¨贺建委

　　近日，郑州市连续遭遇暴雨侵袭，城市排水问题再次成为市民关注的焦点。郑州地处中原腹地，其地质结构以黄土为主，土质疏松，渗透性差，这些特征对城市排水性能和内涝风险产生了显著影响。笔者旨在浅析郑州的地质结构特征及其对城市排水性能的影响，以期探讨如何优化排水系统，降低内涝风险，确保市民生活安全与城市正常运行。

　　一、郑州的地质结构特征如何?这些特征如何影响城市的排水性能和内涝风险?

　　郑州的地质结构特征主要表现为以下几个方面：

　　1、地形地貌及地质构造：郑州市位于河南省中北部，黄河下游，处于我国第二级地貌台阶与第三级地貌台阶的交接过渡地带。总体地势西南高、东北低，呈阶梯状下降。地貌类型从西部的侵蚀剥蚀丘陵、黄土丘陵逐渐过渡到冲洪积平原和黄河冲积平原。郑州市地层属于华北地层区，分为豫东地层小区和豫西分区的嵩箕地层小区。主要涉及尖岗断层、中牟断层、中牟北断层、上街断层、须水断层、老鸦陈断层、花园口断层、古荥断层等，这些断层均为前第四纪隐伏断层，区域地壳稳定性为基本稳定。

　　2、水文地质概况：地下水埋深发育规律与地形、人类活动强度等因素密切相关，大致由东北到西南，埋深从2米增加到数十米。黄河冲积平原地势平坦，含水层由1~2层中粗砂、细砂夹砾石组成，结构松散，为富水区。

　　3、岩土体工程地质特征：郑州市区主要分布粉土、粉质黏土、黏土、粉细砂、中粗砂等松散地层，局部存在软弱土、湿陷性黄土等特殊土。根据岩土地层在垂向上的组合关系，可以划分为单层结构、双层结构、三层结构和多层结构。这些地层结构对地下空间的开发利用有着重要影响。

　　郑州市的地质结构特征对城市的排水性能和内涝风险有以下几方面的影响：

　　1、地形地貌：郑州市地势西南高、东北低，呈阶梯状下降。这种地形有利于地表水的自然排泄，因为水会顺着地势向低处流动。然而，在低洼地区，尤其是在东北部的冲洪积平原和黄河冲积平原，由于地势较低，排水不畅，容易形成内涝。

　　2、地质构造：郑州市有多条隐伏断层，这些断层可能会影响地下水的流动路径，从而影响地表水的渗透和地下排水系统的效能。断层活动还可能导致地面不均匀沉降，进而影响排水系统的结构完整性和功能。

　　3、水文地质概况：地下水埋深在郑州市由东北向西南递增，这意味着在东北部，地下水位较浅，更容易受到地表水的影响。如果排水系统设计不当或排水能力不足，地表水难以快速排走，容易造成内涝。

　　4、岩土体工程地质特征：郑州市区分布的粉土、粉质黏土、黏土等松散地层，其渗透性较差，不利于雨水的快速下渗。在强降雨情况下，这些地层容易导致地表积水。此外，软弱土和湿陷性黄土的存在可能会在雨水浸泡下发生变形，进一步影响排水系统的稳定性。

　　综合以上因素，郑州市的地质结构特征对城市排水性能和内涝风险的影响，主要体现在以下几个方面：

　　一是地势低洼区域排水困难，易形成内涝;二是地下水流动路径的复杂性可能导致排水系统设计难度增加;三是松散地层和特殊土的影响可能导致排水系统效率降低;四是地面不均匀沉降可能损坏排水设施，影响其正常功能。

　　我们在进行城市规划和管理时，需要充分考虑这些地质结构特征，优化排水系统设计，提高排水能力，以降低内涝风险。因此，在郑州这片充满活力的土地上，进一步探寻地质结构与城市发展的和谐之道，已成为当务之急。

　　二、近年来，郑州的地下水位是否有所变化?这对城市地面稳定性和内涝情况有何影响?

　　近年来，郑州的地下水位有显著回升。从2003年开始，郑州市区浅层地下水水位平均每年回升2.3米，部分地区回升了近20米。中深层地下水也在逐步回升，近五年来平均回升了约1米。此外，2021年第一季度，郑州深层地下水水位较2020年同期上升了2.5米，这一上升幅度在全国37个存在深层地下水超采的城市中排名第三。

　　这些地下水位的变化对城市地面稳定性和内涝情况有以下影响：

　　1、地面稳定性：过去，由于地下水过度开采，郑州出现了地下漏斗现象，导致地面沉降和建筑结构问题。近年来，随着地下水位的回升，这些问题有所缓解。地下水位的回升有助于稳定地面，减少地面沉降和建筑倾斜、开裂的风险。

　　2、内涝情况：地下水位回升对于缓解城市内涝也有积极作用。较高的地下水位有助于补充地表水，提高地表水的循环和渗透能力，从而减少暴雨时的地表径流量，降低内涝风险。

　　三、在郑州的城市规划中，哪些技术可以用于改善城市排水系统，提高面对极端天气事件的抵御能力?

　　在郑州的城市规划中，以下技术可以用于改善城市排水系统，提高面对极端天气事件的抵御能力：

　　1、海绵城市建设：通过采用透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、雨水花园、生态湿地等技术，增加城市的透水面积，提高雨水的自然渗透、滞留、调蓄和净化能力。

　　2、智能排水系统：利用物联网、大数据和云计算等技术，实时监测城市排水系统的运行状态，预测和预警可能出现的内涝风险，实现排水系统的智能调度和管理。

　　3、雨水收集和利用系统：建立雨水收集、储存和利用系统，将收集的雨水用于城市绿化、道路清洗、景观水体补给等，减少雨水径流对排水系统的压力。

　　4、扩大和升级排水管网：增加排水管网的覆盖范围和容量，提高排水系统的输送能力，特别是在易涝区域进行重点改造。

　　5、调蓄池建设：在低洼地区或排水系统关键节点建设调蓄池，用于临时存储暴雨期间的过量雨水，待雨后缓慢释放，减轻排水系统的压力。

　　6、城市洪涝模拟与风险评估：利用地理信息系统(GIS)和计算机模拟技术，对城市不同区域的洪涝风险进行评估，指导排水系统的规划和设计。

　　7、绿色基础设施：在城市规划中增加公园、绿地等开放空间，利用这些区域的自然渗透和蓄水能力，减少地表径流。

　　通过综合运用上述技术，郑州可以有效改善城市排水系统，提高城市对极端天气事件的抵御能力，减少内涝等灾害的影响。

　　四、从长远角度来看，郑州应如何调整其城市发展规划，以适应可能的地质变化和更频繁的极端天气事件?

　　郑州作为一个地处中原腹地的城市，其城市发展规划在面对可能的地质变化和更频繁的极端天气事件时，可以从以下几个方面进行调整：

　　1、强化风险评估与监测

　　建立综合风险评估体系：对郑州及其周边地区的地质结构、水文条件、气象变化等进行全面的评估，并定期更新。

　　提高监测能力：利用遥感、物联网、大数据等技术，建立全方位的地质和气象监测网络。

　　2、优化空间布局

　　绿色基础设施规划：增加城市绿地和水体，形成生态廊道和网络，提高城市对极端天气的调节和缓冲能力。

　　合理规划土地利用：避免在地质脆弱区和洪涝易发区进行高密度建设，控制城市扩张速度，保留必要的生态空间。

　　3、加强基础设施建设

　　提升防洪排涝能力：加强城市排水系统建设，提高防洪标准，构建海绵城市体系，增强城市对洪水的吸纳、蓄渗和缓释能力。

　　强化生命线工程：对供水、供电、交通等基础设施进行加固和优化，提高抗灾能力。

　　4、制定应急预案

　　完善应急预案体系：针对不同类型的地质和气象灾害，制定详细的应急预案，并定期进行演练。

　　构建应急响应机制：确保在灾害发生时，能够迅速启动应急响应，减少损失。

　　5、提高公众参与意识

　　加强宣传教育：普及地质灾害和极端天气事件的知识，提高市民的防灾减灾意识和自救互救能力。

　　鼓励社区参与：支持社区建立灾害预警和应急处理机制，提高基层的防灾减灾能力。

　　6、促进法律法规的完善

　　完善相关法规：制定或修订相关城市规划、灾害防治的法律法规，确保规划的有效实施和监督。

　　加强执法力度：确保规划的实施不折不扣，对违规建设和破坏生态环境的行为进行严格查处。

　　7、推动科技创新

　　研发新技术：鼓励和支持防灾减灾相关技术的研发和应用，如新型建筑材料、智能监测系统等。

　　促进信息化建设：利用大数据、云计算等技术，提高城市管理的智能化水平。

　　通过上述措施，郑州可以更好地适应未来可能的地质变化和极端天气事件，保障城市的可持续发展和居民的生活安全。
     （作者为： 河南省人民政府参事。长期从事地质矿产勘查和资源产业经济研究工作。 ）