摘要
中国城市已经进入“城市病”集中爆发期，其中，内涝灾害是城市化带来的城市型洪水灾害，对经济建设发展和构建和谐社会构成极大的危害。城市规划是城市建设的“龙头”，规划手段协调城市建设、管理保障以及工程技术将在解决城市内涝问题中发挥最根本的作用。
海绵城市利用低影响开发雨水管理系统，使得场地开发前后的水文特性保持不变，达到有效削减雨水径流流量、暴雨洪峰流量，减少雨水径流污染的目的。低影响开发雨水系统的种类很多，从源头、中途和末端可分为绿色屋顶、初期雨水弃流装置、渗透井、植被浅沟、透水铺装、下凹式绿地、湿塘、人工湿地等。
第1章 绪论
水是生命之源，是万物生存的根本。然而，随着当今时代的发展和社会的进步，水资源短缺的问题也日益严峻。同时，由于人口的增长和城市化速度的加快，水资源的污染也越来越严重。据统计，全世界大约有 66%的国家和地区处于缺水或极度缺水的境地，同时，有40%以上的河流和湖泊被污染。
我国是世界上人口最多的国家，地域辽阔，拥有着位居世界第六位的河川及径流量。然而，我国水资源的人均占有量不足2300m³，远远低于美国、俄罗斯、巴西等国，是世界上较为缺水的国家之一。我国水污染的问题也十分严峻。在 2014年，国土资源部面向社会发布的数据表明，我国大约有近20%的城市集中式地下水的水源水质劣于III类，水资源合理利用的状况也不容乐观。
世界各国在面对水资源短缺的问题上，展开了多方面的探讨。雨水的收集、利用和应对洪涝灾害也逐渐为越来越多的国家所重视。我国要求在2014年编制完成雨水排水防涝规划和暴雨强度公式。人们逐渐意识到雨水在提高用水安全性和减少环境影响中，起到了较为重要的作用。从某种意义上讲， 雨水的利用和收集，是让曾经单一排放的雨水“变废为宝”的重要措施。
目前，雨水的收集和利用在世界多个国家起到了重要的作用，产生了巨大的经济和社会效益。同时，对于环境的保护也做出了巨大的贡献。
目前国外研究内涝治理的主流观点不再是尽快的将雨水收集、输送、排放的老做法，它更倾向于将雨水视为一种资源，综合性、系统性、可持续性的对雨水与城市建设、人们生活乃至生态环境进行整体性的管理，从源头上预防城市内涝灾害的发生，并优化城市环境，提升城市建设容量，增强城市抗风险能力。
1.1 选题依据及意义
随着城市的快速发展，城市雨洪灾害和资源短缺现象明显，这些问题同样也制约着我国城市发展。雨水管理是通过工程措施和非工程措施对雨水进行收集、过滤及再利用，并且已经形成了比较成熟的雨水管理体系，是解决我国城市生态问题的关键步骤。“海绵城市”是结合国外雨水管理方面的经验和成果形成的我国雨水管理体系，是解决城市雨水问题；营造良好城市生态环境的重要途径。
研究城市内涝防治课题的现实意义在于两方面：一是通过比较与实践分析，对合肥城市内涝的原因进行分析，根据“海绵城市”理念因地制宜采取相应的治理措施，提出可行的改造建议，为城市内涝问题提供有效可靠的理论和技术；另一方面，讨论国内外及有关城市的雨水管理规划，有利于城市新旧城区排水管网的改进和设计规划，以减少城市内涝的发生。
1.2 海绵城市的理念及国内外的研究现状
1.2.1 海绵城市的理念
海绵城市（Sponge City），从海绵的水分特性上，可以简单的理解为：城市可以像海绵一样，让雨水在城市的利用与迁移过程中，更加的“便利”。更近一步的理解，可以认为，在降雨的过程中，雨水可以通过吸收、调蓄、下渗及处理净化等方式积累起来，等待需要时再将存蓄的水“释放”出来，用以灌溉、冲洗路面、补充景观水体和地下水等；从海绵的力学特性上，可以认为，城市能够像海绵一样压缩、回弹和恢复，能够很好的应对自然灾害、环境变化，从而最大限度的防洪减灾。
城市的“海绵体”不仅包括小区建筑物的屋顶、植草沟、园林绿化、透水铺装等相配套的设施，同时也包含了城市的各种水系，如江、河、人工景观湖等。
图1-1 海绵城市的理念
传统的城市，未考虑雨水的可持续开发与利用，重点强调了“排”的概念。传统城市只是利用雨水口、雨水管道和管渠、雨水泵站等设施对雨水进行收集和快速排出。随着城市化的不断发展，道路不透水路面的增多，盲目的开发使得雨水无法及时的下渗和利用，造成了城市内涝和径流污染的频繁发生。海绵城市，可以有效的解决城市内涝问题，对于维持开发前后的水文特征，保持生态平衡，促进人与自然和谐发展也具有重要的意义。下面列表比较传统城市与海绵城市的特点：
表1-1 传统城市与海绵城市的比较
传统城市
海绵城市
改造大自然
顺应大自然
重点为土地的利用
强调人与自然的和谐
碳超标排放
低碳减排
原有生态被改变
原有生态的保持
粗放式发展
低影响开发
雾霾加重
减轻雾霾
地表径流增大
地表径流不变
1.2.2 国外海绵城市的发展进程
雨水产生的洪涝灾害和径流污染等造成的经济损失、环境污染和人员伤害是十分巨大的。20世纪60年代以来，很多发达国家越来越重视城市雨洪的控制，并进行了大量的科学研究。同时出台了一系列可行的政策，更为有效的将雨水收集、利用起来，重视人与自然的和谐相处。美国环保局（Environment Protection Agency）于20世纪70年代提出了BMP（最佳管理模式）的概念，并对其进行了多方面的完善。重点利用雨水，解决水质与水量的问题，强调生态平衡及社会的和谐发展。
目前，BMP措施已经在德国、南非、新西兰等国家和地区广泛的应用，并产生了不错的效果。基于BMP措施，美国的暴雨研究专家又着手进行了景观控制的微观探讨，提出了低影响开发（LID Low Impact Development）的观点。同时，澳大利亚的水敏感性城市设计（WSUD Water Sensitive Urban Development）、日本的管理政策、英国的可持续排水系统（SUDS Sustainable UrbanDrainage Systems）等在本国及其他发达国家的雨洪控制管理、水资源利用与保护方面也起到了不错的效果。海绵城市的成功范例层出不穷，例如：美国波特兰的绿色街道、日本东京新宿区的雨洪调蓄设施、德国的波茨坦广场雨水收集和英国的世纪穹顶等等。
（1）美国的最佳管理模式（BMP Best Management Practices）概要
1972年，BMP被用于美国非点源污染的控制，第一次进入了人们的视线。20世纪80年代，为促进BMP管理模式更有利的实施，美国又制定了相应的法律、法规。20世纪90年代，BMP模式被进一步的完善，并全面应用到美国社会。
随着城市的发展，人口的急剧增加，可用地面积的逐渐减少，目前美国已经开发了新一代的BMP模式，重点强调绿色生态技术与非工程管理方法的结合。绿色生态技术包括雨水湿地、生物滞留设施、雨水塘、修建沉淀池等。非工程方法包括清扫路面和城市环境管理等。BMP强调采取一个或多个措施，来解决该地区的生态、水质和水量等问题，同时它通过一系列标准的制定来保护受纳水体、实现地下水的回灌。BMP以控制雨水洪峰流量与洪涝灾害为目标，重点去除悬浮物、沉淀物等污染物并集中关注小降雨事件。美国国家环境保护局制定了大量的措施和相应的法规来促进BMP的应用与实施，以物理、化学及生物的标准来保证BMP措施的实施效果。许多州也提出了适合自己BMP指南，如费城要求设计重现期至少为1年；纽约州制定了与雨水相关的管理手册，提供了相关技术标准与实例；首都华盛顿要求尽最大的可能性利用 BMP 技术，实现洪涝与洪峰控制。
（2）低影响开发（LIDLow Impact Development）概要
20世纪90年代，美国乔治圣马里兰州王子郡的雨洪管理专家们首次提出了 LID理念。随后，LID理念由之前的小规模措施发展成为更为全面的综合性措施，并逐渐被美国的各大州所利用。如今，LID理念已被日本、瑞典、新西兰、加拿大等多个发达国家所接受和应用。
LID强调了利用小型（5英亩或更小）、本土化、低成本的雨水控制措施并且结合城市景观功能，来模拟自然水文循环，减少径流污染。同时，LID注重公民的积极参与，将原有的排水方式进行改进，涵养水源。采用绿色屋顶、植草沟、雨水塘、雨水湿地、透水铺装等，可以节省投资、减小径流污染，具有很高的经济效益和环境效益。LID技术在处理场地径流的过程中，需结合多种控制技术，包括渗透、过滤、径流输送技术，径流调储、保护性技术及低影响景观等六种措施。
（3）可持续排水系统（SUDS Sustainable Urban Drainage Systems）概要
20世纪70年代，英国针对当时排水体制造成的洪涝灾害及径流污染问题，首次提出了SUDS的理念。SUDS强调了人与自然的可持续发展，在综合设计中重点将水量、水质及景观娱乐紧密结合在一起，使得整个地域的水文系统得到优化。SUDS与传统的城市排水方式不同，采取过滤式沉淀池、渗透铺装等措施削减洪峰流量，提高径流水质。它既可以应用在城市老区的优化改造中，也可以应用在新建城区的雨水利用项目中，使更多的雨水下渗，补充地下水源。同时，与绿色景观的结合，也为野生动物提供了良好的栖息地。SUDS与LID、BMP相似，均遵从预防控制、源头控制、场地控制及区域控制。首先，在住宅小区、社区等源头处，采用绿色屋顶、透水铺装等方法对径流和污染进行控制；其次，在整个链带上，利用渗水坑、调蓄池、雨水塘等对径流进行削减、滞留及收集控制；最终，将雨水利用或排入雨水管道。目前，西欧多个国家，均开发出适合本国国情的SUDS可持续发展战略，并广泛应用在城市施工、设计及运行的各个方面。
（4）水敏感性城市设计（WSUD Water Sensitive Urban Development）概要
水敏感性城市设计WSUD起源于澳大利亚，目的为保护澳大利亚的城市水生态系统及供水安全，是其对传统开发方式的改进。WSUD致力于保护自然环境，确保地表、地下水的水质安全，减少污水的排放，以提高居民的生活质量。WSUD利用可持续发展的先进理念，克服了城市开发对水文循环及生态系统的负面影响，对城市进行了科学的规划及设计。与其他的管理体系不同，WSUD系统不仅仅指对雨水的管理，而是将雨水、饮用水、污水管理等水文循环结合在一起，作为一个整体进行综合管理。整个循环间相互影响、相互协调，渗透到城市开发的各个环节中。其中，雨水管理是其中必不可少的一个环节，是城市水循环的关键。澳大利亚通过大量的法律法规来确保WSUD系统的实施和运行，取得了瞩目的效果。
（5）低影响城市设计和开发（LIUDD Low Impact Urban Design and Development）概要
LIUDD是LID及WSUD综合发展而形成的新的理念。它不仅强调了城市的合理开发利用，同时也适用于城市周边及农村的规划、设计开发。LIUDD对于水质、水量、生物多样性及土地利用等进行了综合考虑，减少了环境污染，促进良好的循环。
1.2.3 国内海绵城市的发展进程
近几年来，城市内涝和径流污染问题越来越严重。究其原因，大致可归为以下几个方面：①我国城市化进程过快，城市排水仅强调“排”字，而未考虑可持续的资源利用；②城市雨水排放设施仍为传统的雨水口、雨水管道管渠及雨水泵站等“灰色”基础设施，并未考虑水文循环的自然规律；③雨水径流中，携带了大量的污染物，如无机化合物、氮、磷及防冻剂等。针对这几方面的原因，我国从经济、社会和环境效益出发，制定了多方面的政策及措施。
2002年，我国发布了《健康住宅建设设计要点》。《要点》强调，在建筑小区的雨水收集和利用的过程中，应结合当地自然地理情况，因地制宜。透水铺装应应用在道路的次干道或人行道上，以达到削减洪峰流量，渗透雨水，保持水土的作用。
2005年，中国建筑设计研究院开始对住宅小区的雨水利用进行了多方面的研究。2006年6月，我国颁布了《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2006），标准对卫生洁具的用水量、冲厕、浇洒道路的水量水质等均作了明确的要求。同时，标准对于节能环保，注重资源的可持续利用方面作出了规定，为海绵城市理念的提出做了铺垫。2007年4月，建设部发布了《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400-2006）。它是我国第一部关于建筑小区雨水收集利用的设计规范。规范重点对雨水的水量、水质，雨水系统的选型、收集利用方式及土壤入渗等各个方面进行了规定，提出了初步的解决办法，为从事给排水相关专业的设计人员提供了新的思路。
“十二五”规划中提出，至2015年，城乡饮用水安全及水质保护得到显著提高。同时，强调了低碳、环保的理念，重视雨水的管理控制及技术措施。十八大中，强调将生态文明列入首位，与政治、经济、文化及社会建设共同作用，促进国家的发展。习总书记在2013年中央城镇化工作会议中，也明确指出，太多的水泥地占用了可以保持水土的林地、草地、 池塘及湖泊，破坏了正常的水文循环，致使暴雨来袭时，雨水只能从管道排出，无法收集利用、补充地下水。若想解决城市缺水问题，顺应水文循环的自然规律，一种重要的方式就是将雨水“留”下来。充分利用大自然的力量，建设能够自然存蓄、净化的“海绵城市”。
2013年,国务院发布通知，要求在2014年底，制定详尽的城市排水防涝的设计规划，将治理城市内涝列入政绩考核，争取用10年的时间形成完善的雨水排涝体系。2014年5月，中国气象局和住房城乡建设部共同发布了《城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则》：指导各地建立雨水监测站点，收集并分析雨水的暴雨强度数据；协助当地气象部门确定降雨的时空分布特征，分析其降雨类型并研制、开发相应的暴雨强度公式推求的软件；确保雨水监测站点的周边环境不受干扰，以提供准确的实时数据。
2014年10月，住房城乡建设部编制了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》，重点介绍了海绵城市的可行性实施方案，为相关人员提供了新的视角，对指导新建、改扩建工程的设计、施工及维护运行具有重要的意义。自此，全国各地纷纷响应，北京、上海、宁波等地已进行试点。同时，陕西西咸新区的沣西新城作为首个试点地区，对于引领西部地区水资源的利用，促进水环境状况的改善具有重大意义。2014年12月，水利部、建设部等三部委提出了建设海绵城市试点城市的通知。2015年1月，开展了海绵城市试点的申报工作。
1.3 合肥市现状
改革开放以来，合肥市得到了迅速的发展，随着城市规模的扩大和社会经济的发展。近十年来，内涝已成为合肥抚慰不平的一处伤痛。年复一年的受灾、治理；再受灾、再治理，循环往复却收效甚微，几乎每年都要发生“水漫金山”之事。严重的积水不仅影响了居民正常的生活和出行，更给这座城市造成了巨大的损失。由于近来年“海绵城市”的兴起，合肥市开始大规模的实践探索。
合肥市排水设施建设历史如下：
1964年，随着合肥东部工业区的兴建、发展，华东市政工程设计院编制了合肥市东区排水规划，确定了合肥市的排水体制，即：老城区为截流式合流制，其余地区为分流制。
1996年，根据《合肥市城市总体规划（1995～2010年）》，合肥市政设计院编制了《合肥市排水规划（1996～2010年）》。2002年起，合肥市市政设计院编制了《合肥市排水规划（修编）纲要2002～2005年》，安徽省水利水电勘测设计院编制完成了《合肥市城市防洪规划中间成果》（近期2010年、远期2020年）和《合肥市城市治涝规划》。
1984年以来，合肥市兴建了一批防洪排涝工程，主城区总体防洪能力基本上达到了100年一遇的防洪标准。合肥市现有d300～d2000雨水和合流制的排水管道及盖板涵约800km，市区排水管网基本完善。
根据城市排水办 2010 年统计资料显示，合肥市排水管渠覆盖率已达到 98%，老城区排水管渠的设计重现期为0.5-1年，重点区域的设计重现期为1年，新城区为1.5年，现行的城市排水规划为2007年编制，规划完成率为98%，主要管理部门为市规划局、市城乡建委，分别管理城市规划及建设维护工作。
1.4问题的提出与分析
依据“海绵城市”理念国内外的理论和实践探索现状，本论文重点研究的问题是：合肥的内涝成因是什么；再对比国内外“海绵城市”成功案例分析其优点，如何适宜性的运用到合肥内涝防治的问题上，提出对合肥内涝防治问题有针对性的建议。
研究和总结合肥城市内涝的成因；实际探讨西安城市针对于内涝问题防治所采取的优势措施，提出适用于合肥内涝防治的合理建议。
1.5 论文完成的工作量
表1-2 工作量表
序号
工作内容
工作量
1
2
3
4
5
6
7
第2章 合肥概况
据近年统计的数据，合肥市建成区（不包括巢湖）面积300 km2，城区总人口为508万人，中心城区人口300万，老城区人口密度在2.8～3.3万/km2左右，城市扩张迅速，人口密度也在不断增加，水资源紧缺、环境污染、生态破坏等问题也不断加剧，尤其是每年夏季内涝灾害尤其严重，下面将从该市的地形地貌、气候特征和河流水系三个方面介绍，从而对合肥市自然环境和条件有所了解，便于分析合肥市内涝的成因和提出合理的治理措施。
2.1 地形地貌
合肥市地处中国东部，位于安徽省中部，江淮之间，巢湖西北岸。地理坐标为东径116°40′～117°52′，北纬31°30′～32°37′。
图2-1 合肥位置分布图
如图2-1所示，合肥市境域东与滁州市、马鞍山市交界，西与六安市接连，南濒巢湖和杭埠河与芜湖市相连，北与淮南市毗邻。合肥市辖瑶海、庐阳、蜀山、包河4区和肥东、肥西、长丰3县，并赋予合肥高新技术产业开发区、合肥经济技术开发区、合肥新站综合试验区市级管理权限（下图2-2所示）。市区地形大部分为岗冲起状的丘陵，城市建成区高程（吴淞高程系，下同）为12～45 m，沿河地洼地高程10～12m。每逢汛期河水上涨到一定高度时，市区内积水全靠机泵排入河道。
图2-2 合肥市城区区划图
2.2 气候
合肥地区属季风亚热带半湿润气候，四季分明，气候温和，无霜期长。多年平均降雨量： 1000mm左右，夏季年均降雨量为411.6mm ，占全年降雨量的41.6%。年平均气温：15.7℃，年平均绝对湿度：15.8mb，年平均相对湿度：76%，历年极端最低气温：-20.6℃，历年极端最高温度：41℃，年最大降雨量：1498mm，年最小降雨量： 529mm，常年主导风向：东风偏东南，夏季主导风向：东南风、南风。
合肥市年降雨量的季节分配不均，一般夏季最多从降雨强度来看，合肥市在 1999 年之前中雨的出现频率占全年降水日的17.1%，大雨到暴雨占8%，随着全球气候的变化，合肥出现极端天气的频率也在逐渐增加。合肥市降雨量年际变化大，各年的降雨量不稳定，容易发生洪涝灾害。
2.3 水系
合肥市区有“一湖、两库、三河”，其中，“一湖”是指巢湖，它是都市区中最大的水体生态空间；“两库”是指董铺、大房郢水库，它们是最贴近市区中心的蓝色生态空间；“三河”是指贯穿于都市区的三条主要的河流，即南淝河、上派河、店埠河；“四区”是指分别楔入都市区城镇空间的四大片生态景观绿地。通过都市区的生态空间组织，使得合肥市原有的翠绿绕城、田园入锲的形态特征得到保持和延续。
从合肥水利志上查询，南淝河古称施水，源于江淮分水岭大潜山余脉长岗（地面高程72米）南麓。东南向流，至夏大郢进入董铺水库，于大杨店南出库后，穿亳州路桥，经合肥市区左纳四里河、板桥河来水，穿屯溪路桥至和尚口左纳二十埠河来水，至三汊河左纳店埠河来水，折西南流，于施口注入巢湖，全长70公里。 而且合肥市域因江淮分水岭自西南向东北横贯，天然分属长江和淮河两大流域。
图2-3 1988年合肥市中心城区水系
图2-4 目前合肥市区水系
图2-3和图2-4分别是1988年与目前合肥市区水系，从这两幅图对比可知，合肥市区水系随着城市建设大量减少，如板桥河，长乐河等。
2.4 区域地质
（一）构造
在地质构造上，合肥地区属于下扬子海槽和淮阳古陆边缘地带。震旦纪前，该地为烟波浩淼的海浸区，吕梁造山运动，产生了淮阳高地与古大别山。白垩纪的燕山运动，江淮间出现皱褶，形成了江淮丘陵。第四纪的喜马拉雅运动，地壳升降、断裂、波折，出现西东走向的江淮分水岭，形成江淮分水格局。
合肥地区断层较为发育，除郯庐（山东省郯城至安徽省庐江）深断裂通过其东部外，境内尚有纵横九道断层。从北向南依次为：孤堆至七里塘断层、瓦埠湖至护城岗断层、年家岗至吴山庙断层、朱巷至双墩断层、肥中断层、蜀山断层、桥头集至东关断层、巢湖断层和六安断层（亦称肥西—韩摆渡断层）。
（二）地层
合肥市地区地层，除局部地区为太古界、元古界和古生界地层外，大部分为中生界地层。肥东郯庐断裂带以东低山残丘区，为古淮阳地质延伸部分，有太古界片麻岩、元古界震旦纪前磷片岩和震旦纪变岩裸露。断裂带以西以垩纪地质为主，堆积约四千余米厚中生界地层。长丰北部属舜耕山脉地质，为古生界寒武纪、奥陶纪地层。岩持以灰岩和沉积岩为主，太古界片麻岩、元古界震旦纪石英砂岩、页岩、白云岩亦有出露。中南部及合肥市城郊多为白垩纪地层。肥西县境内，大部分为大别山沉降地层（又称中生代合肥凹陷地层），除坊虎山南麓呈东西向狭窄地带有少数前震旦纪变质岩裸露外，其余皆为中生界侏罗纪陆相地层，地下分布着红砂岩、砾岩及大别山杂岩。全市境域内陆层上部，广为第四纪松散沉积物覆盖，其厚度，据钻探资料：肥东八斗9m、护城岗29m、梁园33m、路口集38m、店埠44m、撮镇63m，郯庐断裂附近分别为103m和144m以上。郊区从西北向东南由薄变厚，在10~100m之间。肥西县境内大柏店—上派——柿树岗—洪桥一线以西厚度在10m以内，五十小庙—花岗—桃溪以东厚度在20m以上，再东达40m。岩性以粉砂、粘土为主。巢湖北岸平原，为近代冲积型地层，堆积着数十米厚的内陆湖泊沉积物。
2.5 土壤和植被
（一）土壤
合肥地区土壤以黄棕壤、水稻土两类为主要土壤，约占全部土壤的85%。其余为石灰（岩）土、紫色土和砂黑土。土壤计为5个土类，12个亚类，103个土种。黄棕土壤遍及全境，成土母系下蜀黄土。该土壤土层较厚，质地粘重，阻水、阻气，在30cm深以上形成滞水层，水分难以向下渗透。降雨时上层滞水，即从地面流失，雨过天晴，土壤很快又变干，出现龟裂。适耕期短，肥力低，理化性关也差。此土壤俗称黄泥或“黄泥板子”。农民形容为“下雨流不歇，晴天大开裂”，还有“雨天一包脓，晴天一块铜”之说。水稻土呈黄白色或青灰色，下部有细砂层、砾石层，其成土母质为下蜀黄第四纪堆积物。原成土母质，经过人类长期耕作水稻后，逐渐发育形成一种特殊类型的耕作土壤。该土主要分布于巢湖沿岸低洼圩区及中部波状丘陵旁中间。该土壤在上旁地肥力较差，下旁地及十阶地平坦地带，肥力较高，低洼地带，土性冷，团粒结构差，系石灰岩风化物，属自然土壤。市境内东部和西南低山残丘及舜耕山南麓，零性分布着紫色土和砂黑土。紫色土质地较轻，结构疏松，含有砂粘、砾石，成土母质为大别山红砂岩，含水性差，有机质贫乏。砂黑土（又称黑土）成土母质为黄泛沉积物，上部为黑土层，下部为砂石土层，故又名砂石黑土。黑土层一般厚度30厘米，颜色浅灰或暗灰，质地多属粘壤，无石灰反映，中性偏酸，有机质含量低；砂石层局部出现在70厘米左右浅土层，多数在两米以下深土层。砂黑土土壤组合变化，按地形从上到下划分为黄土、灰白土、黑粘土三个亚类。三亚类土都是质地粘重，土性冷，耐旱，易涝渍，是水、肥、气、热很不协调的一种土壤。此类土壤亦是适耕期短，耕作阻力大，难以耕种。
全市境域内土壤酸碱度适中，一般中性偏酸，较适宜各种作物生长。
(二）植被
合肥市境内土地，大面积已开垦为农田，植被覆盖主要是农作物，林木甚少。建国前，山峦多为荒山秃岭，自然景观极差，水土流失严重；波状丘陵地带无成片林，只是村屯宅旁有少量林木。灰色和黄褐色，是旧合肥城乡的两大主色块。建国后，经过30多年的人工植树造林，森林覆盖率逐步在扩大。现全市陆地垦植指数为52.3%，其中农作物覆盖占垦植数92.9%，森林占垦植数7.1%。
农作物方面，以稻、麦、菽类为主，其次为薯类、玉黍、棉、油料、瓜蔬等。历史上合肥地区农耕制度多为一年一熟，即以一季中稻为主。建国后，耕作制度有所改变，麦稻轮作，一年两熟。南部低洼圩畈区，1964年以来，推广油菜或紫云英和双季稻轮作，实行一年三熟耕作制。
第3章 合肥内涝成因分析
城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。据住房和城乡建设部2010年对351个城市进行的专项调研结果显示，2008～2010年间，全国62%的城市发生过城市内涝，其中内涝灾害超过3次以上的城市有137个，2011年往后的情况就更是严重了，可见，城市内涝已成为当今我国城市的通病。当然，合肥也不例外，究其原因，一是自然因素的影响，主要有气候和地形地势；二是人为因素，主要有竖向设计不合理、城市透水面积减少、城市水系的退化、排水系统不完善四个方面因素。
3.1 自然因素
3.1.1气候因素
集中的区间暴雨是导致内涝的直接因素。一是由于受季风影响，合肥市年降雨量的季节分配不均，一般夏季最多。夏季年均降雨量为411.6 mm，占全年降雨量的41.6%。合肥市降雨量年际变化大，各年的降雨量不稳定，容易发生洪涝灾害。从降雨强度来看，合肥市在 1999 年之前中雨的出现频率占全年降水日的 17.1%，大雨到暴雨占 8%，随着全球气候的变化，合肥出现极端天气的频率也在逐渐增加；二是近年来，随着合肥城市化快速发展，“雨岛效应”被广泛提及，即城市的高密度生活导致了城市热量排放超常增加，使城市上空形成热气流，热气流越积越厚，最终导致降水形成。合肥强降雨天气在夏季汛期体现的尤为明显，易形成大面积积水甚至区域内涝。
合肥夏季最长，天气炎热，近几年来每到5—9月份降雨集中，降水强度大。正常情况下，短时间内每小时30～40mm甚至更高一点的降水，合肥的排水系统一般都能承受，因为水能通过排水管道排掉。但是下雨不是按照人的标准，一个小时就下30mm，因此一旦降雨集中超过防涝的标准值，就会造成内涝。
3.1.2地形地势
合肥地势西北高东南低，由于地形的限制，形成了城市内很多低洼地区，周围地势较，如果周围建造居民房或是工厂，则非常容易积水发生内涝，而且这些地区容易积水、积攒泥沙，易造成雨水口堵塞。城市建成区高程（吴淞高程系，下同）为12～45 m，沿河地洼地高程10～12 m，即使在建设过程中也不同程度地填土加高，然而还是明显低于周边地区。
3.2 人为因素
3.2.1竖向设计不合理
我们的城市在建设过程中不可避免的会留下很多地势较低的地方，城市道路竖向与城市排水排涝也有紧密关系。有时是在建设时有意识地降低高程，为了控制总高，就把下面的道路做得低一点，桥下道路地势低洼，造成周边雨水流入。例如一环路下穿桥、二环路下穿桥等比如立交桥和过街的地下通道，如图片3-1所示，地势比较低，每到降雨天气雨水都会往地势低处流淌，低洼处地面标高低于汛期城市泄洪河道的洪水位，以致汛期低洼处地面雨水无法靠重力排至城市泄洪河道。还有天然的水塘、沼泽地，地势低降雨时可以蓄水，而由于城市建设大部分被填埋，以致几乎所有雨水都由排水管道排泄。
照片3-1 东一环下穿通道成瀑布
因此，城市低洼地区在暴雨袭来时，不可避免地首先成为一片汪洋，即使用机械强制排水，但收效甚微，因为你这边排，那边又有源源不断的水涌进来，而且要把地势低的水排到更低的地方，其排放距离必然很长，这又增加了难度。如果该低洼地范围较大的话，必然成为城市内涝的严重区域，退水的时间将更长。
3.2.2城市透水面积下降
自然土地具有渗透、吸纳、涵养水分的功能，而城市内部以建筑屋顶和硬质铺地为主。有关试验表明，地面硬化之前正常降雨形成的地面径流量与雨水入渗量之比约为2:8，地面硬化后二者比例变为8:2地面硬化干扰了自然界水文循环，导致大量雨水流失,交通路面频繁积水，影响正常生活，雨洪峰值变大加重排水系统负荷，土壤含水量减少，热岛效应及地下水位下降现象加剧等。
合肥现在正处在城市化的高峰期，人口和财富不断向城市集中，城市人口的高度集中也是城市内涝不可忽视的一个因素。研究表明，城市的开发强度或人口密度与地面的渗透能力存在正比关系，人口密度越大，城市不透水地面适应功能发展要求被迫增多，如图3-2所示，城市的整体渗透能力就会变小，城市就容易发生内涝灾害。
图3-2 不渗透路面的比例与城币人口密度的关系
由于城市化导致原来的绿地被大面积的水泥地、柏油路、硬质铺装所取代地的压实硬化，不透水地面剧增，这些硬化路面削弱了土壤原本较强的渗水能力，使本来“会呼吸的地面”变得无法渗水。从而使原本的平衡系统被打乱，雨水在地表的汇流时间变短，汇流总量和峰流量大幅度增加，却仅能依靠城市排水系统进行处理。
3.2.3 城市水系的退化
城市水系是城市复合生态系统的重要组成部分，它发挥着多种重要的生态功能。在防涝方面它能够起着调蓄雨水、排水泄洪的重要作用，都说城市河流、沟渠是城市的“血脉”，自古合肥具有庐州“水城”的美誉，俗语说“天生的重庆，铁打的古庐州”，合肥属于盆地，何以堪称“铁打”，主要讲的就是古庐州水网密布，城内河流沟渠交织，水系四通八达，张辽力战逍遥津便是有名的水上战役。事实也表明，历史上合肥城内出现内涝的几率很小。
然而时过境迁，鸟瞰现在的合肥，星星点点的水系再也无法形成如网般的景致，只有是城市硬化基底的点缀。在现代城市大建设中，为了扩大用地而填河、填湖，致使城市水体面积锐减，或是城市垃圾污染河流水质、侵占河床等，使河流和湿地的蓄水渗水作用丧失，逐渐失去自然消化雨水的功能，大大丧失了雨水滞蓄的能力。暴雨来临，造成地表径流量大大增加，给地表排水造成很大压力，使得极易形成道路积水与区域性内涝，甚至造成河道的过度冲刷，增加城市内涝风险。
其次由于权属问题，省了拆迁的成本，故而沟渠、水塘被当作一大块“肥肉”，在城市建设时往往被填平。例如交通饭店建成后把板桥河的分洪道给填了起来，一下子让暴雨难以分洪，形成习惯性内涝，还有金大塘被填建了金大塘菜市场等。传统的排水方式不利于水系生态系统的保护。以河道整治为例，合肥在花巨资新建或整治河道，把治理的对象仅仅瞄准河道本身。采用的治理方式往往是工程措施，如对河道裁弯取直、对两岸和河底进行水泥护衬，改造后的河道虽然比以前美观，但水系失去了其亲水性，疏远了人与水之间的联系；并且导致水系与周边生态环境的分割和水生生物生存空间的破坏，大量物种无法生存，自然环境不再可持续。根据相关研究，城市内水渠衬砌后，岸边的生物种类将减少70%以上，而水生物也只相当于原来的一半，河道整治还使水体自净能力减弱，其结果不仅没有彻底治理水体污染和改善河道的生态环境，反而可能使环境进一步恶化。
图3-3 南淝河水体污染图 图3-4 被污染的塘西河
目前合肥市域主城区范围内河流有8处，包括二里河、南淝河、十五里河、四里河、板桥河、二十里埠河、塘西河和史家河，而其中二里河已成为地下沟渠，十五里河、塘西河淤塞严重，如照片3-3所示。二十埠河、四里河河床被侵占，板桥河也被防洪墙高高竖起，上游也遭受企业的污染造成河道的淤塞，其排涝的能力几乎可以忽略不计。史家河污染严重，臭气熏天，河道阻塞不能行洪。南淝河堤岸硬化，虽行洪能力大大提高，但污染也较为严重，如照片3-4所示。
3.2.4 排水系统的不完善
（1）城市排水标准偏低
目前，在全球气候变化、降雨规律发生改变的情况下，我国反映城市尺度范围降雨特征、用于计算雨量和设计排水管道的“暴雨公式”没有及时修订更新。同时，在设计方法上，我国大部分城市仍沿用20世纪50年代前苏联的设计理论，在模拟仿真、计算精度和适用性等方面，明显落后于发达国家普遍采用的计算机模拟仿真技术。
当前，城市一般地区排水设施的设计暴雨重现期为（即抵御半年至3年一遇的暴雨），到2011年修改成1至3年，年重要地区也只有3至5年，而在实施过程中，大部分城市普遍采取标准规范的下限。但仍满足不了城市发展的需要，更与国外排水标准相差甚远。如美国纽约是“十至十五年一遇”标准，日本东京为“五至十年一遇”标准，法国巴黎为“五年一遇”标准等。
当前，合肥市排水能力不足，排水设施管理不完善，存在排水管网淤塞、管径狭小、管网不配套等设施老化现象。而且成百上千年自然形成的城市排水体系被严重破坏，城市水系退化萎缩，排水能力降低。同时城市的建设和发展显著地改变了雨水径流产流汇流的下垫面条件，增大了径流系数，导致城市原有的排水设计不能满足需要，特别是在城市立交桥和地势低洼处积涝现象更为严重。现有的城市防洪标准与一些城市的地位极不相称。比如合肥市到2011年时才将排涝标准提升至30～40mm，即改造后的排水系统标准最多可抵御每小时40mm的降水。
现在雨水管道设计是依据合肥市包河工业区雨水工程规划进行设计的，当时雨水的设计参数，一般地区地面综合径流系数为ψ＝0.50，绿地综合径流系数为ψ＝0.20，排水重现期P＝1.0a到2007年提高了雨水管道的设计标准，即一般地区地面综合径流系数为ψ＝0.60，绿地综合径流系数为ψ＝0.20，排水重现期P＝1.5a。通过对现状雨水管道过流能力进行复核，大部分路段达不到新的设计标准的要求。
（2）排水设施管理不力
一般情况，强降雨时往往还伴随着强风、雷电，大风会把树叶和城市垃圾吹走，顺着风向又会堆在一起，有时可能正堵塞好排水口，这样再好的排水设施也无法发挥其作用；排水设施保养不足，排水管道内部沉积物过多，管道老化；地下管网资料完整度不够等城市人为管理缺陷也加剧了内涝。
另外市民不文明的习惯也会导致周围排水管道堵塞，合肥老城区都是雨污合流排水体制，城市中最容易发生排水管道堵塞的地方是餐饮业集中地区，餐饮业清洗产生的废水含有大量菜叶、瓜果皮、动物毛皮等，这些物质和排放的油脂混合，经长期堆积，就会形成极为黏稠、发酵膨胀的物质，严重阻塞管道。
排水系统与城市宽敞的道路、漂亮的街心公园等不同，排水管道基本都是在地下，其畅通与否，在不出现暴雨的情况下往往对城市的美观不会造成影响，而且城市给排水管网的建设投资巨大，并且这些投资并不能给所在地区带来后续GDP的增长。银此，这些重要的民生设施往往会被人们忽视。
其次，城市老城区管道改造由于牵涉到众多部门，电信、给水、燃气等管线都位于排水管道内，改造城市给排水管网需要众多部门协调合作，这是一件不容易的事情，并且管道开挖会严重影响附近居民生活，所以在老城区进行管网改造是一项极为困难的事。
最后排水管道也不像其他建筑，其质量检验难度较大，由于管线埋在地下，其设计施工监督比较困难，只有在出现多年一遇的暴雨时候才能证明工程质量的好坏，而等到出现多年一遇暴雨的时，或许已经过去多年，工程早就验收结束，这时候追究责任就变得困难重重。
第4章 城市内涝实例分析
城市内涝防治技术正在成熟化，就已建成的排水管道发生积水内涝问题，积水点还是靠小面积的开挖修整比较合理。
4.1.1 西安自然概况
（一）地理位置
西安市位于陕西省的关中盆地，地处109°49′E～107°40′E，34°45′N～33°39′N。南靠秦岭主脊，北接渭河及黄土高原，东以零河和霸原为界，西临太白山、青花黄土台原。
西安市共有九区四县，分别为雁塔、碑林、莲湖、临潼、未央等 9 个市辖区及户县、高陵、周至及蓝田四个县，共计9983平方公里。其西部与眉县和太白县接壤；南部以安康的宁陕县、汉中的佛坪县和商洛的柞水县为界限；东部与渭南市区毗邻；北端与咸阳的三原县、秦都县及宝鸡市的扶风县相邻。西安市东西长大约为204km，南北宽约116km，市区面积约为1066km2。
（二）地形地貌
西安市境内海拔高度差异较大，海拔最高点位于太白山脉，高约3767公里。城市地势呈阶梯式，东南高，西北低。秦岭位于西安市的南部，与渭河平原的分界十分明显，它与临潼区的骊山并称为西安市的低山地貌。骊山及秦岭之间，有着沟壑纵横的黄土高原，水土流失现象十分严重。临潼区、蓝田县及长安县分布着高于渭河冲积平原的黄土台原地貌层面。
（三）气候
西安市平原地区属于温带半湿润大陆性季风气候，特点是夏季燥热多雨；春季易发寒潮、气候多变，温暖干燥；秋季气候凉爽，多雨，温差较大；冬季寒冷，雨雪量较少。西安多年的平均气温在13℃～13.7℃，最冷月份为1月，平均气温为-0.5℃～1.3℃，七月份温度最高，平均温度基本均在26℃以上。西安不同地区的风向有所差异：西安市区、临潼区和高陵县风向为东北风，长安县风向为东南风，蓝田为西北风，周至县和户县均为西风。
（四）水系
“八水绕长安”，是历代人文墨客对西安的评价。这说明了西安境内的河流数之多。据统计，西安大小河流约为54条，其中，渭河、石川、浐河、灞河等40余条河流均隶属于黄河流域的渭河水系，占全市98.46%面积的河水均属于黄河流域，而不同河流的流域面积又相差甚远。集水面积大于1000平方公里的有6条，如洋河、黑河等。西安河流的径流量在时空上分布极不均匀，丰水年径流量甚至比枯水年径流量大4～7倍，有的河流下游在枯水年间也常出现断流现象。河流在年内的径流量变化也较大主要表现为：7～10月为丰水期，占全年总径流量的45%～56%；2月份是枯水期，其径流量仅2%。因此，西安市是水资源较为缺乏的城市，水资源分布不平衡，可供给量少，缺水季节表现尤为突出。
（五）植被
西安市的植被大体可分为自然及栽培两种植被。自然植被种类繁多，其中秦岭山地由低海拔向高海拔垂直分布的植物分别为：落叶阔叶林、针阔叶混交林、针叶林和高山灌丛草甸等。西安市栽培植物的类型主要有：蔬菜类、水果类、大田农作物类及供绿化观赏类等。
（六）土质
西安市的土质为湿陷性黄土，即在一定压力（自身重力或外界压力）和受水浸湿的作用下，土体结构会迅速遭到破坏，并产生显著下沉。湿陷性黄土包括自重性湿陷和非自重性湿陷，且具有其独有的工程特性：①多孔性。湿陷性黄土具有肉眼可见的大孔隙，直径大于0.5mm，土质结构松散、透水性强。②粉粒含量高。湿陷性黄土的粉粒通常占黄土总量的一半或以上，粒径主要集中在 0.01mm～0.05mm之间。③垂直剖面上具有垂直节理。湿陷性黄土由于垂直节理的作用，直立性较强，因此其横向的透水性比竖向的透水性要小的多。④含盐量大，其中难溶盐占9%～14%，易溶盐为0.03%～0.05%。
西安市大部分地区湿陷性黄土的等级为非自重 I 级；但在南郊和东郊，出现了较大的变化，多为自重II～III级和非自重II级的湿陷性黄土。整个西安市黄土的湿陷性呈现由西向东、由北向南依次增强的趋势。
通常在工程实际中，由于西安市湿陷性黄土特殊的工程性质，需进行地基处理，通过不同的方式消除其湿陷性，如强夯、桩基础等。
（七）水文地质
西安城区地下水包括潜水和承压水。西安城区内陆势低缓,河流汇聚,新生代松散层巨厚,利于地下水补给。第四系潜水和承压水分布广,富水性强。
潜水位埋深除在东南郊黄土梁区超过20m外，其余地区一般在10m以下。区内潜水含水系统主要由冲积砂砾石层、亚砂土和亚粘土构成，总厚度约 20-50m左右，砂砾石层和砂层多呈透镜体状。潜水水质污染严重，仅局部地区开采用于灌溉。潜水的补给：主城区潜水的补给来源有大气降水入渗、河水渗漏、灌溉水入渗、渠道与水库水渗漏、承压水的顶托补给、基岩裂隙水的侧向补给等，主要靠大气降水及少许地面灌溉和生活用水，其天然动态属大气降水型。1964-1980年期间，西安地区降水量年际变化幅度不大，西安城区及近郊基本上属于潜水位稳定区，升降幅度在1.0m以内。近期以来，潜水位有明显下降的趋势。
西安城区的承压水按含埋深可分为浅层承压水和深层承压水，这两个含水层组埋深分别为40~100m和100~300m。含水层分别为中更新统砂层和下更新统砂层。浅层承压水是目前西安市自备井的主要开采层位之一，总厚度为 30-50m 左右。浅层承压水的补给主要由上覆潜水的越流补给，其次深层承压水的顶托补给。浅层承压水由于受潜水补给而被污染，在污染较轻的地区，有些单位进行开采作为补充水源，使得该地区的浅层承压水位以1.0m-1.5m·a-1的速度在下降。
深层承压水的顶板埋深一般在150m以下，含水系统由冲-湖积相砂、砾石层、砂层及粘土层的互层构成，总厚为80-90m。深层承压水的主要补给来源为上覆浅层承压水的越流。深层承压水总的流向由东南向西北，但其径流受人工开采影响很大，由于西安城郊区的过量开采，承压水头大幅度下降，已形成区域性降落漏斗。全区形成南、北两大径流域。该含水层的水质良好，是较好的饮用水水源，在黑河引水工程未建成前，承压水是西安城市供水的主要水源，由于过量开采，一度加剧了地面沉降和地裂缝的发展。
（八）断裂构造
西安主城区有近 NE 向和EW 向的两组断裂。其中北部 NE 向的浐灞河断裂和 EW向的临潼—长安断裂、南部 NE 向的皂河断裂为西安主城区断陷的边界断裂，它们控制着西安主城区的断块活动和沉积建造。
渭河盆地内 NE 向的断裂——灞河断裂、浐河断裂、皂河断裂，有规律的组合成向西南依次下降的阶梯状正断层。沣河断层以西断层的倾向正好相反，并变为依次上升的阶梯状。这些同向及反向断层形成了一个 NEE 向的凹陷，这就是渭河盆地复式地堑的特征。
4.1.2 西安排水与内涝状况
西安目前的城市排水主要有几个问题，出路不畅、排水管网管径小，新城区扩建与老城区管道衔接规划等主要问题，面对西安近几年的积水内涝问题，需要及时安全地处理这些问题。
2012年1月6、7日，在西安市政公用局召开的“《西安市中心市区排水工程详细规划》（2010—2020年）暨西安市‘十二五’城市污水全收集管网建设改造方案”的评审会上，针对当前西安城市的排水存在的排水出路不畅，管网系统建设滞后、雨污排放体制落后等八大问题，对西安中心城区的排水进行重新规划。新的规划包含了经济技术开发区、草滩生态区、大明宫区、港务区、纺织城综合发展区、浐灞、临潼旅游区、沣东新城、常宁组团等13个新增加和扩大的城市区域，扩大了中心城区的范围，总体规划面积800平方公里，规模人口680万人，实现城市管网建设“一盘棋”。
排水规划充分考虑了环境保护及雨水污水资源化的要求，采取雨污分流为主，与污水截留制相结合的排水体制，计划到2020年污水管网普及率 98％以上，雨水管网普及率95％以上，城市污水处理率95％以上，污水回用率60％以上，改变污水直接排入周边河流的状况。规划将雨水的利用和污水的再利用充分结合科学地进行建设，减少洪峰和内涝、减少城市积水的发生。
4.1.3 西安排洪蓄水水系
杜甫有诗云：“三月三日气象新，长安水边多丽人”。历史上，长安城依山傍水，素有“八水绕长安”之说，渭、泾、灞、浐、沣、滈、潏、涝八条河流水量丰沛，为千年古都的兴盛创造了得天独厚的条件。但如今，这样的景象却需要我们不断的努力才能还原如此的景观。
长安城的建立充分利用了这“八水”的天然优势，方便了城市的取水、防洪、排涝，隋唐长安城的选址是在此之前任何一个朝代都无法比拟的，这“八水”对于长安城的建立起了两个非常重要的“天然”作用，一是长安城气候的天然“调节器”，另一个是城市防洪的重要天然屏障。
但是时至今日，八水里的滈水已经干涸，灞水在经过近几年的防治，水量正在恢复，其他河流的水量也都是减少的趋势。重新恢复“八水绕长安”的胜景不仅能解决用水问题，对于城市的气候，水利都是很重要的。按照西安市的规划，从2012年起，西安将八水绕长安的现状进行改变，在寻找水的途径的时候，李佩成院士提到了利用雨水和中水的方案。
排水系统的终端一般是天然的水系或者是人工建成的收集系统，目前西安大的天然蓄水池包括护城河、兴庆湖、汉城湖、曲江两湖等，调蓄能力约300万m3。但是如果西安市区出现50毫米/小时降雨量，已建成区485平方千米将接受2400多万立方/小时的雨水，仅凭300万m3的调蓄能力远远不能满足降雨量排放，若是按照这样的趋势发展，西安每年雨季的城市内涝是不可能解决的。
目前西安的雨水排水系统已有11个区，分别通过大环河、618渠、幸福渠、河、浐河、灞河注入渭河。其中河流收纳的城市雨水约占全市主城区的60%。
4.1.4 西安某地积水点改造工程
根据市政管理部门提供的资料和降雨时对积水点监测的资料，西安城区内某地在暴雨时存在积水问题，严重时积水深度达1m以上。经过对积水点现场的考察和分析，得出该积水点积水的主要原因有以下几点：
（1）根据规划，暴雨来临时，该积水点附近东、西、南有三条排水管道将雨水收集，最后都汇集排入一个湖中，待暴雨过后，将排入到湖中的雨水再经泵站提升后排入退水管，通过该退水管最终排入市区的某条河流的排水系统。
但是由于受该地区属于景观水质，对水质有限制的要求，所以规划中的泵站还未启用，上述雨水全部排入改积水点附近的雨水管道，或者直接排入退水管，从而造成了该地区管道系统和退水管压力剧增，不能满足雨水排水的承载量，造成了该区遇降水就积水的情况。
（2）该片区由于雨水管道在管线改造时，造成下游雨水检查井的高程比上游的高程高出0.32米，从而影响了雨水管道的排水不畅题。
（3）分析该积水点的地形地势条件分析，该点地面高程为整个片区的最低点，很容易造成积水。
（4）对该积水点片区进行调查，发现该附近的现状雨水管道内有大量污水排入，造成现状雨水管道在降雨来临之时不能及时将雨水收纳，导致排水不畅易积水。
根据对以上积水点成因的分析，采取相应的改建措施，对雨水管道进行重新改造，缓解该片区的积水点问题。对该积水点附近的雨水管道进行增加，节流一部分雨水直接进入退水管，减轻退水管附近的管道压力，重新埋管，解决上下游之间的高程差问题。
积水点的改造需要对积水点的原因进行实际考察，合理的进行分析，长远的规划管线布置，因地而异的解决积水问题。
4.2 城市内涝防治的成功经验
4.2.1西安城区内涝主要原因
随着城市化的发展，极端降雨的强度及大于10毫米/小时降水次数均有上升趋势，强降水发生概率的提高加强了内涝灾害发生频率在增强。根据西安市市政设计研究院及西安建筑科技大学对历年来西安市暴雨强度监测的结果显示，从 1995年至2006年4-10月期间，西安共出现降水天气714天，其中大雨54天，暴雨6天。
城市内涝形成的原因很多，但是因地而异，不同的排水系统有不同的问题存在，西安的内涝原因主要有以下几点：
①积水点没能及时和有效的改建。如上节分析的，西安有很多遇降雨就会发生积水的地方，如西影路、立交等点，虽然经过改修有效果，但是仍然经常积水。积水点没有不能得到有效和及时的控制，是导致积水的很重要原因之一。
②西安城市排水系统分划不清楚，雨污分流的改制没有彻底完成。先前建设的小管径雨污合流管道已不能满足现在的排放需求，造成部分地段时常内涝。
③下水管道堵塞。为了寻求便利，一些生活垃圾、落叶等会被扫进排水口进入排水管道，并且西安的排水管道并不像某些城市的排水管道，能够允许人员进入进行修建，这些都增加了排水管道的清理难度，降低了排水系统的排水能力。
④雨水的利用方案和设施较少，欠缺完整的雨水利用方案及试点。城市积水问题不断，目前的解决办法只是治标不治本，西安目前的治理方法缺少雨水利用的方案及有关的设施。
4.2.2 西安内涝建议
西安属于水资源先天不足的城市，极度缺水，但是同时城市内涝频发，但是总体分析，西安又属于没有特大自然灾害的城市。造成两个极端问题的原因，主要是经济的迅速发展，城市不断扩张。解决城市内涝问题，不能仅靠管道的不断增补与改建，近几年新型的内涝治理措施在不断的发展和利用，改变思维，将雨水的排放改为利用，是内涝治理的一个行之有效的方法。
1.易积水点加强整治
对易发生积水的地方，如立交桥下、隧道等，加强改造，在考虑经济、施工难易程度、绿化等基础条件下可将部分排水管道引入绿化带，这样既减轻了市政排水管网的排水压力，又将雨水作为资源很好的利用。
2.加强排水系统的规划与建设
近几年，西安城市的排水系统设施不断的进行修建，总是会看到城市中围栏进行施工的场景。西郊的昆明路每逢中、大雨，防洪渠便会水满为患流入昆明路，加上昆明路不能排泄积水，就形成了“昆明湖”，如今“昆明湖”已成为历史，这与西安市城市排水体系的逐年改造有很大关系。但是不断的打碎路面，修建地下的各种管道，再完工，出现问题，再循环的返工，不断的施工，严重影响城市交通的正常运行。
加强新建区域的排水规划的设计，吸取之前排水系统的弊端问题，详细的分析城市的水文、降雨等资料，结合片区的地势条件，长远的全面的进行排水系统的规划。西安在修建新建城区的排水管网时，可提高重现期的选择，以及加大管网管径以及检查井等设施。
3.转换思维—排放雨水到利用雨水
雨水利用应该成为一个相关的鼓励政策，雨水不像污水需要很多的处理才能排放，雨水只需经过简单的处理，达到排水标准即可进行有效的利用。政府和设计等相关部门应该鼓励雨水利用项目，可以进行试点项目，不断扩大，有效的解决城市内涝问题。在小区单位应该建造雨水的收集设施，利用到景观的设计，既减少了内涝的发生几率，又有效利用了雨水。
充分利用天然的土地收集雨水，在道路绿化带的边沿，采取管道衔接或者在合理的条件下钻孔，将降雨引排到绿化带里，现在市政许多都是在绿化带中设置装饰灯，为了晚上的美丽，建议可以将其换成雨水利用管道，一方面节约了市政绿化用水，一方面又充分利用了雨水，减少城市积水的发生。
根据西安市水务局的资料，为了解决城市内涝问题，改变都市水系的新格局，营造一个生态的城市，西安市水务局提出了一个新的水务发展思路—“截留雨洪水、调蓄地表水、涵养地下水、调剂生态水、用足再生水、用好地热水”，在遵循客观规律的基础上，积极实施以“三引、四蓄、五排”为重点的三水联动方略，努力构建适应城市可持续发展的水系新格局。为此，水务局规划了以下几个方面的措施：
一是构建黑河水库引水体系、石砭峪水库引水体系和李家河水库引水体系等“三大引水”体系，完善城市供水功能；
二是构建以浐河、灞河为重点的城市河道蓄水工程，以兴庆湖、护城河、南湖、团结水库等为重点的城市水景观蓄水工程，以秦岭北麓百座水库为重点的水库蓄水工程和与“引汉济渭”调水工程相配套的平原水库蓄水工程等“四大蓄水”工程，维系城市水生态功能；
三是构建以皂河、太平河排水体系、漕运明渠排水体系、幸福渠排水体系、浐河排水体系、灞河排水体系为核心的城市五大排水体系，增强城市的防洪排水功能。
增加调蓄池的修建，其作用就是将雨水储存在一定规模的场地里，起到调蓄雨量，避免峰值过大，或者是储存雨水以备以后净化回用，当雨水超过调蓄最大流量时会从溢流口排出。蓄水池既可以是人工构筑物，例如地上的蓄水池，底下的混凝土池，甚至可以是地下的下水道，也可以是天然场所，例如湿地，人工湖。
4.提高排水系统的管理
排水管理的系统，不仅是排水管网本身的管理，更是市政政府等部门的协调管理。好的政策与建议会促进城市的发展与进步，比如上述排水规划新理念与雨水利用政策的提出，都是解决内涝的一个有效的理论基础，不断的将其实施，将降雨带来的不利之处变为西安水系的财富。政策的正确建立对实践的实施与管理奠定科学与理论的基础。
5.利用计算机等先进技术
利用计算机对降雨情况进行详细的资料记载与分析，完善降雨与内涝的数据库，及时预测、监控积水的发生。西安市政部门在今年4月份发布信息，将有168处“全球眼”道路积水情况实时监控，在内涝造成城市大面积受灾的情况下，利用此技术能有一定的遇涝防御措施，减少损失。
