免内涝灾害，将损失降到最低。
参考文献
[1]徐嘉阳.西安市城市内涝成因及其防治对策[J].山西水利，2017，204（1）：34-35.
[2]宋欣，王晓立.潍坊市城市内涝灾害的影响因子及气象服务对策[J].现代农业科技，2014，（1）：248-249.
[3]张伟，车伍.海绵城市建设内涵与多视角解析[J].水资源保护，2016，32（6）：19-24.
[4]杨文哲，陈淑芬，张克峰，刘连江.抑制城市内涝的有效措施：雨水资源化[J].中国人口·资源与环境，2011，21（3）：176-178.
收稿日期：2017-12-15
基金项目：福建省高校产学重大项目（2010H6003）；福建省林业厅科学基金资助项目（闽林科[2014] 2号、闽林科[2012]函2号）；漳平五一林场横向合作项目基金（KH1400850）；福建农林大学高水平大学建设资助项目（113-612014018，107-612014017）。
作者简介：林高平（1991-），女，硕士研究生，研究方向为交通规划与管理。
摘要：阐述福州市区夏秋季雨天道路积水情况及特点，根据福州气候特点和城市交通和排水特征，深入分析了雨天道路发生积水的原因，指出造成雨天道路积水严重的主要原因为自然因素（气候和地势条件）和人为因素（道路设计和排水设施设计），并针对积水原因，从加强防汛工作、优化排水系统设计、加强排水设施管理以及打造“海绵城市”等多个方面提出了相应的治理措施，为福州市区雨天交通管理提供参考依据。
关键词：雨天；道路积水；治理
中图分类号：U121 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0200-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.115
Cause analysis of rainwater garvesting and control measures in Fuzhou Urban district
Lin Gaoping， Zhang Zhengxiong
（College of Traffic and Civil Engineering， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou Fujian 350002，China）
Abstract： In this paper， the situation and characteristics of rainwater harvesting in summer and autumn in Fuzhou urban area are described. According to the characteristics of climate and urban traffic and drainage in Fuzhou， the causes of water accumulation in rainy day are analyzed in depth. The main causes of serious waterlogging in rainy day are natural （Climatic and topographical conditions） and human factors （road design and drainage design）. In view of the causes of waterlogging， the paper puts forward some suggestions on how to strengthen flood control， optimize drainage system design， strengthen drainage facilities management and create sponge city The corresponding control measures for the rainy days in Fuzhou city traffic management provide a reference.
Key words：Rainy days；Road water；Governance
城市內涝灾害突发会造成道路出现积水现象，从而导致道路中断，交通混乱，交通管理混乱，大量车辆因水淹熄火滞留，甚至造成交通参与者伤亡事件，公共交通中断，交通无法正常运行等问题。福州市区夏秋季节多台风天气，且登陆台风偏多偏强，导致夏秋降水皆偏多，极易引起城市道路积水问题。在我国，每年都有不少城市由于暴雨天气，导致严重的城市内涝现象，造成巨大的损失。2015年8月8日第13号超强台风“苏迪罗”，福州风雨极大，创历史单日最大雨量，导致城区严重积水，交通严重受阻。2016年9月28日，第17号台风“鲇鱼”，刷新多个雨强纪录，福州遭强降雨侵袭，市区水势汹涌，造成很大损失。2017年多个台风也对福州市区交通造成了一定影响。因此，如何通过加强路面设计和排水设施设计与管理，避免或减少道路积水甚至内涝灾害的发生，是城市建设过程需要研究解决的一项重要课题。本文通过对福州市区夏秋季雨天道路积水特点及成因进行深入分析，并提出相应的治理措施，为福州市区雨天交通管理提供了参考价值。
1 福州市区夏秋季雨天道路积水特点
1.1 易积水点多
福州市区夏秋季节降雨量达到30mm/h的情况时有发生，强降雨极易造成道路积水现象发生。当前，福州市区现状易积水点约47处，暴雨时期，二环杨桥路口和仓山万达广场路段积水最为严重，且降雨强度越大，积水越深、积水面积越大，积水严重的路段，最深处常可达到成年人腰间，积水路段可长达四五百米。
1.2 积水时间长
天气强降雨时期，部分下穿通道因雨水汇流，积水抽升速度慢，导致排涝效果较差，造成交通中断。此外，强降雨造成部分路段积水车辆无法通行，重点积水点在雨后若干小时甚至一天后才会全部结束排涝，受影响道路交通才能恢复正常。
2 福州市区夏秋季雨天道路积水的成因分析
2.1 自然因素的影响
2.1.1 短时雨量大
短时强降雨是造成城市道路积水的直接原因。福州市地处东南沿海地区，东濒东海，属亚热带季风和季风性湿润气候。福州市年平均降水量超过1000mm。近年来，由于全球气候变暖日趋明显，引起极端天气频发，暴雨、内涝现象时有发生，且具有突发性、多发性和不可预期性等特点[1]。根据福州市气象局各监测站点数据显示，福州市区多监测点在强降雨时期小时降雨量可达30～50mm/h，超过雨水管网的排水能力，造成短时路面积水。
2.1.2 积水点地势普遍偏低
除气候因素外，雨天道路积水还与地势有关。福州市区主要有47处道路积水点，这些积水点普遍地势偏低。当遇到强降雨天气，大量雨水落入地面，地势高处的雨水向地势低处汇集，水层厚度增加，造成积水甚至发生内涝灾害。
2.2 人为因素的影响
2.2.1 城市热岛效应
热岛是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，是城市气候最明显的特征之一[2]。伴随着福州城区的快速发展，引入了大量外来人口，城区建筑群面积越来越大，“白改黑”路面增多，吸热较周边地区快，使得城区温度上升明显，且高于周边地区，导致降雨天气增加，降雨集中，在较短时间之内形成强降雨现象。此外，由于城区交通运输业发展越来越快，交通量与日俱增，车辆排放出大量尾气，进而在城市上空聚集了大量引起降雨的有效凝结核，诱发降雨天气，这也是造成福州市区道路积水频发的一个重要原因。
2.2.2 排水系统设计不合理
首先，城区道路介于基层与土基之间的垫层设计不合理，是导致城区道路积水严重的一大重要原因。当遇到强降雨天气时，城市大面积的不透水垫层使得地表水下渗受阻，地表水与地下水之间的水文联系受阻，造成城区雨水下渗以及地表径流的比例失衡，城市道路积水现象发生的频率增加。其次，由于城区建筑面积增加，绿化面积减少，不能很好地发挥绿地渗水功能，降低了地下排水系统的蓄积排放能力，水循环系统的蒸发和下渗能力受影响，道路积水只能通过地下排水管道排出，若长时间降雨或短期雨量大时，超过排水能力，将提高城区内涝灾害的发生。此外，排水设计标准较低，建设不合理。城区排水管网设计仅仅只能承担正常情况的排水问题，无法承担过量雨水的排水问题；在设计和施工过程中对雨水口的布设点、数量和形式的安排不当，导致不能及时排水。在强降雨时期，外江高潮位，存在部分断头河，内河排水不畅，造成内河水位上涨，甚至出现内河水倒灌及溢流现象，形成内涝。而部分路段的积水，还与排水管道被堵塞有关。强降雨时间，路边或垃圾桶内的各种生活垃圾被雨冲倒，流入了下水道，导致排水管道堵塞，雨水无法正常排出，造成路面积水现象。
2.2.3 排水设施管护力度不够
福州市区雨水排放不通畅，其中一个重要原因是排水设施管护力度不够。由于雨水过量导致地面径流增大，增加了排水设施的负担，部分路段排水管道出现使用年限过长、过于老化的现象，再加上排水设施管理和维护工作不到位，排水管道的管径又偏小，使得道路上的积水很难快速通过管道排出，造成路面积水严重，提高城市内涝灾害的可能性[3]。
3 夏季雨天道路积水的治理措施
3.1 加强防汛预案组织工作
相关部门应针对过往雨天出现的道路积水点进行原因分析，强降雨时城市道路积水的直接原因，城市化发展对气候产生了一定的影响，降雨强度和降水量分布逐年递增。政府应建立良好的联动机制，将交通、城管、通信和给水排水、电网等部门关联起来，组建协同系统机制，定期进行下穿通道设施排查，检查各处排水设施是否正常，强降雨天气之前内河提早放水，储备好各类防汛物资，做好各处排涝人员安排，做好相应的防汛预案工作，降低雨天城区路面积水的频率和强度。气象部门应建立健全城市气象监测网，全天候监视天气动态，准确掌握天气的相关信息，加强气象灾害预警发布平台建设，当监测到有发生暴雨天气的可能性时，及时将这一信息传达给相关部门，相关部门立刻启动紧急预案工作，在暴雨天气来临之前采取各项防范措施，动员全市区公民有条不紊地进行防汛工作，从而降低甚至避免市区道路积水现象的发生，将损失降到最低。
3.2 优化排水系统设计
城市道路排水系统是城市道路建设的一个重要组成部分，排水系统设计不合理，将给城市带来一系列的影响，特别是在强降雨时期，会使路面出现积水，交通无法正常运行，路面遭到破坏，影响交通参与者的正常生活，甚至造成一定的经济损失甚至人员伤亡。因此优化城市道路排水设计成为一个重要的研究课题。在改建或扩建道路中，应在路基底部设置透水性好的隔水垫层，对于软土地基路段，其砂垫层应按合理规格进行铺设，从而使地表水能够及时下渗，加快雨水的排放速度；对人行道进行统一修整，使雨水能沿着坡度快速流向雨水口，以便排水顺畅；在绿化带内增设渗沟、盲沟和排水管道，将这些设施与城市排水管网连接起来，强化城区排水系统功能；在城区各个下穿通道和其他地势低洼路段增设排水泵站和应急排水工作站，在暴雨天气能将聚积在这些路段的雨水及时排出；提高城区排水管网的设计标准，通过合理规划不同段的管网布局，建设并完善地下储水工程等，尽可能地降低城区道路积水发生的频率。
3.3 优化排水设施管理
优质的排水系统是顺畅快速排水的基本条件，相关部门应建立和健全城市排水设施的养护、维修、疏通和管理制度，要定期检查排水系统的各设施设备，对出现故障或损坏的节点及时进行维修，定期清理排水管道垃圾，避免因生活垃圾造成排水管道堵塞的情况发生，确保设施设备的正常运行。做好福州市区排水管网及其附属设施的日常维护和管理工作，城市下穿通道应进行综合管理和维护，同时开展城市排水监管，指辉和带动相关工作人员在各易积水点开展排水管理等行业管理工作，降低路面积水现象的发生。
3.4 打造“海绵城市”
海绵城市是指将城市打造成“海绵”功效，能切实应对环境变化和强降雨天气，具有良好的“弹性”，下雨时能及时吸收、储蓄雨水，并进行净水处理，需水时将储蓄净化的水排出进行合理利用[3]。海绵城市作为一种创新的城市雨水资源管制理念，集蓄、渗、滞、净、排等功能于一体，从源头上控制和调节水平衡，促进雨水资源的利用和生态环境保护[4]，可有效地缓解城市防洪排涝的压力，降低城市道路积水或内涝现象出现的频率，将损失降到最低。为了促进生态文明建设、保护并调节当前福州市区的水系平衡，有必要将福州市区打造成一个功能多样化的海绵城市，使福州市的防洪排涝问题能得以更好地解决。
4 结语
福州市区夏秋季雨天经常发生路面积水严重的现象，除了气候变化和地势原因外，还与福州市区地下排水系统设计和排水设施管护力度不到位有关。要降低福州市区强降雨天气道路内涝现象发生的频率，气象部门应建立健全气象监测网，及时传达气象信息，相关部门在暴雨前夕啟动紧急预案机制，做好防汛准备；优化防洪排水系统设计，增加绿化面积，加强排水设施设备的管理和维护工作，建设“海绵城市”，建立新型的城市雨水资源管制理念，以避免内涝灾害，将损失降到最低。
参考文献
[1]徐嘉阳.西安市城市内涝成因及其防治对策[J].山西水利，2017，204（1）：34-35.
[2]宋欣，王晓立.潍坊市城市内涝灾害的影响因子及气象服务对策[J].现代农业科技，2014，（1）：248-249.
[3]张伟，车伍.海绵城市建设内涵与多视角解析[J].水资源保护，2016，32（6）：19-24.
[4]杨文哲，陈淑芬，张克峰，刘连江.抑制城市内涝的有效措施：雨水资源化[J].中国人口·资源与环境，2011，21（3）：176-178.
收稿日期：2017-12-15
基金项目：福建省高校产学重大项目（2010H6003）；福建省林业厅科学基金资助项目（闽林科[2014] 2号、闽林科[2012]函2号）；漳平五一林场横向合作项目基金（KH1400850）；福建农林大学高水平大学建设资助项目（113-612014018，107-612014017）。
作者简介：林高平（1991-），女，硕士研究生，研究方向为交通规划与管理。
