1.3 城市排水方式
城市排水方式的分类是一种归纳和综合，分类是为了更好地认识城市排水的共性和个性。城市排水方法很多，从不同的角度出发，会有不同的归纳和分类，因此，要进行严格的统一分类是非常困难的。另外，城市排水技术在不断发展，功能不断扩大，如雨污合流、雨污分流、河道治污、污水处理和排放等，也使城市排水分类变得更加困难。
城市内涝治理，主要是解决水多的问题，这是内涝治理的关键点。“抓住了主要矛盾，其他问题就可以迎刃而解了。”雨水的时空分布不均，导致城市内涝不断，因此，本专著所述城市排水只谈雨水的排放，不涉及污水的排放。
1.3.1 排水模式解读
1.排水模式
不同的城市可能具有不同的排水模式，对于平原地区的城市，其排水模式大致可分为三类，第一类是城市小区强排水模式，第二类是圩区缓冲式排水模式，第三类为区域缓冲式排水模式；各类中又分为两种。
（1）城市小区强排水模式，其中分为城市小区一级强排模式和城市小区二级强排水模式。
（2）圩区缓冲式排水模式，其中分为城市圩区排水和城市自流排水模式。
（3）区域缓冲式排水模式，其中分为分区一级排水模式和分区二级排水模式。
毫无疑问，随着海绵城市建设，低影响开发雨水系统的构建，将改写和优化城市现有的排水模式。同时，海绵城市中将会诞生新的排水模式，海绵模式——就地分散、弹性蓄排。
2.实用性分析
排水模式的确定取决于水面率、水位、地面高程、河网的密度、排水体制等因素。
（1）城市小区强排水模式。城市小区强排水模式是当前老城市化地区广泛采用且有效的排水模式，该模式是由雨水→支管→干管→城市雨水泵站→区域外河；或由雨水→支管→干管→城市雨水泵站→区域内河→区域外围泵闸→区域外河；这种模式是城市化地区广泛采用且有效的排水模式，1年一遇情况下的排水模数一般为5～6m3/（s·km-2），一般用于市区河网稀疏、水面率比较低的高度城市化地区，这种排水模式投资较大，运行管理比较复杂。
强排水模式是历史形成的城市雨水排水的工程措施，一般适用于河面率低、水系不发达的地区，市中心城区基本上采用这种模式。
（2）缓冲式排水模式。缓冲式排水模式采取多头就近自流排水入河，一般用于水面率相对较大、河网分布较为均匀且间距不大、地面高于最高水位0.8m左右的地区，这种排水模式较强，投资较省、抗风险能力强；一般郊区常采用缓冲式排水模式。
缓冲式排水模式是以“控制内河水位，分散多点，就近入河”；排水模数一般为1～3m3/（s·km-2）。适用于水面率高、河网分布较为均匀的低洼地。
缓冲式自流排水模式其雨水过程有3种：①雨水→沟（管）→区域内河→区域外围泵闸→区域外河；②雨水→沟（管）→圩区内河→圩区泵闸→区域内河→区域外围泵闸→区域外河；③雨水→沟（管）→圩区内河→圩区泵闸→区域外河。
河道间距（指两条河道的间隔距离）控制在600～800m，不宜大于1km；管道排距（指管道起端到排放口的距离）在600m以内，不宜大于600m。
缓冲式自流排水河网密度（指单位面积上的河道总长度），一般在2～3km/km2。河网密度小于2km/km2，则河道间距将会大于1km，排水条件不好；水面率应不小于5%，若排距满足但水面率不够，可以增加湖泊等集中水面，起到调蓄作用，并满足水面率要求。
采用缓冲式自流排水模式，充分利用了河道的蓄、排功能，缓解了排水矛盾，一方面减少了强排对河道水位峰值的影响，另一方面雨水就近自流出浜，不用建设雨水总管并减少了市政雨水管道的长度，减少了泵站流量，大大节省了区域除涝工程和市政雨水排水系统的投资及年管理运营费用，还有利于生态环境建设。
（3）区域缓冲排水模式。区域缓冲排水模式的表现形式为“控制区域水位，分散多点，就近入河”。排水模数一般为0.5～2m3/s每平方千米。适用于水面率高，河网分布较为均匀、地面高水位差大的地区。区域缓冲排水模式适合于城市郊区、河网水系比较发达地区，暴雨前预降片内河网水位，暴雨期间片内河网参与调蓄，并在低水（潮）时自排或加泵抽排；这种排水模式由河网、水闸或河网、水闸、泵站组成，投资省，能够充分发挥河网的蓄排功能，运行管理简便，在三类排水方式中最为节省。
1.3.2 常用二级排水模式
城市的不断发展，城市的排水都在寻找适合自身的排水模式。目前，各个城市根据道路和水系布局，尤其是滨海城市或中心城区，多数都形成了二级排水的格局，即城市小区强排水模式。而中心城区往往也正是内涝的重灾区，因此，选取二级排水模式作为研究重点，通过对典型排水模式的分析，了解其一般规律，进而掌握城市内涝的治理方法。
城市排水模式与内涝影响较大，与内涝治理方案的选择关系密切，因此，有必要了解排水系统的组成和运行方式。
1.系统组成
城市小区强排水模式，其排水和防涝系统的组成，是在大的防涝片（水利片）或小流域的框架下，区域内由众多的、各自独立的排水区组成。
表现形式为“管线成网，集中排水”。排水模数为5～6m3/s每平方千米。适用于区域水面积率低、河道分布不匀的中心城区；一般排水区面积2.0km2左右。
2.运行方式
排水区通过各自独立的排水管网收集雨水，就近河道低水位时，雨水直接排进河道；就近河道高水位时，采用排水泵站将雨水排入河道。通过排水区内河道等水系的调节、输送，并通过外围泵、闸自排或抽排，将区域内雨水从河道内排入外围的大水系。
排水区组成排水系统，河道及控制建筑物组成为防涝系统。二级排水系统组成和运行见图1-1。
图1-1 二级排水系统组成和运行示意图
3.问题分析
从图1-1可以看出，传统的二级排水系统只注重“排”；整个排水系统一环接一环，环环相扣，缺少其中一个环节或某一环节不配套，都会造成排水区雨水无法排出，从而导致积水或内涝。
年年内涝的实际情况表明，强降雨时，地面雨水来不及排入河道；仅仅依靠雨水管道及泵站的“灰色排水”，根本不能解决短历时超标准集中暴雨。所以需要实施蓄渗措施，从源头消减雨水流量。
当就近河道的涝水不能外排，而河道的调蓄量又不够时，河水顶托，排水区排水管道无法排出雨水，即使采用排水泵站强行排出，也会出现河水倒灌的现象。所以需要增大河道调蓄量，暂时存贮，相机排出，以提高防涝能力。
其次，排水流量、排涝流量和河道调蓄量应相匹配。按照排涝标准的排干积水时间，由积水确定排水流量，再由排水流量和河道调蓄量计算确定排涝流量，一般排水流量宜大于排涝流量，具体内容详见4.5.3节。