00前言
城市排水体系是城市公共工程的重点内容之一，对保护环境、保障人民健康安全具有重大的意义和深远的影响。
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和年远景目标纲要》明确了“建设韧性城市”、“建设源头减排、蓄排结合、排涝除险、超标应急的城市防洪排涝体系”相关任务和要求。城市重要基础设施体系作为城市运行的物理基础和基本保障，是城市在各类风险和挑战下实现韧性的首要依托。在新的国土空间规划指南中，明确完善基础设施体系，构建集约高效、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系，提高城市综合承载能力，建设韧性城市。
韧性城市表现在排水上是什么？在小雨时不积水；大雨时能顺利排出，不产生内涝；超大暴雨时，用空间换时间，优先保障生命安全。本文从排水系统概念、青岛城市发展及排水历史、内涝情况等几个方面论述，以期对以后的建设有所启发。
01城市排水系列之概念
首先，对排水体制、降雨量、重现期、内涝等几个常见的排水概念进行说明。
1.1排水体制
合流制排水系统，是指将生活污水、工业废水、雨水混合在同一管渠内排除的系统。
分流制排水系统，是指将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。排除生活污水、城市污水或工业废水的系统称为污水排水系统；排除雨水的系统称为雨水排水系统。
1.2降雨量
雨量，一定时段内，降落到水平地面上（假定无渗漏、蒸发、流失等）的雨水深度叫做雨量。如，日降雨量是在1日内降落在某面积上的总雨量。若将逐日雨量累积相加，则可分别得出旬、月和年雨量。
按照24小时、12小时两个时间段进行划分，降雨量可分为微量降雨、小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨7个等级。国家标准《降雨量等级GBT-》）确定降雨量等级划分标准见下表。
表1.1不同时段的降雨量等级划分标准
降水等级用语
12小时降水总量(毫米)24小时降水总量(毫米)微量降雨（零星小雨）0.10.1小雨0.1-4.90.1-9.9中雨5.0-14..0-24.9大雨15.0-29..0-49.9暴雨30.0-69..0-99.9大暴雨70.0-.0.0-.9特大暴雨≥.0≥.01.3降雨重现期
降雨重现期，指等于或者大于该值的暴雨强度可能出现一次的平均间隔时间，单位用年表示，重现期与频率成反比。现在的暴雨重现期一般是根据现有记录资料（一般在30-50年）的基础上，利用皮尔逊Ⅲ曲线拟合而成。
图1.1皮尔逊Ⅲ型理论频率拟合曲线
根据青岛市暴雨强度公式及《山东省水文图集》相关资料，利用皮尔逊Ⅲ曲线，推算青岛市不同降雨重现期所对应的降雨量（如下表）。
表1.2青岛不同降雨重现期所对应降雨量
1.4内涝
内涝，是指强降雨或者连续降雨超过城镇排水能力，导致城镇地面产生积水灾害的现象。
城市内涝防治系统主要抵御高于排水管网标准的大暴雨对城市的侵害，主要针对城市超常雨情，设计标准根据不同的城市规模和等级确定。
图1.2内涝防治系统相关措施
1.5设计标准
排水体系设计标准分为管渠设计标准和内涝防治设计标准。
管渠设计标准：雨水管渠设计重现期一般3-5年，中心城区地下通道和下沉式广场重现期一般为30-50年。
内涝防治设计标准：居民住宅和工商业建筑物的底层不进水，道路中一条车道的积水深度不超过15厘米。当路面积水深度超过15厘米时，车道可能因为机动车熄火而完全中断，因此将积水深度为15厘米作为积水程度分级的一个等级。
02青岛城市规划及排水系统之发展
城市配套建设与城市发展相辅相成，各类市政设施为城市发展建设提供了基础支撑与保障。
2.1建制初期（-）及德占时期（～）
（1）建制初期（-）
年初夏，李鸿章巡视胶州湾，认为“胶澳设防、实为要图”。6月14日光绪皇帝确定在胶州湾设防，青岛建置开始，是为军事重镇，城市基础设施基本未开展建设。
（2）德占时期（～）
年11月，德国以“巨野教案”为借口出兵占领青岛。年3月6日，同清廷签订了对青岛未来产生巨大影响的《胶澳租界条约》，随之又签订了《胶澳租地合同》、《潮平合同》、《边界合同》，具体划分了租界范围，青岛从此被纳入了德国的殖民统治体系。德国侵占青岛后，德国胶澳总督府对这片土地进行了规划，最终形成了年城市总体规划，把城市性质定为“德国在远东的军事根据地”。规划区面积20平方公里，将租界划为内外两界，外界为李村，内界为青岛（划分为青岛区、鲍岛区、台东区、台西区）。
图2.1租借地示意图
（图片来源：青岛市档案馆）
图2.2青岛城市规划图（年）
1年，又在原规划基础上制定了《青岛市区扩张规划》，将城市性质定为“德国在远东重要和繁荣的商业中心”。
图2.3青岛市规划图（1年）
图2.4《青岛鸟瞰图》（1年绘制）
德国人在沿海的欧人区的地下管网采用“雨污分流”模式，在华人区则是“雨污合流”模式。此期间，共建设排水管道80公里，其中雨水管道29.97公里，污水管道41.07公里，雨污合流管道9.28公里。据《德国在胶州地区发展备忘录》记载，欧人区主要街道的雨水排泄是通过大横切面的地下水道进行——即在街道两侧路边缘石下，每隔40至50米设方形混凝土雨水斗，上面覆以铁算子；雨水斗支管接通路下的雨水干管，雨水随主干管自流入雨水暗渠，由海边雨水出口入海；污水与粪便的排泄设计与雨水分开，通过专门的下水道排入海中，海水因潮汐关系不断地得到大量更新，不会形成污染。
排水系统整体上分为三段：上段为陶瓷管；中段为卵式混凝土管；最下段为石砌沟槽，上部为拱形或长方形钢筋混凝土盖板，自海岸出口止。
图2.5德占时期不同类型的排水系统
（1）上段：螺口式陶瓷排水管道，为排水系统支管，每根直径毫米，长1米，由德国公司制造，年用船运送至青岛。与现在排水管道常用的承插式连接方式不同，该类管道采用螺口丝接。管道两端带有丝扣，安装时先要缠上麻绳，再拧进去，最后再灌上沥青密封。其连接方式类似现在供水管道，密封性较好。年老舍公园附近排水管道改造时发现在用的这种陶瓷排水管。
（2）中段：卵式排水管，每根高90厘米、宽70厘米、长厘米，混凝土制，内无钢筋，内壁下方贴有红色瓷瓦。这种排水管道设计水力条件非常好，水量小时下方的窄截面和瓷瓦的光滑度能够保证管道内水流速度，减少淤积。水量大时，上口的宽阔可保证排泄量，最上层的收口空间能保证重力流排水的气流通过及较好的结构受力。青岛市仍在使用的卵式排水管道仅余多米，主要位于沂水路老市政府门前。这种管道制作工艺复杂、施工繁琐，仅在德占时期有所使用。
（3）下段：安徽路排水暗渠系统，于年基本建成，是至今唯一德占时期建设并完整保存下来，仍在发挥着功能作用的排水暗渠。暗渠系统汇水区域东起大学路，西至中山路，北覆观象山南坡。入海口在现在的安徽路与太平路交叉路口下方。暗渠顶端为弓形，入海口处宽约4米，顶高约2.5米。暗渠下方为平面，中间有半圆形凹槽，水量小时能保证流速，不使沙砾沉积形成淤堵。利用现在降雨资料，采用内涝数学模型进行验证，该段暗渠能够满足一百年一遇降雨的排水需求。
图2.6排水暗渠效果图及安徽路地下暗渠实际建设图
2.2日占时期（-）、北洋政府（-）
（1）日占时期（-、-）
年-年，日本第一次侵占时期，随着工商业的发展，城市人口增长，城市排水设施也随之增加。此期间，城区多数排水系统仍采用雨、污水分流制，共铺设雨水管道28.52公里，污水管道32.07公里，雨、污水合流管道11.23公里。
图2.7《青岛井户图》年
（2）北洋政府（-）
北洋政府统治时期，军阀混战，无力投资城市基础设施建设，排水设施建设数量较少，仅在市南区的滋阳路、观城路、四川路、贵州路、沧口路、青海路等道路修建雨污水管道5.1公里。
2.3国民政府时期（-、～）、日再占时期（-）
年4月16日，南京国民政府接管青岛，确定青岛为特别市，直属于国民政府行政院，从此开始了国民党统治时期。
（1）“黄金十年”
-年，南京国民政府完成了短暂的形式统一，青岛迎来了发展的“黄金十年”，进入城市规划建设的快速发展期。年，在沈鸿烈市长的指导下，青岛工务局编制了《青岛市施行都市计划案初稿》，是国民政府对青岛进行的一次全面、长远的规划设想，是中国规划师为青岛制定的第一份城市总体规划。该方案按照万人口规模为目标，对城市进行了功能分区和具体规划，并在历史上首次对青岛未来发展规模进行了预测，将青岛城市性质确定为“中国五大经济区（见下图）中黄河区出海口，腹地包括鲁、豫、冀、陕、甘、宁夏、新疆等省，建设通往中亚和欧洲的铁路线。以青岛为欧亚大陆交通的桥头堡，建设工商、居住、游览功能为主的城市”。
图2.8中国五大海港腹地面积及其主要交通线界图
（图片来源：年大青岛市发展计划图的插图）
图2.9《大青岛市发展计划图》——分区计划图年
在此规划中，考虑到未来污水量增加，直接排海可能污染海水，极具前瞻性的提出设置污水处理厂。具体规划如下：“本市现有下水道，采用雨水与污水分流及合流两种系统，本计划为扩充区域内之下水道系统，仍拟采用之。雨水出口并无不卫生的气味，其处置方法自属简单。至污水出口，必须顾虑种种环境。本市三面环海，污水入海，量小时不足为害，唯巨量污水则不免积淤于陆地附近，为害居民，故必须先经适当之处置，使之无臭无味，然后入海。
污水之集合，可利用地形，借坡度之倾斜，流汇于较低之处。该处即设一污水排泄处，经过适当处置后，流送入海”。按照本市实地形势，规划四大集合污水区域，每一区域设总污水清理厂一处，分清理厂若干处。第一区总清理厂设在团岛，第二区总清理厂设在麦岛，第三区总清理厂设在湖岛子村靠海之一面。唯第四区范围广泛，东至李村，南至四方，北至营子村，为全市最大之污水集合区。按其地形应分为三个分清理厂，一在李村河口，一在板桥坊南沙河入海处，一在李村水源地附近。至于总清理厂设立地点，因研究利用污水灌溉农田，尚未作最后决定。”
在此规划中，根据地形特点对污水厂进行了大概选址，所选位置与后来建设的位置也基本一致，分别为团岛污水处理厂（年建成，规模10万立方米/日）、麦岛污水处理厂（7年建成，规模14万立方米/日）、海泊河污水处理厂（年建成，规模20万立方米/日）、李村河污水处理厂（年建成，规模30万立方米/日）和娄山河污水处理厂（8年建成，规模15万立方米/日）。
在这十年间，随着工商业和海陆运输的发展，青岛市进行了较大规模的市政建设。排水管道建设亦胜于前一时期，共铺设排水管道57.5公里。年芦沟桥事变发生，该计划未能全部实现。
图2.年绘制的青岛市下水道分区图
（图片来源：青岛市水务博物馆）
（2）日本二次侵占时期
年-年，日本再次侵占青岛，年编制的《青岛特别市地方计划》、《青岛特别市母市计划》，将青岛城市性质确定为“华北水陆交通的要冲、军事和华北经济开发的基地、重要的工业区和观光城市”。日本第二次侵占时期，其目的仅仅是掠夺，所以在城市建设上投资很少，只进行了少量排水设施建设，七年的时间建设排水管道长度14.4公里。
（3）内战时期
年-年，国民政府收回青岛主权，其主要精力是准备内战，社会经济陷入空前危机，再无心思制定城市规划，城市建设也没有进行。
2.4解放后至今
（1）-年
解放后，青岛市人民政府多次研讨城市规划，以确定城市的发展方向。1年，《青岛市都市计划纲要(初稿)》确定青岛的城市性质为“轻工业、吞吐口、海军基地、风景和疗养区”。年《青岛市发展远景轮廓的估计》、年《青岛市城市初步规划》，把青岛的城市性质设计为“具有国防、工业、对外贸易和休疗养多功能的城市”。年《青岛市城市总体规划》，把城市性质进一步确定为：“具有国防、工业、港口和休疗养的综合性城市”。年，青岛市人民委员会《关于调整城市布局的规划意见》提出青岛“工业要重点发展海水化学和造船工业，不再大规模发展钢铁、机械工业”的意见。
建国初期，青岛市共有排水管道公里。其中，雨水管64公里，污水管道公里，雨、污水混合管道30公里主要分布在市南区、市北区。至年，全市排水管道共公里。
（2）-至今
“文化大革命”十年动乱结束后，中国进行一个新的历史发展时期。年3月，国务院召开了第三次城市工作会议，制定《关于加强城市建设工作的意见》。年12月，国务院批准《全国城市规划会议纪要》，第一次提出要尽快建立我国的城市规划法制，也第一次提出“城市市长的主要职责，是把城市规划、建设和管理好”。年1月5日，经国务院正式批复施行的《青岛市城市总体规划》，把青岛的城市性质概括为“轻纺工业、外贸港口、海洋科研和风景游览城市”。根据青岛市带形城市的特点，以李村河、海泊河为界将市区分成三个组团和独立黄岛区的总体布局形式。
图2.11《青岛市城市总体规划图（-年）》
改革开放后，青岛排水走上了发展的快车道。借助青岛市被列为全国沿海开放和计划单列城市，青岛排水迎来飞速发展的第一个十年。至年底，市区新增明沟暗渠2.2公里，排水管道公里，新建改扩建排水泵站16座，年排水能力达到了1.3亿立方米。
年，青岛市实施可持续发展战略，拓展城市空间，青岛排水迎来飞速发展的第二个十年。伴随旧城改造和东部开发，建设新的排水管网系统，实施截污工程，污水集中接纳和处理率达到80%以上。到0年，共铺设排水管线公里，新建改扩建泵站12座。
1年申奥成功后，青岛排水迎来了飞速发展的第三个十年。到年，新改扩建排水管道公里、明沟暗渠2.17公里、泵站5座、改造积水点处。实施三大流域截污配套工程，向污水全收集、全处理的目标又迈进了一步。
经过多年排水设施的建设，至年，青岛市已累计建成雨、污水管道公里。随着青岛的迅速发展，人口增多，污水直接排海造成的污染日益严重，自年起青岛大型污水处理厂开始建设，至年，青岛市东岸城区已建设团岛、海泊河、麦岛、李村河、世园会、张村河、娄山河、沙子口等8座污水处理厂，总处理能力95.6万立方米/日；北岸城区已建成城阳、高新区、出口加工区等3座污水处理厂，总处理能力36.0万立方米/日；西海岸西区已建成龙泉河、镰湾河、泥布湾、灵山卫、海清、中科成、豆金河等7座城市污水处理厂，污水总处理能力为44.0万立方米/日。
2.5当年建设的排水对后来的发展有何影响
当年德国占领青岛期间，城区面积大约4.5平方公里，共建设排水管渠约80公里，大部分已经改造废弃，在用的不足5公里。当前，青岛市建成区面积达到平方公里，管道建设长度公里。其中，市内三区（市南区、市北区、李沧区）建成区面积平方公里，排水管道长公里。可看出，德占时期所建设的排水管道，在现今发挥的作用已经微乎其微。
图2.12德占时期至现在管道建设长度统计表
但不可否认的是，当年德占时期开启了在国内最早的雨污分流排水建设模式，影响了青岛后续排水体系的建设，使青岛成为全国最为彻底的雨污分流建设的城市。正是这种分流制排水理念，使得青岛沿海受污水污染较小。以日本东京湾为例，东京排水80%左右的采用合流制系统，较强降雨时污水处理厂无法承担，大量污水不经处理直接入海。由于东京湾水动力不足，使得污染物不能尽快带至外海，导致整个湾内污染非常严重。相比之下，青岛市完全的分流制系统能够使污水完全处理后再排海，因此，虽然同样是水动力不足的胶州湾，湾内受污染程度较低。
图2.13东京湾水污染严重
（图片来源：网络）
03城市内涝原因分析
随着城市的发展，排水中的污水系统相对完善，从收集、管道输送、污水处理厂处理、排放建立了一套完整的系统。然而，近年城市内涝频发，排水中的雨水系统成为了