當(dāng)前，城市化進(jìn)程飛速推進(jìn)，復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施不斷建立，人為氣候變化改變著降水類型，這一切均導(dǎo)致了洪澇災(zāi)害的發(fā)生。同時(shí)，由于全球眾多地區(qū)降水量日益下降，嚴(yán)重影響了水庫蓄水量和管理方式，因此，也從另一方面造成了眾多城市對上述洪澇災(zāi)害的承受力每況愈下。頻繁的高強(qiáng)度降雨經(jīng)常會在城市引發(fā)洪澇難題。為保證今后城市的宜居性，應(yīng)結(jié)合其他目標(biāo)，更加積極地開展研究并實(shí)施城市排水基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化工作。
過去150年間，排水系統(tǒng)已越來越成為城市不可或缺的組成部分。通過在飲用水與污水之間搭建健康屏障，人類健康保障獲得大幅提升。同時(shí)，為應(yīng)對人口增長以及由此生成的社會經(jīng)濟(jì)狀況，城市土地使用狀況也發(fā)生著巨大變化。為了適應(yīng)環(huán)境變化，已經(jīng)增強(qiáng)城市對水污染的控制，城市排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者和管理人員應(yīng)加強(qiáng)地表透水性，縮短城市集水區(qū)的響應(yīng)時(shí)間，以有效解決暴雨流量和速率超過現(xiàn)有排水系統(tǒng)處理能力的狀況。使現(xiàn)在排水系統(tǒng)的處理能力適應(yīng)暴雨積水排放流量。氣候變化會對降水與氣溫造成不確定性的影響。由世界氣象組織和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署共同成立的政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的第四份評估報(bào)告中稱，20世紀(jì)末全球極端暴雨頻發(fā)最有可能是由氣候變暖引起的。根據(jù)氣候物理學(xué)，一般來講隨著全球氣溫上升，大氣持水能力明顯加強(qiáng)，降雨強(qiáng)度短時(shí)變化也會因而會增多。
為了評估氣候變化對城市極端降雨、城市水文和城市水利的影響，國際水協(xié)會（IWA）國際城市降雨工作組（IGUR）聯(lián)手國際水利工程研究學(xué)會（IAHR）出版了一份對現(xiàn)有評估方法與結(jié)果的最新評論報(bào)告。新書同時(shí)關(guān)注這些現(xiàn)有方法的局限性和誤區(qū)，這對城市排水的研究者來講是非常重要的。此外，針對研究人員經(jīng)常會遇到的，關(guān)于如何評估和適應(yīng)氣候變化對城市排水設(shè)施設(shè)計(jì)和管理的影響的相關(guān)問題，這本書也做了特別探討。
很多城市的排水系統(tǒng)在氣候變化面前都非常脆弱。在全球很多地區(qū)，氣候趨勢造成這樣的狀況：高強(qiáng)度的極端降雨發(fā)生更為頻繁，但是季節(jié)性降雨總量成下降態(tài)勢。以夏季的中歐和南歐為例，雖然整個(gè)夏季的降雨天數(shù)明顯減少，但是從平均數(shù)據(jù)來看，每次降雨的強(qiáng)度都要更大。這樣的狀況使降雨排放量的變化性增大，并導(dǎo)致了洪水頻發(fā)和可用水資源的減少。
從往年歷史控制期（1961-1990年）至2100年間，城市水文刻度較小處的降雨強(qiáng)度在10%-60%間波動。由于洪水和溢流情況是因超出徑流或污水流量閥值而產(chǎn)生，并對高度非線性降雨量（變化）做出反應(yīng)，因此，洪澇與河流污水溢流的相應(yīng)頻次和溢流量會根據(jù)系統(tǒng)特性，在0-400%范圍內(nèi)變化。季節(jié)性降水量出現(xiàn)降低也會引發(fā)眾多難題，如干旱期沉降速度較快、初期沖刷間污染濃度上升、污水管腐蝕、水質(zhì)惡化、異味、污水處理廠的生物量控制，以及污水管內(nèi)硫化物生成量增加等等。
氣候變化帶來的降水不確定性促使我們?nèi)ニ伎既绾蝺?yōu)化城市排水系統(tǒng)。傳統(tǒng)的靜態(tài)工程設(shè)計(jì)模式已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)在的需求。我們需要的不僅僅是對過去150年間所采取的方案的技術(shù)升級，也應(yīng)該包括對城市排水理念的重新評估。通過搭建和維護(hù)生態(tài)健康屏障，使城市能和水在更加良好，環(huán)保，和經(jīng)濟(jì)的模式下進(jìn)行互動。而污水管道系統(tǒng)將作為包含收集，儲存，使用，循環(huán)，回用等不同方面的更為健全的城市水基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，更好地服務(wù)于民。
