1 引言

城市防洪排涝系统的规划与设计，是保障城市正常运行、维护居民生命财产安全的重要基石。随着城镇化进程加快，城市不透水面扩大、极端天气频发，洪涝风险对交通、市政设施及生态环境的威胁日益凸显，科学的系统规划与设计成为应对此类风险的核心手段。其核心目标在于构建“防、排、蓄、滞”相结合的综合体系，实现对超标洪水的有效防御与内涝积水的快速排除，同时兼顾生态保护与城市空间利用的协调。规划设计需遵循因地制宜、远近结合、生态优先原则，充分衔接城市总体规划，确保系统功能与城市发展需求相适配，为城市可持续发展筑牢安全防线。

2 系统规划框架与布局

2.1 防洪排涝分区规划

防洪排涝分区规划需立足城市自然条件与发展格局，通过科学划分防控单元实现差异化治理。首先结合地形坡度、水系分布及历史洪涝记录，将城市划分为不同风险等级区域，高风险区聚焦于低洼地带、人口密集区及重要基础设施周边，需强化工程防护与应急响应机制；中风险区以常规排涝设施建设为主，兼顾生态调蓄功能；低风险区则侧重维护自然排水通道，减少人为干预。同时衔接城市功能分区，如核心商业区需优先保障交通与商业活动连续性，强化排水效率与应急排水能力；生态保护区则利用绿地、湿地等自然空间构建雨洪调蓄系统，实现生态保护与排涝功能的协同。分区规划需明确各区域的责任主体与管控要求，通过与土地利用规划、道路规划的衔接，确保分区边界与城市空间发展相协调，为后续设施布局提供清晰的空间指引^[1]。

2.2 排水管网与调蓄空间布局

排水管网与调蓄空间布局需构建“源头减排、管网排放、超标应急”的多层级体系，提升雨洪疏导与缓冲能力。排水管网布局遵循“顺势而为、就近排放”原则，依据地形竖向设计优化管网走向与坡度，确保雨水能借助重力快速汇入主干管网；对于地势平缓或低洼区域，合理设置提升泵站，增强管网输送动力。主干管网与支管网的管径匹配需结合汇水面积与设计降雨强度，避免局部管径不足形成排水瓶颈。调蓄空间布局注重自然与人工设施的结合，保留并修复城市原有河道、湖泊等自然水体，扩大其调蓄容量；在建成区规划下沉式广场、植草沟等小型调蓄设施，分散承接地块内的初期雨水。同时通过管网闸门、溢流管道等设施实现管网与调蓄空间的联动，降雨初期利用管网快速排水，雨量超标时将部分雨水导入调蓄空间暂存，待雨势减弱后再逐步排放，有效缓解管网压力。

2.3 防洪工程与排涝设施协同规划

防洪工程与排涝设施协同规划需打破内外防控界限，构建全域联动的洪涝防御网络。防洪工程聚焦抵御外洪侵袭，包括加固城市外围堤防、整治入城主河道、修建分洪道等，通过提升河道行洪能力与堤防防洪强度，防止外部洪水漫溢入城。排涝设施则侧重解决城市内部积水，涵盖雨水管网、排涝泵站、排涝沟渠等，其布局需与防洪工程的防护范围相匹配，确保内水能够顺利排出至外部河道，避免内外水位叠加导致排涝困难。协同规划需强化设施功能的互补性，例如在堤防工程设计中预留排涝泵站出口，确保内水排放不受外洪阻碍；排涝泵站的设计流量需结合防洪标准，满足超标洪水期间的应急排水需求。同时制定联动运行方案，明确不同洪水情景下堤防、泵站、闸门等设施的启动顺序与运行参数，通过统一调度实现防洪与排涝的无缝衔接，提升系统整体防御效能^[2]。

3 关键设计要点与技术应用

3.1 防洪标准与排涝能力设计

防洪标准与排涝能力设计需结合城市规模、重要性及灾害风险，确定合理的防控阈值，为工程建设提供技术依据。防洪标准设计需考虑城市防洪保护对象的等级，如政治文化中心、重要工业区应采用较高标准，通过堤防、护岸等工程的结构强度与超高设计，抵御相应频率的洪水侵袭。排涝能力设计则需依据城市降雨特征与排水范围，计算雨水管网的设计流量与排涝泵站的抽排能力，确保在设计降雨条件下，积水能在规定时间内排除，避免对交通与居民生活造成影响。设计过程中需兼顾经济性与安全性，通过风险评估平衡工程投入与灾害损失，同时预留一定的冗余度，以应对气候变化带来的降雨不确定性，确保系统在长期运行中保持稳定的防控效能。

3.2 排水系统优化设计

排水系统优化设计旨在提升雨水收集、输送与排放的效率，减少内涝发生概率。在管网设计中，采用分流制与合流制相结合的方式，优先对老旧合流制管网进行改造，减少污水混入雨水系统导致的管道淤积。通过水力模型模拟不同降雨情景下的管网运行状态，优化管径选择与管网走向，避免局部管道过流能力不足形成瓶颈；在地势起伏较大区域，合理设置跌水井与消能设施，降低水流冲击对管道的损伤。同时强化管网与地表排水的衔接，优化雨水口布局，确保路面雨水能快速汇入管网，减少地表积水；在易涝点周边增设应急排水口，与调蓄空间联动，提升极端降雨时的排水能力。设计中注重管道维护的便利性，预留检修通道与监测接口，为后期运营管理提供条件^[3]。

3.3 应急排涝与智慧管控设计

应急排涝与智慧管控设计是提升系统应对突发洪涝事件能力的关键，需构建快速响应与精准调度的机制。应急排涝设计包括储备移动排水设备、划定应急排涝通道、制定超标洪水疏散方案等，确保在常规系统失效时能快速启动应急措施，减少积水蔓延范围。智慧管控设计则依托物联网与大数据技术，在管网关键节点、易涝点及调蓄设施布设传感器，实时采集水位、流量、降雨等数据，通过智能平台实现数据整合与分析。平台具备洪水演进模拟与风险预警功能，能根据实时数据预测积水发展趋势，自动生成调度方案，指挥泵站启停、闸门启闭等操作，实现设施联动运行。同时建立与气象部门的信息共享机制，提前获取降雨预报，为应急准备与系统预调度提供支撑，提升应对洪涝的主动性与精准性。

4 结语

城市防洪排涝系统的科学规划与设计，是提升城市洪涝韧性、保障居民生活与经济发展的重要支撑。通过分区规划明确防控重点，优化排水管网与调蓄空间布局，推动防洪工程与排涝设施协同联动，结合合理的防洪标准、系统优化设计及应急智慧管控，形成了“防、排、蓄、控”的综合体系，有效降低了内涝风险，增强了城市应对极端天气的能力。当前规划设计中仍存在部分不足，如部分区域设施协同性有待提升，智慧管控的全域覆盖与响应速度需加强。未来应进一步强化生态理念与工程技术的融合，优化设施布局的系统性，提升智慧平台的预警精度与调度效率，构建更具适应性与可持续性的防洪排涝体系，为城市安全发展筑牢防线。

参考文献

[1]陈琳.智慧城市建设下防洪排涝系统规划设计及应用探讨[J].现代工程科技,2025,4(2):69-72.

[2]蔡易浩,罗梓萌,杨风梅.市政道路给排水系统与城市防洪排涝体系的协同优化[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2025(2):045-048.

[3]王鹏,郝枫楠.北方城市防洪排涝规划设计及应用研究[J].中国水能及电气化,2024(6):29-33.