城市内涝是城镇化进程中面临的典型水问题，其形成不仅与强降雨、排水系统能力相关，更与河道水位、地下水埋深存在紧密的动态关联 —— 河道水位过高会阻碍地表径流排放，地下水埋深过浅会削弱土壤下渗能力，二者共同作用时，会显著加剧内涝风险。传统内涝防治多聚焦 “排涝工程” 单一维度，忽视三者的协同关系，导致治理效果有限。通过深入解析内涝风险与河道水位、地下水埋深的关联机制，构建 “源头调控 - 过程疏导 - 末端协同” 的综合调控体系，可从根本上提升城市应对内涝的能力，实现水系统的良性循环。

一、城市内涝与河道水位、地下水埋深的关联机制

城市内涝的本质是 “降雨产生的地表径流无法及时排出或下渗，导致积水”，而河道水位与地下水埋深分别从 “排水末端” 和 “下渗过程” 两个关键环节影响径流消纳，三者的关联呈现 “相互制约、动态反馈” 的特征。

（一）河道水位：内涝防治的 “末端瓶颈”

河道是城市地表径流的最终受纳体，其水位高低直接决定排水系统的排放效率，对之都内涝风险的影响主要体现在 “顶托效应” 与 “泄洪能力” 两方面：

顶托效应抑制排水：当河道水位高于市政排水管网出口水位时，会产生 “顶托压力”，导致管网内水流无法顺畅排入河道，甚至出现 “倒灌” 现象。例如，暴雨期间若河道水位升至 3.5m，而管网出口设计标高为 3.0m，顶托作用会使管网排水能力下降 50% 以上，地表径流无法及时排出，快速形成内涝。这种情况在平原城市、河网密集区域尤为突出，如我国长江中下游地区的城市，汛期河道水位普遍较高，内涝频发与顶托效应直接相关。

河道泄洪能力决定积水消退速度：若河道自身泄洪能力不足（如河道断面狭窄、淤积严重），即使无顶托效应，降雨产生的大量径流也会导致河道水位快速上涨，进而延长地表积水时间。例如，某城市河道因淤积导致断面面积减少 30%，暴雨后河道水位需 6 小时才能回落至安全水位，而正常情况下仅需 2 小时，积水消退时间随之延长 4 小时，内涝影响范围扩大 2 倍。

（二）地下水埋深：内涝防治的 “源头调节器”

地下水埋深是指地下水面与地表的垂直距离，其深度通过影响土壤下渗能力，调控地表径流的产生量，对之都内涝风险的影响体现在 “下渗容量” 与 “土壤含水量” 两方面：

埋深过浅削弱下渗能力：土壤下渗能力与地下水埋深呈正相关 —— 埋深越深，土壤孔隙中可容纳水分的空间越大，下渗速度越快；反之，埋深过浅（如小于 1m），土壤接近饱和状态，下渗能力显著下降，甚至出现 “地表径流激增”。例如，干旱期地下水埋深 3m 时，土壤下渗率可达 50mm/h，可消纳 50% 以上的降雨；而雨季地下水埋深 0.5m 时，下渗率降至 5mm/h，仅能消纳 5% 的降雨，剩余 95% 的降雨转化为地表径流，大幅增加内涝风险。

长期浅埋深导致土壤 “饱和固化”：部分城市因地下水超采管控不当、市政管网漏损等，长期维持浅地下水埋深（如 0.8-1.2m），会导致土壤颗粒间的孔隙被水分长期填充，形成 “饱和固化层”，即使短期降雨量不大，也易产生地表积水。例如，某北方城市因地下水回灌过量，地下水埋深长期稳定在 0.6m 左右，土壤下渗能力持续下降，小雨（降雨量 10-20mm）即可引发局部内涝，而同类土壤在埋深 2m 时，小雨可完全通过下渗消纳。

（三）三者的协同影响：内涝风险的 “叠加效应”

实际场景中，河道水位与地下水埋深并非独立作用，二者的协同效应会进一步放大或缓解内涝风险，主要呈现两种典型关联模式：

高河道水位 + 浅地下水埋深：内涝风险最大化：暴雨期间，若河道水位高（顶托管网排水）与地下水埋深浅（削弱下渗）同时出现，会形成 “排水不畅 + 下渗受阻” 的双重困境，内涝风险呈指数级上升。例如，某南方城市汛期遭遇暴雨，河道水位因顶托升至 3.2m（高于管网出口 0.3m），同时地下水埋深因前期降雨降至 0.7m，土壤下渗率不足 8mm/h，最终导致市区 30% 的区域出现超过 1250px 的积水，内涝持续时间长达 12 小时。

低河道水位 + 深地下水埋深：内涝风险最小化：若河道水位维持在安全范围（低于管网出口 0.5m 以上），且地下水埋深较深（大于 2m），则排水系统可高效排涝，土壤可充分消纳降雨，内涝风险显著降低。例如，某西部城市通过河道清淤提升泄洪能力（河道水位可快速降至 2.0m 以下），同时合理控制地下水埋深（维持 2.5-3.0m），在同等暴雨强度下，内涝发生率从 40% 降至 8%，积水消退时间从 8 小时缩短至 2 小时。

二、协同调控技术方案：从 “被动应对” 到 “主动防控”

基于三者的关联机制，需从 “调控河道水位”“优化地下水埋深”“协同二者联动” 三个维度，构建技术方案，实现内涝风险的主动防控。

（一）河道水位调控：畅通排水末端，提升泄洪能力

核心目标是将河道水位控制在 “低于管网出口 0.3-0.5m” 的安全范围，同时提升河道自身泄洪效率，具体技术路径包括：

河道清淤与断面拓宽：定期对淤积河道进行清淤（建议每年 1 次），清除河底淤泥、垃圾，恢复河道断面面积；对狭窄河段进行拓宽改造，例如将原 10m 宽河道拓宽至 15m，断面面积从 20m² 提升至 35m²，泄洪能力可提升 75% 以上。某城市通过 3 年河道清淤与拓宽工程，汛期河道水位平均降低 0.8m，管网顶托现象减少 60%，内涝发生率下降 35%。

建设闸坝与调蓄设施：在河道关键节点建设节制闸、分洪闸，非汛期关闭闸门抬高水位（保障生态用水），汛期开启闸门快速泄洪；在河道沿线建设人工湿地、调蓄湖等设施，暴雨时暂存部分径流，减缓河道水位上涨速度。例如，某城市在河道下游建设分洪闸，汛期开启后可分流 30% 的河道来水至郊区调蓄湖，河道水位上涨速度从 0.5m/h 降至 0.2m/h，有效避免顶托效应。

智慧调度系统实时调控：在河道布设水位传感器（监测频率 5 分钟 / 次）、流量传感器，结合气象降雨预报，构建河道水位智慧调度模型。暴雨来临前 2-4 小时，提前开启闸坝预泄，将河道水位降至安全水位以下（如低于管网出口 0.5m）；降雨期间根据实时水位与流量数据，动态调整闸坝开度，确保河道水位稳定在安全范围。某省会城市通过智慧调度，汛期河道水位控制精度提升至 ±0.1m，顶托导致的内涝事件减少 70%。

（二）地下水埋深调控：增强源头下渗，减少地表径流

核心目标是将地下水埋深维持在 “1.5-3.0m” 的合理区间（兼顾下渗能力与地质安全），通过 “科学回灌 + 精准控采” 实现动态调控，具体技术路径包括：

海绵城市设施促进下渗回灌：在城市道路、公园、小区建设透水铺装、下沉式绿地、生物滞留设施，增加降雨下渗量，补充地下水。例如，透水铺装的下渗率可达 200mm/h 以上，是普通沥青路面的 10 倍；1 公顷下沉式绿地可年回灌地下水 5000m³ 以上，帮助地下水埋深提升 0.3-0.5m。某海绵城市试点区域通过建设海绵设施，地下水埋深从年均 1.0m 提升至 1.8m，土壤下渗率提升 3 倍，地表径流减少 40%。

地下水回灌工程精准补水：在地下水埋深过深区域（如大于 3m），建设地下水回灌井，利用汛期雨水、再生水进行回灌，提升地下水位；在埋深过浅区域（如小于 1m），减少回灌量，必要时通过抽排井适当降低水位。回灌量需根据土壤含水率、地下水埋深动态调整，例如，埋深 3m 时，单井日回灌量可设为 500m³；埋深 1.5m 时，日回灌量降至 100m³。某北方城市通过回灌工程，将地下水埋深从年均 3.5m 调控至 2.2m，土壤下渗能力提升 50%，小雨内涝现象基本消除。

管网漏损管控减少无效补水：市政供水管网漏损会导致大量自来水渗入地下，造成地下水埋深异常变浅。通过更换老旧管网（如将使用超 20 年的铸铁管更换为 PE 管）、安装智能水表（监测漏损）、开展管网压力调控（避免压力过高导致漏损），将管网漏损率从 15% 以上降至 10% 以下。某城市通过管网漏损管控，年减少无效补水 100 万 m³，地下水埋深异常浅的区域面积减少 25%，内涝风险相应降低。

（三）三者协同联动：构建 “水文 - 水力” 一体化调控体系

通过智慧平台整合河道水位、地下水埋深、降雨、排水系统等数据，实现三者的协同联动，避免 “单一调控” 导致的矛盾（如过度回灌地下水导致埋深过浅，反而加剧内涝），具体技术路径包括：

数据联动分析：在智慧平台中构建 “降雨 - 河道水位 - 地下水埋深” 关联模型，实时分析三者的动态关系。例如，当预报降雨量超过 50mm 时，模型自动计算所需的河道预泄水位（如低于管网出口 0.6m）与地下水埋深调控目标（如维持 2.0m），并推送调控指令至各闸坝、回灌井运维单位。

应急场景协同处置：暴雨期间若出现 “河道水位骤升 + 地下水埋深过浅” 的协同风险，平台自动启动应急方案：一方面加大河道闸坝泄洪力度，启用分洪调蓄设施；另一方面暂停地下水回灌，必要时开启抽排井降低地下水位，同时调度排水泵车至内涝风险区域，形成 “末端泄洪 + 源头控渗 + 应急强排” 的协同处置机制。某城市在 2023 年暴雨应急中，通过协同调控，将内涝积水消退时间从 10 小时缩短至 3 小时，减少经济损失 2000 万元。

长期趋势优化调控：基于历史数据（如近 5 年降雨、河道水位、地下水埋深数据），模型可分析三者的长期变化趋势，优化调控策略。例如，若发现某区域地下水埋深逐年变浅（年均下降 0.2m），且内涝风险逐年上升，模型会建议减少该区域的地下水回灌量，同时增加海绵设施建设，平衡下渗与埋深的关系。

三、协同调控保障机制：技术、管理、政策协同发力

要实现内涝风险与河道水位、地下水埋深的长效协同调控，需依托技术创新、管理优化与政策支持，确保调控方案落地见效。

（一）技术保障：强化监测与模型支撑

完善监测网络：在城市全域布设降雨监测站（密度 1-2km²/ 个）、河道水位站（每 5km 河道 1 个）、地下水监测井（每 10km²1 个），采用物联网技术实现数据实时传输（频率 5-10 分钟 / 次），确保调控决策有精准数据支撑。

升级模型能力：引入数字孪生技术，构建城市水系统数字孪生体，模拟不同降雨情景下河道水位、地下水埋深的变化趋势，以及对之都内涝的影响，提前优化调控方案。例如，通过数字孪生模拟暴雨情景，可提前 24 小时预测内涝风险区域，准确率可达 85% 以上。

（二）管理保障：健全跨部门协同机制

成立协同调控专班：由水务、应急、自然资源、气象等部门组成专班，明确职责分工 —— 水务部门负责河道水位与地下水埋深调控，应急部门负责内涝应急处置，自然资源部门负责地下水资源管理，气象部门负责降雨预报，定期召开协同会议（每月 1 次），统筹推进调控工作。

建立考核问责制度：将河道水位控制达标率（如汛期安全水位达标率≥90%）、地下水埋深合理区间维持率（如 1.5-3.0m 区间占比≥80%）、内涝发生率纳入政府绩效考核，对未达标的单位与个人进行问责，确保调控措施落地。

（三）政策保障：完善法规与资金支持

出台专项法规：制定《城市内涝与水系统协同调控管理办法》，明确河道水位、地下水埋深的调控标准、技术要求、责任主体，为协同调控提供法律依据。

加大资金投入：设立城市水系统协同调控专项资金，用于河道清淤、地下水监测井建设、智慧调度系统升级等，同时鼓励社会资本参与海绵设施、调蓄工程建设，形成多元化资金投入机制。

结语：以协同思维破解城市内涝难题

城市内涝风险与河道水位、地下水埋深的关联，本质是城市水系统 “产流 - 汇流 - 排流” 过程的有机统一，单一环节的治理无法从根本上解决问题。通过解析三者的关联机制，构建 “河道水位调控 + 地下水埋深优化 + 智慧协同联动” 的综合方案，可实现从 “被动排涝” 到 “主动防控” 的转变，让城市水系统具备 “渗、滞、蓄、净、用、排” 的综合能力。未来，随着数字孪生、AI 大模型等技术的深入应用，协同调控的精准度与效率将进一步提升，助力城市构建 “韧性水系统”，真正实现 “小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解” 的目标。