論述城市防洪排澇工程設計

沈金紅

摘要:下文在分析我國城市特點和城市排澇理論研究現(xiàn)狀的基礎上，對城市防洪排澇工程設計的的若干問題進行了論述。

關鍵詞：城市防洪；排澇；整治；確定

Abstract: by analyzing the characteristics of urban drainage theory and city based on the present research, to the city flood and draining waterlogging of engineering design, some problems are discussed in this paper.

Keywords: urban flood control; Drainage; Regulation; sure

中圖分類號：TV87文獻標識碼：A 文章編號：

城市是人口集中、工商業(yè)發(fā)達、以非農(nóng)業(yè)人口為主要居民的地區(qū)，通常是周邊地區(qū)的政治、經(jīng)濟和文化中心，地位十分重要。 然而，我國大中城市約90%瀕臨江河海洋，都受到一定程度的洪水或風暴潮威脅。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，生產(chǎn)力的提高，社會財富和人口不斷向城市集中，一旦發(fā)生洪水，將淹沒城市，中斷交通，給人民生命財產(chǎn)帶來巨大損失，遠遠超過非城市地區(qū)，所以城市排澇安全越顯重要。 保障城市防洪排澇安全是江河防洪的重點， 城市防洪排澇工程設施是城市基礎設施的重要組成部分。因此，隨著城市的發(fā)展及城市地位和作用的提升， 城市防洪排澇工程設計在保證防洪安全功能的前提下，應向多功能發(fā)展。

1 城市等別和防洪標準

我國頒布實施的GB50201-94《防洪標準》中規(guī)定，城市等別和防洪標準依據(jù)城市的重要性來劃定， 其重要性主要以非農(nóng)業(yè)人口來劃分，共分為4等，見表1。

表1 城市等別和防洪標準

由表1可知，城市防洪標準與保護人口的多少有關，但城市可以根據(jù)河流和地形特點來分區(qū)設防， 分區(qū)設防保護人口遠小于城市的總人口；對于可以分區(qū)設防的城市，規(guī)范中允許選用不同的防洪標準。因此，在城市防洪設計中就要考慮防洪標準是按分區(qū)設防考慮還是整體考慮。在套用規(guī)范標準時，如按分區(qū)設防考慮往往降低了整個城市的設防標準， 按整體保護人口考慮， 對于可以分區(qū)設防的城市則又提高了分區(qū)的設防標準，對此防洪標準的選擇具有很大的靈活性。 城市防洪標準應因地制宜，但為了有明確的可操作性，城市防洪標準的確定，首先應以非農(nóng)業(yè)人口數(shù)量來劃分，再根據(jù)經(jīng)濟效益、政治社會效益來綜合確定。

2 堤頂高程的確定

依據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》規(guī)定:1、2級堤防在計算出來的超高值小于2m時應按2m設計。 這一規(guī)定對處于河流入?？冢ǜ谐焙佣危┗虼党毯惋L速較小河段的城市，其要求有些偏高；對內地山區(qū)河流吹程和風速較大河段的城市， 其規(guī)定基本是合適的。因此，對1、2級堤防堤頂高程的確定，若是處于內地山區(qū)河流吹程和風速較大河段的城市，從安全考慮可以按規(guī)范執(zhí)行；從節(jié)省投資考慮， 在計算出來的超高值小于2m應按2m設計時，堤頂可設1m高左右的防浪墻，以降低工程的造價。 而對處于河流入?？冢ǜ谐焙佣危┗虼党毯惋L速較小河段的城市，其超高值按計算取值，或經(jīng)主管部門審查批復同意。

3 堤防工程設計與城市規(guī)劃

有江河、 湖泊的城市往往存在城市總體規(guī)劃和防洪規(guī)劃的建設關系，有時候矛盾還比較突出。在城市總體規(guī)劃和防洪規(guī)劃中，均需正確體現(xiàn)法規(guī)要求。 防洪規(guī)劃是城市總體規(guī)劃的組成部分，在城市建設上與防洪有矛盾的，應以防洪為主。

4 河道與河口整治工程

河道整治首要的是擬定整治規(guī)劃， 包括全河規(guī)劃和分段規(guī)劃。 規(guī)劃中需密切注意上下游、左右岸的關系，根據(jù)水文泥沙、地形、地質、河形特性與已建工程現(xiàn)狀、河勢演變規(guī)律，以及有關社會經(jīng)濟發(fā)展狀況等，遵循有關方針政策，提出整治方案。 河道整治的主要類型有彎曲河型（微彎型、蜿蜒型）的改善、汊河整治、河口潮汐河段整治。經(jīng)過近年來的努力，城市河道得到了根本改變，防汛排澇系統(tǒng)日臻完整，水環(huán)境日趨優(yōu)美。 但同時河道治理也存在一些問題。 例如防洪標準問題、水質污染問題、河道淤積問題、河道形態(tài)問題、水面減少問題、護岸結構問題。 針對以上問題，提出了河道治理的幾點建議：

（1）按河道水環(huán)境的內涵和范圍要求，高標準編制河道水環(huán)境建設規(guī)劃，使規(guī)劃具有科學性、前瞻性、合理性。從微觀來說，對每一條河道具體方案的規(guī)劃設計要全面、細化，盡量做到一步到位。 在正確把握水環(huán)境總體功能及區(qū)域功能定位的前提下，進一步對各區(qū)域的不同河段作出具體功能定位。要充分考慮維護河道水環(huán)境的多樣性，使河道水環(huán)境豐富多彩。

（2）以相關河道管理條例、城市排水規(guī)劃及管理辦法等為依據(jù)，不斷完善長效管理機制，對違法、違章制止無效或造成不良后果的，要堅決果斷處置，做到依法行政、規(guī)范管理；明確屬地管理，提高鞏固創(chuàng)建成果。不但可以明確責任的落實和檢查；而且使河道的養(yǎng)護管理權相對集中，能夠統(tǒng)一標準、統(tǒng)一時間落實到位，鞏固河道養(yǎng)護管理各項成果；積極開展保護河道水環(huán)境的宣傳教育，不斷提高公民思想認識和素質，增強保護河道水環(huán)境的自覺性，促使人們改變不文明的習慣和行為。

5 城市排澇標準的確定

城市排澇由自排和抽排兩部分構成。 自排就是堤防外江不漲水或水位低于防洪排澇閘關閘水位時， 堤防保護區(qū)內設計標準下的暴雨洪水能及時通過防洪排澇閘自流排出堤防外；抽排則是堤防外江漲水防洪排澇閘關閘后，堤防保護區(qū)內設計標準下的暴雨洪水能及時通過排澇泵站抽排出堤防外。不管是自排還是抽排，排澇流量均與設計暴雨的標準、排澇區(qū)內是否有調蓄區(qū)有很大關系，設計暴雨的標準越高，排澇區(qū)的匯流量就越大，反之匯流量就越小；同一設計暴雨的標準，如果沒有排澇調蓄區(qū)， 排澇區(qū)內表面硬化越多， 排澇流量就越大，反之排澇流量就越小。

一個城市如果排澇工程沒規(guī)劃建設好，隨著城市的快速發(fā)展，排澇調蓄區(qū)的減少，內澇就會越來越嚴重。 因此排澇區(qū)標準的確定、調蓄區(qū)和排水管網(wǎng)的規(guī)劃建設就顯得尤為重要。

5.1 自排標準的確定

對于自排標準， 雖然城市排澇各區(qū)域支流的地形及出口高程不一樣，但是自排主要在堤防與支流出口處設閘，其孔口尺寸的大小對工程量及投資影響不大， 因此一般自排標準取不低于堤防標準的年最大24h的設計暴雨量（雨洪不遭遇），根據(jù)排澇區(qū)不允許淹沒的范圍、 調蓄區(qū)容積及排澇區(qū)內表面硬化情況，計算確定自排流量。

5.2 抽排標準的確定

對于抽排標準，標準定得越高，抽排流量就越大，相應地裝機容量就越多，投資就越大。 GB/T50265-97《泵站設計規(guī)范》規(guī)定:取排水區(qū)建站后重現(xiàn)期10～20a一遇的內澇洪水位并不很科學， 因為抽排區(qū)域支流的地形及出口高程不一樣，所選取的抽排標準也不一樣。 因此，必須科學地選取抽排標準。選擇抽排標準時，應根據(jù)各排水區(qū)支流的地形、出水口高程和關閘后外江漲水到退水開閘此過程，即按雨洪同期遭遇的排頻標準計算選取，但對于城市，由于支流較多，排水區(qū)劃分太多，這樣做工作量較大。 一般取某一排水區(qū)支流的排水口關閘水位（防汛要求），關閘后外江漲水到退水開閘此過程統(tǒng)一計算雨洪同期遭遇不同頻率不同時間組合的設計暴雨量， 再根據(jù)這一設計暴雨量和各排澇區(qū)不允許淹沒的范圍、調蓄容積及排澇區(qū)內表面硬化情況，計算確定各排澇區(qū)抽排流量。這樣做，對于排水口高程及關閘水位較高的排澇區(qū)，計算確定的抽排流量可能偏大， 泵站排澇可能偏于安全；對于排水口高程及關閘水位較低的排澇區(qū)，計算確定的抽排流量可能偏小，泵站排澇可能偏于不安全，但相對規(guī)范而言還是比較科學的。

6 結語

城市排澇是城市規(guī)劃與建設的重要組成部分， 隨著城市的快速發(fā)展及經(jīng)濟壯大，城市地位和作用的提升，其防洪排澇安全越來越重要。 城市防洪排澇工程是城市基礎設施的重要組成部分， 城市防洪排澇工程設計在保證防洪安全功能的建設條件下， 應向多功能建設發(fā)展。 加快城市防洪排澇工程的建設，就應該合理地選擇城市的防洪、排澇標準，收集詳細的設計資料，搞好防洪排澇工程的設計；設計中要正確處理好防洪工程與城市規(guī)劃的建設關系，為人民謀取最大的利益。

參考文獻

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注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。