城市強(qiáng)排系統(tǒng)應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇的改進(jìn)設(shè)計(jì)

郭利文1 梁凱2

1寶雞市市政工程建設(shè)管理處 陜西省 721000；2眉縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局 陜西省 722300

摘要：本文從城市內(nèi)澇的原因入手，并針對(duì)此，對(duì)于城市強(qiáng)排系統(tǒng)應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇的改進(jìn)設(shè)計(jì)措施進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：城市強(qiáng)排系統(tǒng)；城市內(nèi)澇；改進(jìn)設(shè)計(jì)

一、城市內(nèi)澇的原因

1、城市排水管網(wǎng)、泵站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不適應(yīng)中國多強(qiáng)暴雨的情況

中國城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要借鑒蘇聯(lián)時(shí)期的淺埋管網(wǎng)系統(tǒng)，只有個(gè)別城市如青島曾經(jīng)采用了西歐的地下廊道系統(tǒng)。由于位于歐亞大陸北部溫帶、寒帶地區(qū)的前蘇聯(lián)暴雨強(qiáng)度較低，因此城市排水系統(tǒng)適于采用造價(jià)相對(duì)低廉的淺埋排水管道。但位于歐亞大陸東部的中國，大部被東亞季風(fēng)所覆蓋，夏季暴雨強(qiáng)度很大，采用淺埋的排水管道具有先天的局限性。

2、城市防洪排澇水系規(guī)劃不完善，河道、湖泊被擠占

不少城市在規(guī)劃過程中，沒有很好規(guī)劃城市的防洪排澇水系，甚至擠占破壞原來排蓄洪水的天然河道和湖泊，在城市的規(guī)劃過程中就埋下了城市內(nèi)澇的隱患。比如，曾經(jīng)號(hào)稱“百湖之市”的武漢，新中國成立之初，中心城區(qū)湖泊有100多個(gè)，銳減至目前的38個(gè)，近30年，武漢市湖泊面積減少了228.9平方公里。原來的湖面變成地面，建起一棟棟樓盤。失去湖泊的容納，洪水就要淹沒街區(qū)。

3、城市暴雨洪水綜合應(yīng)急能力不足

目前，我國暴雨預(yù)警已經(jīng)比較成熟。但發(fā)生暴雨后的災(zāi)情應(yīng)急處理卻顯得薄弱。這需要城市水務(wù)、交通、消防救援等部門的通力合作，綜合應(yīng)對(duì)。但頻繁發(fā)生的城市道路積水阻礙交通，甚至發(fā)生人員遇難，說明我們城市應(yīng)對(duì)暴雨洪水的綜合應(yīng)急能力不足。首先是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力不足，對(duì)發(fā)生積水的情況掌握不及時(shí)；其次是發(fā)送水情、警示的能力不足，一旦發(fā)生較嚴(yán)重的積水，不能及時(shí)提醒行人和車輛繞行，避免車淹人亡的悲?。蝗菓?yīng)急處置能力不足，一旦發(fā)生車輛被淹等緊急情況，明顯缺乏應(yīng)對(duì)的專業(yè)技能和辦法。

4、城市建設(shè)忽視洪水削減，城市雨水利用未能推廣

城市建設(shè)，從土地利用的角度而言，就是把原來各種松軟透水的農(nóng)地、林地、草地、水域變成透水性很弱甚至完全不透水的城市建筑、道路、廣場(chǎng)。城市建設(shè)對(duì)地面的硬化，極大削弱了土地對(duì)暴雨洪水的削減作用。我國已有鼓勵(lì)城市雨水利用的政策，但還缺乏系統(tǒng)、一體化的規(guī)范和法規(guī)，尤其是在概念上把城市雨水利用狹義地理解為雨水資源利用，而缺乏對(duì)城市雨水利用在防止洪澇災(zāi)害、保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面的巨大作用的理解。

5、防澇預(yù)警系統(tǒng)不到位

部分城市對(duì)防汛工作不夠重視，沒有建立防澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)和防澇預(yù)案措施，以至于汛期大雨降臨措手不及造成積水。在北京“721暴雨”過程中，京港澳高速公路管理方在公路已被淹沒，卻未及時(shí)關(guān)閉公路、繼續(xù)放行的作法遭到質(zhì)疑；市民面對(duì)災(zāi)難不知如何應(yīng)對(duì)、無法及時(shí)準(zhǔn)確地從官方渠道獲取道路積水狀況等，更無疑為防汛預(yù)警系統(tǒng)不到位敲響了警鐘。

二、城市強(qiáng)排系統(tǒng)應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇的改進(jìn)設(shè)計(jì)

1、適當(dāng)提高雨水主干管道管徑

雨水主干管道是進(jìn)入泵站的最終通路，也是一個(gè)排水管網(wǎng)容水的主要空間。工程進(jìn)行雨水主干管道管徑設(shè)計(jì)時(shí)，在計(jì)算管徑的基礎(chǔ)上，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，適當(dāng)提高管徑級(jí)別，對(duì)雨水主干管道進(jìn)行適當(dāng)放大，強(qiáng)化管道的存水能力，以使管道具備一定體量的調(diào)蓄容積。同時(shí)，在暴雨來臨前，騰空主干管道，有條件的減少外溢雨水的產(chǎn)生。提高管徑的級(jí)別，會(huì)在已顯緊張的城市管道排布空間中造成一定困難，因此此項(xiàng)措施的實(shí)施需要同建設(shè)管理部門、管線綜合編制部門一同協(xié)調(diào)解決。

2、雨水泵站設(shè)計(jì)規(guī)?？紤]一定的安全余量

在雨水排水系統(tǒng)中，處于管網(wǎng)末端的雨水泵站兼有城市防汛排澇的功能，泵站功能的可靠性是一個(gè)系統(tǒng)成立的關(guān)鍵因素，泵站規(guī)模確定的合理性也成為一個(gè)排水系統(tǒng)科學(xué)完善的標(biāo)志。設(shè)計(jì)規(guī)模過小容易造成廠房被淹等事故，若過大則會(huì)造成大量的浪費(fèi)。一般雨水泵站規(guī)模的確定是由雨水管道終端的設(shè)計(jì)流量提供，雨水管道一般按照滿管重力流進(jìn)行設(shè)計(jì)，由此計(jì)算出某地塊內(nèi)的總管道設(shè)計(jì)雨量進(jìn)而確定為雨水泵站的規(guī)模，且雨水水泵不配備用泵。在實(shí)際運(yùn)行中，中、小雨情況下，雨水在管道中流動(dòng)，不會(huì)溢出管道及檢查井，但在出現(xiàn)超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)雨量，雨水較大時(shí)，管道已承納不了過多地面雨水，雨水會(huì)溢出檢查井，在路面形成一定厚度的漫水層，從而造成路面積水，此時(shí)管道內(nèi)雨水已不再是無壓重力流，而呈現(xiàn)有壓流，因此管道在承壓工況下所通過流量會(huì)增大。在面對(duì)這些挑戰(zhàn)時(shí)，一些新建區(qū)域可以通過提升設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、提高管網(wǎng)規(guī)模、提升河道容量、設(shè)置調(diào)蓄管涵等方式整體性解決內(nèi)澇問題。

在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，考慮到水泵的造價(jià)遠(yuǎn)低于雨水系統(tǒng)管道總造價(jià)，而且在降雨重現(xiàn)期P=1年的工況下，增加20%～30%的泵站規(guī)模，可以達(dá)到排出降雨重現(xiàn)期2年～3年的降雨水平，因此在設(shè)計(jì)雨水泵站規(guī)模時(shí)，可以考慮增加一定安全余量，以保證在不過多增加造價(jià)和占地面積的前提下提升雨水系統(tǒng)的排水能力。

3、增強(qiáng)城市的暴雨洪水應(yīng)急處置能力

充分利用自動(dòng)監(jiān)測(cè)等技術(shù)，在易發(fā)洪澇災(zāi)害的地區(qū)布設(shè)實(shí)施監(jiān)測(cè)設(shè)備；及時(shí)發(fā)布警示信息，避免車輛行人進(jìn)入水淹阻塞路段；提高內(nèi)澇應(yīng)急搶排能力，盡快疏通交通，減少內(nèi)澇損失；增加快速救援設(shè)備，訓(xùn)練專業(yè)救援人員，增強(qiáng)生命救援能力。

4、城市建設(shè)應(yīng)以不增加洪水風(fēng)險(xiǎn)為重要設(shè)計(jì)原則

首先，要充分認(rèn)識(shí)城市雨水的水資源利用、防洪和生態(tài)保護(hù)的多重功能，樹立城市建設(shè)的“低影響設(shè)計(jì)”理念，確立建設(shè)項(xiàng)目不能增加洪水風(fēng)險(xiǎn)的觀念。其次，要在防洪法和城市規(guī)劃法等有關(guān)法規(guī)中應(yīng)對(duì)城市規(guī)劃、建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)提出明確的雨水利用要求，明確提出城市規(guī)劃必須包含雨水利用規(guī)劃，為雨水及洪水的調(diào)蓄、利用留下足夠通道和空間，強(qiáng)制規(guī)定新的建設(shè)項(xiàng)目必須同步設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn)雨水利用設(shè)施，老的項(xiàng)目也應(yīng)逐步改造。第三，制定鼓勵(lì)雨水利用的政策，尤其是建立激勵(lì)機(jī)制，如對(duì)雨水利用設(shè)施進(jìn)行補(bǔ)貼等。

5、根據(jù)實(shí)際排澇情況適當(dāng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)行雨污分流改造

排水規(guī)劃是工程建設(shè)的依據(jù)，排水工程設(shè)計(jì)是城市建設(shè)的重要步驟。在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)結(jié)合不同城市、不同地區(qū)、不同項(xiàng)目的具體情況合理確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)參數(shù)。根據(jù)規(guī)劃結(jié)合排水范圍內(nèi)的地形、地貌、排水設(shè)施現(xiàn)狀、河湖水系等情況優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

雨水系統(tǒng)排水出路至關(guān)重要，為保證區(qū)域汛期正常排水要求認(rèn)真選擇排水出路，需要采用泵站強(qiáng)排的區(qū)域一定要修建泵站；根據(jù)工程情況在滿足區(qū)域排水要求的前提下，可不采用泵站強(qiáng)排的區(qū)域盡量不采用強(qiáng)排方式，以減輕洪峰壓力。為逐步改善老城區(qū)、地勢(shì)低洼地區(qū)汛期積水問題，應(yīng)多層次、多渠道籌集資金，結(jié)合排水規(guī)劃進(jìn)行改造。在工程實(shí)施過程中應(yīng)處理好新老城區(qū)、新舊排水系統(tǒng)銜接等問題。在搞好設(shè)計(jì)工作的同時(shí)，應(yīng)抓好排水工程施工、監(jiān)理等各個(gè)環(huán)節(jié)，確保工程質(zhì)量。

立交地道是城市交通樞紐，應(yīng)適當(dāng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為保證雨季地道正常通行，地道應(yīng)修建獨(dú)立的排水系統(tǒng)。地道總體設(shè)計(jì)應(yīng)采取措施盡量縮小地道收水范圍，地道排水設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持低水低排、高水高排的原則，將地道以外的雨水盡可能地排人區(qū)域排水系統(tǒng)，嚴(yán)格控制地道以外“客水”進(jìn)人地道。雨水出路應(yīng)結(jié)合周邊水系情況盡量直接排人河湖等水體。

結(jié)束語

總而言之，城市內(nèi)澇給城市化的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響，所以，在具體的工作中，需要進(jìn)一步加強(qiáng)城市強(qiáng)排系統(tǒng)，促進(jìn)城市排水的順暢，從而提高城市化水平。

參考文獻(xiàn)：

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