三、城市排水防涝体系的关键解析
郑州特大暴雨事件的主因，显然是由于超出安全标准二倍多的涝水出路受阻。然而，尽管量级特征不同，超标暴雨任何城市都可能发生。其他城市怎样才能吸取教训？
为此，我们需要首先理解排水防涝系统的功能设计。本质上排水防涝体系是关于城市雨水的滞蓄排放的空间平衡和有序布置。涝水量的时空估计以及风险管控，是解决城市洪涝问题的重要内容。从系统角度，不同工程手段实现不同的设计目标。工程手段包括源头减排与排水管渠系统、内涝防治系统，和超标降雨应急防控和响应系统。下图展示了各个系统层级设计应对不同的暴雨特征，主要功能有所不同。
?排水管（图A）-设计标准多介于5年及5年一遇以下。主要设施包括：源头海绵设施、地表导流、管网、调蓄设施、城市河湖等
?内涝防治系统（图B）-主要应对超出管网能力的设计暴雨（如5-50年一遇），设施主要包括：管网、调蓄设施、城市河湖、泄流通道、地表的安全积水区域。
?超标系统（图C）-（如大于50年一遇）的降雨事件，主要设施包括：调蓄设施、城市河湖、超标泄流通道、地表淹没区域,预案以及应急响应非工程减灾手段。
任一排水系统（或子系统），降雨径流进入系统后，是排水能力与系统调蓄量之间的平衡。当排水能力受限，系统调蓄量超过防洪排涝设计标准安全蓄量时，发生内涝（见图11）。排水防涝规划对管渠道、内涝防治标准和海绵城市有明确的设计标准和指标要求。
在内涝防治体系中，设计标准内超过管渠能力的地表径流空间组织、安全调蓄，以及标准外涝水的风险评估与对策，是工程规划与管理的重点。这些地表径流组织与涝水出路，需要城市的空间。这项工作，业界常常通过洪涝风险的识别与评估，为城市规划和排水防涝提供非常重要的洪涝风险图成果。风险图可为防洪排涝设施空间布局提供依据，识别淹没对象，评估发生后果，以便在工程上布置合理的避险措施，在空间上与城市规划衔接。
图 11 典型系统逐时入出流量-蓄量平衡示意图
四、认知与启发
根据上述研究，得到如下启发：模型推演表明，郑州7·20暴雨主城区受灾的主因是由上游始发暴雨洪水与市中心极端小时暴雨叠加，城区形成大面积水深不等的快速坡面汇流导致。该暴雨量远远超过城市河道防洪标准和城市的排水防涝标准。
城市是否具有标准内的洪、涝风险图？是否有超标准暴雨研究和预案的风险图？超标准洪水或涝水在规划工程中会淹哪些地方？怎么调蓄？如何排放？恐怕许多城市对这些问题都仍缺乏准备；
洪涝灾害怎么管？郑州暴雨事件暴露了一个非常普遍的风险管理问题。流域防洪工程管河道堤防和泵站等，但不关注城市细节；城市排水防涝关注城市细节，但只假设河道安全，且只局限于管渠和内涝防治标准内；
是洪？是涝？或洪涝？城市是源头产水、汇水、地表坡面汇流，而又期望被保护的对象，既非防洪工程可以保护，又非通常的涝水现象，也远远超出了排水防涝的能力范围。
其实概念并不重要，重要的是对风险特征，如暴雨量级、淹没水深、流速、淹没对象等的判断、识别和评估。随着全球变暖，气候不确定性加大，点暴雨公式的局限性、超标事件研究不足和洪涝风险评估的薄弱，可能是当今城市规划与管理不小的技术风险。极端气象条件研究、可靠的精细化的标准内和标准外洪涝风险评估与风险图，为识别风险源与重要保护对象，为城市空间规划、重大工程避险、应急响应管理提供重要依据。城市排水防涝规划是唯一弥补当今技术体系局限，有条件提供这些权威成果的技术途径；
本研究基于大量公开信息构建洪涝模型，得出较为符合实际的专业分析成果，表明在具有较好基础资料的条件下，通过专业模型技术支撑排水防涝规划或内涝治理的技术手段，应是基本要求。
再进一步，气象信息与洪涝系统模拟技术的集成，能为城市快速高效的工程决策、预警预报和应急响应提供辅助。随着系统应用检验和纠错能力提高，这种以实时模拟为支撑的预警预报和应急决策技术将会越来越成熟，是必然趋势。
