山东半岛东南部某城市水利工程防洪防涝存在的关键问题是：许多河道淤泥层比较厚，垃圾随意丢弃入河，河道沿线护岸损坏，后期维护差，存在淤积堵塞现象，河道的防洪能力持续降低；老城区内存在排水管网建设时间比较早，建设标准比较低；少部分村庄未进行排水设施改造；污水排放系统存在设计缺陷。改善措施：按照50年一遇的防洪标准进行治理，按照3级堤防标准进行设计；以建设排水管道为核心，确保路面积水顺利排放至附近流域；搭建防洪防涝管控系统；制定防洪防涝紧急预案。