我國大中城市排水規(guī)劃研究現(xiàn)狀

崔真榕 王晨宇

(東北林業(yè)大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

?

我國大中城市排水規(guī)劃研究現(xiàn)狀

崔真榕 王晨宇

(東北林業(yè)大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

從我國大中城市的排水現(xiàn)狀出發(fā)，分析了大中城市排水規(guī)劃體系所存在的問題，結合大中城市排水的研究理論與方法，總結了幾種具有代表性的大中城市排水系統(tǒng)理論模型，有利于城市排水管線規(guī)劃的優(yōu)化設計。

大中城市，排水體系，地下管線，雨水

近年來，我國大中城市頻發(fā)暴雨，“城中看?！钡默F(xiàn)象也屢屢發(fā)生。由于發(fā)生內(nèi)澇的城市多處在我國人口密度較大，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值較大的東部地區(qū)以及沿海大中城市，因此內(nèi)澇的產(chǎn)生，不僅造成了我國的經(jīng)濟損失，同時也威脅到了城市居民的生命安全。2013年5月，暴雨襲擊長沙城區(qū)造成大面積內(nèi)澇(見圖1)。由此對于大中城市排水規(guī)劃的研究迫在眉睫，2014年，住建部頒布了《海綿城市建設技術指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建》的技術指導，2015年，住建部評審出了10多個大中城市作為我國首批海綿城市建設的示范城市。

1 我國城市排水體系概況

根據(jù)我國城市規(guī)劃協(xié)會地下管線專業(yè)委員會所做的全國城市地下管線的調(diào)查表明，我國排水管線的總里程數(shù)目已經(jīng)突破30萬km，地下管線主要分為污水管線以及雨水管線。我國城市早期的規(guī)劃排水系統(tǒng)依據(jù)是一年一遇的洪水標準，因此早期我國城市雨水管線設計重現(xiàn)期較低。由于較低的設計標準已經(jīng)不滿足使用要求，近年來我國對于大中城市設計標準有所提高，根據(jù)我國城市排水系統(tǒng)最新的設計標準《室外排水設計規(guī)范(2011)》的規(guī)定，在一般大中城市的排水設施設計暴雨重現(xiàn)期為1年～3年，重點城市的排水設施設計暴雨重現(xiàn)期為3年～5年，是原有設計規(guī)范的3倍。

目前我國城市排水系統(tǒng)一般是由管網(wǎng)搜集系統(tǒng)、排水口以及泵站提升系統(tǒng)組成，部分大中城市的排水系統(tǒng)還建有雨水調(diào)蓄池等調(diào)蓄設施。

2 大中城市排水體系問題

引起大中城市內(nèi)澇的最根本原因就是雨水量大以及排水管線規(guī)劃設計的不足。我國大中城市排水體系出現(xiàn)的問題主要是污水排水管線的問題以及雨水排水管線的問題。

首先是由于我國排水體系的設計排澇標準較低，原規(guī)劃的設計排水量標準較低，未能考慮到城市居民的快速增長。設計的排水管道流量不能負擔起污水以及雨水的匯水總量，同時排水管線的埋深較小，接納范圍小。

由于歷史經(jīng)濟原因，早期城市建設的污水以及雨水排水是一起的?，F(xiàn)在很多大中城市的市區(qū)內(nèi)仍未實行分流體制，使得污水雨水混流，最終排入河道，排水效率低下并且影響城市生態(tài)環(huán)境。

部分大中型城市的污水主干管線以及污水處理廠的建設相對滯后，污水處理廠的建設與污水排水管線的建設不相配，同時由于部分污水廠的規(guī)劃分布不合理，進而引起有水排不出的局面，最后只能溢流至就近河道。

除此以外，管理不善也是較為嚴重的問題，某些單位沒有根據(jù)要求，將污水雨水分流管線錯接入市政管網(wǎng)，影響污水雨水分流，同時集水系統(tǒng)的養(yǎng)護較差。

3 排水規(guī)劃研究進展

依據(jù)我國現(xiàn)有大中城市的排水規(guī)劃出現(xiàn)的問題，我國提出了建設智慧化海綿城市的思路[1](見圖2)，從圖2可以看出，通過相應傳感器將監(jiān)測數(shù)據(jù)進行收集，傳輸?shù)皆品掌鬟M行處理分析，通過合適的分析模型得到解決方案，根據(jù)解決方案進行指揮執(zhí)行，最后將收集到的執(zhí)行后數(shù)據(jù)進行反饋，用以修正模型，可以對下一步的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行運用，從而實現(xiàn)了智能化學習的過程。

除此以外，我國對于以前城市內(nèi)澇模型，優(yōu)化大中城市排水系統(tǒng)也有相應的研究進展。許乙青等[2]通過將道路本體透水化與道路選線分級化措施結合規(guī)劃，將地面海綿化處理，加強了城市地表水的循環(huán)過程，并且加速了滲水速率，減緩了城市雨水排水系統(tǒng)壓力，提高了生態(tài)水網(wǎng)完整性，使得城市的排水系統(tǒng)得到了改善。許濤等[3]對238個大中城市進行內(nèi)澇彈性評價，建立灰箱模型，發(fā)現(xiàn)城市內(nèi)澇彈性與城市發(fā)展水平呈現(xiàn)負相關，立交橋區(qū)域為內(nèi)澇高發(fā)區(qū);且城市綠地系統(tǒng)未能改善內(nèi)澇彈性，城市防洪系統(tǒng)對城市內(nèi)澇彈性起到了負面影響。周玉文等[4]通過改進快速評估模型，解決了在管網(wǎng)資料較少而難以搭建模型的問題，并且使得該模型在低重現(xiàn)期以及高重現(xiàn)期的情況下均達到了較好的模擬淹水效果。崔建國等[5]以山西河曲排水工程為背景，通過InfoworksICM構件模型對城市排水調(diào)蓄池的位置選取進行了研究，相關數(shù)據(jù)表明，基于InfoworksICM為研究方法的模型可以較為準確的模擬城市降水過程，能有效評估到大中城市的排水能力強弱，并根據(jù)不同重現(xiàn)期下的模擬結果，有效的選擇城市排水調(diào)蓄池的位置，減小城市管網(wǎng)的排水壓力，提升城市整體的排水能力。周影烈[6]通過將反規(guī)劃理論運用到城市排水規(guī)劃當中，將其分為管網(wǎng)規(guī)劃、水系規(guī)劃以及綠地規(guī)劃三個部分，并將城市管網(wǎng)、綠地、水系三個系統(tǒng)有機結合，建立了綜合排水模型，加強了城市排水能力。

4 結語

城市排水規(guī)劃是城市規(guī)劃的重要組成部分，大中城市的排水規(guī)劃問題尤為重要。城市排水規(guī)劃的不斷優(yōu)化是解決城市內(nèi)澇的基本前提，只有充分分析內(nèi)澇形成的根源，進而對大中城市的排水系統(tǒng)進行優(yōu)化，城中看?，F(xiàn)象才會真正成為歷史。

[1] 李運杰,張 弛,冷祥陽,等.智慧化海綿城市的探討與展望[J].南水北調(diào)與水利科技,2016(1):161-164，171.

[2] 鄒 宇,許乙青,邱燦紅.南方多雨地區(qū)海綿城市建設研究——以湖南省寧鄉(xiāng)縣為例[J].經(jīng)濟地理,2015(9):65-71，78.

[3] 許 濤,王春連,洪 敏.基于灰箱模型的中國城市內(nèi)澇彈性評價[J].城市問題,2015(4):2-11.

[4] 周玉文,趙樹旗,王乾勛,等.快速評估模型在排水防澇規(guī)劃中的改進應用[J].給水排水,2016(2):45-48.

[5] 郭芝瑞,崔建國,張 峰,等.基于Infoworks ICM的城市排水調(diào)蓄池位置選擇[J].給水排水,2016(2):49-52.

[6] 周影烈.基于“反規(guī)劃”理論的排水規(guī)劃研究[J].山西建筑,2016，42(2):123-124.

Research status of drainage planning of domestic large and medium-sized cities

Cui Zhenrong Wang Chenyu

(CollegeofCivilEngineering,NortheastUniversityofForestry,Harbin150040,China)

Starting from the drainage status of domestic large and medium-sized cities, the paper analyzes problems existing in drainage planning system of large and medium-sized cities. Combining with large and medium-sized cities drainage research theories and methods, it summarizes some representative large and medium-sized city drainage system theory models, which will be good for optimal design of city drainage pipeline.

large and medium-sized cities, drainage system, underground pipeline, rainwater

1009-6825(2016)11-0136-02

2016-02-02

崔真榕(1993- )，女，在讀本科生

TU992

A