作 者|中国科学技术大学博士 黄林坤
指导教授|中国科学技术大学教授 博士生导师 张国庆
策划统筹|郭浩 李进 韩娟 知识法律顾问|陈慧娟
微信账号|网易科学人（WYKXR163）/科学猫科普（kexuemaokepu）
当全球都在为了世界杯决赛畅饮欢呼的时候，俄罗斯的一场暴雨增添了别样的兴致。
当然，北京城的一场大雨带来了夏日的清爽，也给球赛的热情降了降温，这场大暴雨可谓“水漫北京城”，部分地铁站成了“共享单车洗浴中心”，而周一的上班路也称得上是“刚翻过了几座山，又越过了几条河”。
公交站台
北京市气象台16日上午发布暴雨蓝色预警信号。15日20时至16日7时，北京市平均降水量为28毫米。其中城区平均降水量31.7毫米，最大降水量出现在密云区西白莲峪，为288.7毫米。北京市气象局提示，山区及浅山区可能出现强降水诱发的中小河流洪水、山洪、地质灾害等次生灾害，低洼地区可能出现积水，请市民注意防范。
这是一场怎样的大暴雨？
这么一场暴雨其实就是夏季的普通的雷阵雨。我国处于世界上最大的大陆──欧亚大陆的东部，东临世界上最大的大洋──太平洋。每当夏季到来时，强烈的太阳光照射着陆地和海洋，因为海洋增温比较慢，所以海洋上气温较低，空气就会冷缩在附近海面上，形成了高气压；而陆地的温度加得较快，陆上气温较高，空气受到了热膨胀而上升，在近地面上形成了低气压。风总是从高气压刮向低气压的，在海洋上刮来的暖湿风，在我国登陆后，和北方南下的冷空气相遇，形成了降雨。因此，在夏季，我国大部分地区多雨，是受到海洋上吹来的东南风的影响。
为什么现在暴雨会将城市淹没？
1.城市下垫面不透水比例增加
目前，我国正处于一个社会经济快速发展的时期，到处可见拔地而起鳞次栉比的高楼大厦，城市道路也在不断地延长拓宽，形成了巨大的不透水区域; 而各城市为了追求经济利益的最大化，作为城市主要透水区域的绿地面积则被逐步蚕食，从而使城市下垫面不透水比例不断增加。
2.暴雨洪峰流量增大
由于我国各城市雨水排放系统的逐步完善，再加上城市下垫面不透水比例的增加，提高了雨水汇流的水力效率，从而使雨水径流在排放过程中流速增大，雨水的地面集流时间、管道流行时间以及河道的行洪时间均随之减少，导致城市暴雨流量及洪峰流量加大，暴雨峰值提前。
3.排水系统雨污混接现象普遍存在
雨污混接使城市污水未经处理就通过雨水排放系统直接排入受纳水体，污染城市水环境; 还由于“污”走“雨”路，污水占据了部分雨水的排放空间，在一定程度上消减了雨水排放系统的排洪能力。
4.地面沉降日趋严重
地面沉降不仅降低城市局部区域的地面高程，形成多处低洼地，影响雨水径流的地面收集，增加地表积水的几率，还有可能造成雨水管道下沉，管体的基础及结构被破坏，管道淤积堵塞现象严重，甚至改变管道的原有坡向，导致雨水的出路被阻隔，大大降低了雨水排水系统的行洪能力。
5.城市化进程影响
不少研究表明，城市化增强了城市地区尤其是下风方的暴雨过程。城市化特征影响对流性降水过程的主导因素有：：①城市地区气溶胶浓度增加，产生了更多的降水凝结核物质；②城市地表粗糙度加大，增强了城市地区降雨过程的动力条件；③城市冠层影响城市降水系统分化及转换；④城市提供水汽输送条件；⑤城市边界层热岛效应(UHI) 所产生的显热和潜热扰动影响干湿对流条件等。
这种暴雨天气竟然不可避免，我们只能顺而从之，在建设城市过程中充分考虑各种情况。
国内外暴雨洪水模式借鉴
美国：独特的暴雨洪水管理模式
依法应对暴雨灾害。美国对暴雨等气象灾害建有较完善的法律体系。早在1917年就制定了《防洪法》、1950年制定了《灾害救助和紧急援助法》、1973年制定了《洪水灾害防御法》等法律，为应对暴雨灾害提供了法律依据。美国逐步建立以地球信息系统、遥感系统、全球卫星定位系统为核心的暴雨洪水预警系统。并且开发先进的暴雨管理技术。一是开发生物渗透系统。生物渗透系统是经过结构和景观处理的低洼地，用于促进暴雨径流的吸收和渗透。二是开发渗透排水沟。渗透排水沟是一种扁平的，覆盖有植被的排水沟，用于排放或暂时储存雨水，通过渗透作用，这种渗透性的排水沟也可以将部分雨水排入地下，并过滤雨水径流中的污染物。
雨水花园是美国一种较常见也较简单的生态渗透系统
日本：拥有享誉世界的排水系统
东京拥有全世界最知名的排水系统，标准是5年至10年一遇。东京排水系统下水道深达60米，以合流制管道系统(污水和雨水采用同一管道排放)为主，包括管渠、抽水泵站和污水处理厂。排水系统污水管、雨水管和合流管的总长度超过1.5万公里，用于管道清扫和维护管理的检查井超过47万个，平均每33米就有一个。
日本东京下水道深达60米
增加土壤雨量指数作为判断发布大雨预报的标准。日本气象厅决定废除了24小时降雨量标准，增加流域雨量指数作为判断是否发布大雨洪水警报的标准。土壤雨量指数是根据土壤中积存雨水的量来判断发生泥石流或山体滑坡可能性的指标，流域雨量指数根据流入附近河流雨量来判断发生大雨洪水可能性的指标。
德国：雨水利用最先进的国家
为提高城市暴雨排涝能力，德国推广新型雨水处理“洼地—渗渠系统”。德国长期致力于雨水利用技术研究和开发，是世界上雨水利用最先进的国家。该国从雨水的规划、设计与应用，不仅有完整的技术体系，而且有系统的法律、法规。目前德国的雨水利用技术已经进入标准化、产业化阶段。德国的城市雨水利用方式主要有3种：一是屋面雨水集蓄系统，二是雨水截污与渗透系统，三是生态小区雨水利用系统。
德国房屋都有蓄水装置，收集的雨水可用来冲刷厕所、浇花等
我们发现，这些城市内涝处理的比较好的国家都是发达国家。我国长期处于发展中国家，正一步步解决自身。为什么青岛的德国下水道被吹上天，这与青岛的地理环境有关系。青岛本身就是海边，地形起伏较大，方便快速把水排走，洪水流过很短距离直接就入海了。北京那边不行，洪水需要进入河流里面，这泄洪速度慢死了。
青岛
师夷长技，我们只能借鉴他人，不能生搬硬套，任何国家的国情都不一样，我们只能摸着石头过河，给城市建设充分额时间与信任。
本文来源：网易科学人
责任编辑：
郭浩_NT5629
