某區(qū)域百年一遇暴雨積水原因分析與防治建議

姜友蕾，張衛(wèi)萍

[CCDI 悉地（蘇州）勘察設(shè)計(jì)顧問有限公司，江蘇 蘇州 215125]

1 暴雨情況

受冷暖氣流交匯影響，2021 年10 月10 日下午15 時(shí)起蘇州地區(qū)出現(xiàn)雷陣雨天氣，17 時(shí)開始雨勢(shì)明顯增強(qiáng)，降水分布極不均勻，北部地區(qū)小雨，中南部地區(qū)普降大到暴雨、局部特大暴雨，雨量中心位于蘇州工業(yè)園區(qū)。

截至11 日5 時(shí)，各國(guó)家站累積24 h 雨量如下：蘇州59.8 mm、太倉(cāng)44.2 mm、張家港27.4 mm、昆山20.8 mm、東山5.5 mm、吳江4.8 mm。全市平均降雨量最大地區(qū)為工業(yè)園區(qū)（181.9 mm），最大累計(jì)降水監(jiān)測(cè)點(diǎn)為工業(yè)園區(qū)星海實(shí)小站（293.1 mm），雨量超100 a 一遇。星海實(shí)小站最大小時(shí)雨量89.2 mm，達(dá)到特大暴雨級(jí)。

2 積水情況

由于強(qiáng)降雨集中在該區(qū)域，對(duì)該區(qū)域市政排水系統(tǒng)是一次重大考驗(yàn)，大多數(shù)排水系統(tǒng)正常運(yùn)行，路面偶有積水且積水可以在雨停后隨即退去，但也有部分路段出現(xiàn)一定程度的積水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，10 月10 日晚區(qū)域范圍內(nèi)共發(fā)生積水67 處，包括市政道路積水44 處、立交下穿積水5 處、小區(qū)積水18 處。其中，積水嚴(yán)重的有4 處（積水時(shí)長(zhǎng)6～8 h），大量積水的有17 處（積水時(shí)長(zhǎng)3～5 h），少量積水的有28 處（積水時(shí)長(zhǎng)≤2 h），最大積水深度達(dá)60 cm。

3 積水原因分析

該區(qū)域以敞開式防洪為主，汛期洪水位受上游洪水和下游外排出路影響較大。近年來上游洪水來量增加、周邊區(qū)域強(qiáng)排能力擴(kuò)大后，都明顯增加了該區(qū)域防洪壓力。

3.1 市政道路積水原因分析

3.1.1 雨量大，強(qiáng)度高，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)

此次降水雨量大，強(qiáng)度高，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，可以說是一種自然災(zāi)害。據(jù)了解，過去一年內(nèi)的降雨并未使該區(qū)域路面出現(xiàn)如此多處積水點(diǎn)，這說明該區(qū)域雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本是合理的，而此次積水主要原因就是持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的高強(qiáng)度降雨。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，中心城區(qū)的重要地區(qū)最大允許退水時(shí)間為0.5～2.0 h。此次積水超過最大允許退水時(shí)間的有21 處。

3.1.2 排水系統(tǒng)雖然比較完善，但是現(xiàn)有雨水管道設(shè)計(jì)時(shí)采用的暴雨強(qiáng)度公式及公式中選用的暴雨設(shè)計(jì)重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)不符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求

2012 年之前該區(qū)域采用的暴雨強(qiáng)度公式是1981年南京市勘測(cè)設(shè)計(jì)院（現(xiàn)南京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司）通過CRA 方法收集1959～1979 年21 年的降雨資料編制的。

2012 年之后采用的是2010 年蘇州市水務(wù)局和河海大學(xué)收集蘇州市楓橋水文觀測(cè)站1983～2008年的自記雨量資料（1994 年缺失），修訂編制后的蘇州市暴雨強(qiáng)度公式。

2020 年之后采用的是2019 年10 月23 日蘇州市政府對(duì)蘇州市暴雨強(qiáng)度公式及設(shè)計(jì)雨型進(jìn)行的修訂版。

此次暴雨區(qū)域內(nèi)12 處市政道路積水點(diǎn)主要積水原因?yàn)楣軓狡?，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期偏低。該區(qū)域建設(shè)初期（1995—2011）一般路段及小區(qū)地塊內(nèi)部的設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期取1 a，后續(xù)（2012—2015）市政道路設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期取3 a。2016 年至今市政道路設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期取5 a。

另據(jù)統(tǒng)計(jì)，區(qū)域內(nèi)市政道路管網(wǎng)排水能力小于1 a、1～2 a、2～3 a、3～5 a 和大于5 a 一遇的骨干管網(wǎng)百分比分別是15.3%、22.8%、10.1%、23.3%和28.5%，合計(jì)小于5 a 一遇排水能力的管網(wǎng)占比為71.5%。

3.1.3 施工的影響：軌道、隧道、地塊開發(fā)施工等大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)管線的影響

此次暴雨區(qū)域內(nèi)13 處市政積水點(diǎn)積水原因?yàn)橹苓吂こ淌┕さ挠绊?，施工造成現(xiàn)狀排水系統(tǒng)排水不通或不暢。具體有以下幾種情況：

施工區(qū)域內(nèi)部的黃砂、石子等因管理不善進(jìn)入下水管道，堵塞邊井及下水管道；施工單位貪圖方便，將未沉淀處理的泥漿直接排入下水道，造成下水道淤塞；施工單位不按照雨水管遷改設(shè)計(jì)圖紙施工，如減小設(shè)計(jì)管徑；管道施工與地塊施工存在時(shí)間差，地塊施工破壞原狀雨水管道及出水口；雨水出水口被橋梁施工圍堰封堵，施工單位采用臨時(shí)抽排措施，上游雨水管下水慢。

3.1.4 養(yǎng)護(hù)單位日常養(yǎng)護(hù)清通不到位

此次暴雨區(qū)域內(nèi)12 處市政積水點(diǎn)積水原因?yàn)槟酀{、樹葉堵塞邊井及餐廚垃圾的影響，導(dǎo)致雨水管收水、排水不暢，繼而導(dǎo)致路面積水。

現(xiàn)狀區(qū)域內(nèi)市政雨水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)頻率為兩年一次，導(dǎo)致雨水管道內(nèi)淤積嚴(yán)重，排水不暢。市政管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)頻率應(yīng)在滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)地區(qū)加大頻次高標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。

3.1.5 河網(wǎng)水系布置不合理、河道填埋、旱橋的產(chǎn)生

此次暴雨區(qū)域內(nèi)3 處積水的原因?yàn)椋汉泳W(wǎng)密度偏低，導(dǎo)致雨水管道起端至出水口長(zhǎng)度偏長(zhǎng)，排水不暢；局部地區(qū)還存在旱橋及被填埋河道，原狀橋梁及河道處雨水出水口設(shè)置未進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整改向，導(dǎo)致積水。

3.1.6 市政雨水管道設(shè)置不合理

雨水管道的設(shè)置和排向的選擇及邊井的布置均對(duì)市政道路排水有很大影響，此次暴雨區(qū)域內(nèi)3 處市政積水點(diǎn)積水原因受雨水管道設(shè)置的影響。具體如下：雨水主井井距偏大，管道排向不合理，過路連通管管徑偏??；下游束水等。

3.1.7 污水廠滿負(fù)荷運(yùn)行

此次暴雨區(qū)域內(nèi)1 處積水點(diǎn)積水原因?yàn)槲鬯疂M溢，下游污水廠滿負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致上游污水滿溢。

3.2 下穿立交泵站

3.2.1 下穿立交泵站設(shè)計(jì)重現(xiàn)期偏低

此次暴雨區(qū)域內(nèi)2 處下穿立交積水原因?yàn)楸谜炯跋麓┦账茉O(shè)計(jì)重現(xiàn)期偏低，該區(qū)域建設(shè)初期下穿泵站重現(xiàn)期取0.5～10 a。而根據(jù)2021 年04 月09日國(guó)家發(fā)布了《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50014—2021），確定蘇州市城市地下通 道和下沉式廣場(chǎng)按照30～50 a 一遇標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

3.2.2 周邊地塊開發(fā)，客水進(jìn)入

此次暴雨區(qū)域內(nèi)1 處下穿立交積水原因?yàn)橄麓┪鱾?cè)地塊拆遷，大量客水匯入，導(dǎo)致收水范圍增大，水泵流量與排水量不匹配導(dǎo)致積水。

3.2.3 下穿立交泵站未設(shè)置兩路供電

此次暴雨區(qū)域內(nèi)2 處下穿立交積水原因?yàn)楸谜疚丛O(shè)置兩路供電，降雨時(shí)停電后水泵停止作業(yè)導(dǎo)致積水。

3.3 小區(qū)

3.3.1 雨量大、小區(qū)內(nèi)部排水管道管徑偏小

此次9 處小區(qū)積水原因?yàn)樾^(qū)建造年代較早，內(nèi)部管網(wǎng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期偏低。

3.3.2 小區(qū)外部市政排水管道水位高，影響小區(qū)排水甚至倒灌

有一處小區(qū)積水原因?yàn)橥鈬姓晁艿莱鏊诒坏貕K施工破壞，導(dǎo)致地面積水，路面水倒灌小區(qū)；2 處積水原因?yàn)樾^(qū)外圍道路橋梁圍堰施工，市政道路雨水出水口被圍堰封堵，靠施工單位強(qiáng)排措施排水，導(dǎo)致路面積水；另有一處小區(qū)積水原因?yàn)橥鈬姓晁芩桓?，路面積水，導(dǎo)致小區(qū)雨水排放困難，甚至路面雨水倒灌至小區(qū)等。

3.3.3 小區(qū)開口處邊井偏少，易積水

局部小區(qū)開口處積水，究其原因，道路開口處雨水邊井設(shè)置偏少，且長(zhǎng)期車輛通行形成道路最低點(diǎn)，從而導(dǎo)致積水。

3.3.4 下沉式地下車庫(kù)、地下室設(shè)計(jì)不合理，缺乏駝峰設(shè)計(jì)

局部小區(qū)地庫(kù)及半地下車庫(kù)地勢(shì)低洼，僅設(shè)置一處橫截溝，且地下室未設(shè)置強(qiáng)排設(shè)施，車庫(kù)入口未設(shè)置駝峰，導(dǎo)致暴雨時(shí)地庫(kù)積水，小區(qū)雨水管道內(nèi)雨水倒灌至地庫(kù)（見圖1）。

圖1 雨水倒灌至地庫(kù)之實(shí)景

3.3.5 小區(qū)內(nèi)部雨污混接，污水混接點(diǎn)排出口被封堵后，內(nèi)部未徹底雨污分流改造

小區(qū)內(nèi)部存在雨污混接，且混接點(diǎn)改造不徹底。導(dǎo)致局部低洼點(diǎn)積水。

3.3.6 小區(qū)停電

小區(qū)停電導(dǎo)致多戶地下車庫(kù)進(jìn)水，建議設(shè)置兩路供電。

3.3.7 小區(qū)內(nèi)部管道日常養(yǎng)護(hù)不到位

大部分小區(qū)均存在雨水邊井堵塞，雨水管淤泥沉積，過水?dāng)嗝鏈p少的情況。

4 暴雨積水的防治建議

針對(duì)此次突發(fā)暴雨，相關(guān)部門高度重視，主要領(lǐng)導(dǎo)、分管領(lǐng)導(dǎo)第一時(shí)間調(diào)度部署，公安、交通、水務(wù)、應(yīng)急、氣象、消防救援等部門和各街道加強(qiáng)聯(lián)動(dòng)、積極應(yīng)對(duì)，扎實(shí)開展搶險(xiǎn)救援。截至11 日上午7 時(shí)，全區(qū)無人員傷亡，路面積水全部清理完畢，建筑工地（深基坑）、軌道交通等重點(diǎn)部位未出現(xiàn)險(xiǎn)情。

此次暴雨積水所造成的經(jīng)濟(jì)損失雖然不大，但是社會(huì)影響比較大，多種媒體對(duì)該區(qū)域積水情況進(jìn)行了報(bào)道，有損其形象。而且根據(jù)全球氣候變化的趨勢(shì)，未來暴雨頻率只增不減，所以，及時(shí)有效地制定暴雨積水的預(yù)防和防治措施，以最大限度地減少損失降低影響是當(dāng)務(wù)之急。

4.1 建議按照GB 50014—2021 室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選取重現(xiàn)期上限，按照蘇州最新暴雨強(qiáng)度公式（蘇府[2019]84 號(hào)）計(jì)算雨水管管徑，對(duì)不滿足標(biāo)準(zhǔn)的雨水管道翻建

針對(duì)現(xiàn)狀雨水管道管徑偏小的情況，建議對(duì)現(xiàn)狀雨水管道進(jìn)行復(fù)核改造，提高雨水管道設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，一般路段及小區(qū)地塊采用重現(xiàn)期5 a 進(jìn)行設(shè)計(jì)，下穿立交段采用重現(xiàn)期50 a 進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.2 建議對(duì)雨水管道設(shè)置不合理的進(jìn)行改造

2008 年至今已優(yōu)化雨水管道設(shè)計(jì)，通過減小井距、道路最低點(diǎn)、公交站臺(tái)加密雨水邊井等方法提高路面泄水能力。但對(duì)2008 年之前建設(shè)未進(jìn)行改造的雨水管道，建議改造。除了采用新的暴雨強(qiáng)度公式和提高暴雨重現(xiàn)期外，還可以通過減小井距、適當(dāng)加密雨水邊井等方法提高路面泄水能力。

4.3 建議恢復(fù)區(qū)域內(nèi)景觀水體排水功能，加密河網(wǎng)水系，提高區(qū)域河道水系蓄水能力

現(xiàn)狀河道已改造成景觀河道的，不適合作為雨水排放口，周邊地塊雨水需另找出路排至中央河，導(dǎo)致雨水管道流程過長(zhǎng)，中央河接收雨水量超負(fù)荷。區(qū)域河道蓄水能力下降。繼而導(dǎo)致降雨積水。建議區(qū)域整體規(guī)劃，通盤考慮恢復(fù)部分景觀水體排水功能，加密河網(wǎng)水系，提高區(qū)域河道水系蓄水能力。

4.4 對(duì)區(qū)域內(nèi)在建項(xiàng)目如軌道、隧道、地塊建設(shè)等大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)施工單位，要加大管理力度，加強(qiáng)全過程管理

針對(duì)此次積水點(diǎn)積水原因?yàn)槭┕^(qū)域影響，建議對(duì)區(qū)域內(nèi)在建項(xiàng)目如軌道、隧道、地塊建設(shè)等大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)施工單位，要加大管理力度，加強(qiáng)全過程管理。特別是加強(qiáng)對(duì)管線遷改后的設(shè)計(jì)、施工和日常管理。

4.5 排水養(yǎng)護(hù)進(jìn)小區(qū)，小區(qū)排水管網(wǎng)自行改造

針對(duì)此次暴雨小區(qū)積水點(diǎn)分析，小區(qū)內(nèi)部管網(wǎng)基本管徑偏小，缺乏管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)，且絕大部分小區(qū)管網(wǎng)接收養(yǎng)護(hù)管理單位為本小區(qū)物業(yè)，建議政府委托專業(yè)單位對(duì)小區(qū)排水管網(wǎng)進(jìn)行專業(yè)化的養(yǎng)護(hù)管理。同時(shí)，在專業(yè)養(yǎng)護(hù)單位接收之前，建議小區(qū)排水管網(wǎng)自行改造至滿足排水標(biāo)準(zhǔn)。

4.6 建議接收養(yǎng)護(hù)管理單位全程參與工程設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收

從工程設(shè)計(jì)方案之處到工程驗(yàn)收的整個(gè)過程，建議接收養(yǎng)護(hù)管理單位全程參與。一方面，接收單位能從后期養(yǎng)護(hù)方面對(duì)整個(gè)工程提出意見和建議；另一方面，接收單位可以有效地對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行監(jiān)督，特別是施工質(zhì)量問題，避免出現(xiàn)管徑與設(shè)計(jì)不符?？⒐を?yàn)收時(shí)，建議用疏通車檢驗(yàn)管道情況，下井檢查管徑是否符合設(shè)計(jì)要求等。

4.7 建立暴雨決策支持系統(tǒng)和等級(jí)預(yù)警機(jī)制，提高政府管理水平

建立暴雨決策支持系統(tǒng)，以供決策參考，可大大提高政府管理水平。暴雨決策支持系統(tǒng)一般包括：氣象信息服務(wù)系統(tǒng)、城市暴雨積水預(yù)報(bào)模型和積水點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

4.8 提高排水設(shè)施養(yǎng)護(hù)、管理水平及頻率

現(xiàn)狀區(qū)域內(nèi)市政雨水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)頻率為兩年一次，導(dǎo)致雨水管道內(nèi)淤積嚴(yán)重，排水不暢。根據(jù)《城鎮(zhèn)排水管渠與泵站運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》CJJ 68—2016，管道養(yǎng)護(hù)周期為：小型雨水管道（管徑＜600 mm）每年清疏不得少于2 次；中型雨水管道（600 mm≤管徑≤1 000 mm）每年不得少于1 次；大型雨水管道（管徑＞1 000 mm）每2 年不得少于1次。

建議該區(qū)域市政管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)頻率應(yīng)在滿足上述標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)地區(qū)加大頻次高標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。

4.9 開展暴雨災(zāi)害意識(shí)教育與防災(zāi)教育

少數(shù)群眾和企事業(yè)單位對(duì)積水的形成過程和嚴(yán)重后果沒有足夠的科學(xué)認(rèn)識(shí)，災(zāi)害意識(shí)淡薄。因而可以通過多種渠道對(duì)相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行宣傳，如《蘇州市城市排水管理?xiàng)l例》等，號(hào)召人們認(rèn)真貫徹，自覺遵守，防止人為因素破壞排水設(shè)施。

部分群眾和企事業(yè)單位在面對(duì)暴雨災(zāi)害時(shí)不知所措，政府部門可出臺(tái)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，通過多種渠道告知群眾和企事業(yè)單位在暴雨災(zāi)害面前應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)。同時(shí)，要對(duì)相關(guān)部門進(jìn)行人員培訓(xùn)，才能將經(jīng)濟(jì)損失減到最小。

4.10 設(shè)立并推廣暴雨社會(huì)保險(xiǎn)

保險(xiǎn)不僅具有對(duì)災(zāi)害損失實(shí)施有效補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制，為廣大保險(xiǎn)人員提供可靠、及時(shí)、充分的經(jīng)濟(jì)保障，而且也具有督促、檢查和指導(dǎo)防災(zāi)工作的功能。建議設(shè)立并推廣暴雨社會(huì)保險(xiǎn)，其對(duì)投保單位和個(gè)人及時(shí)恢復(fù)生產(chǎn)、安定生活和開展防災(zāi)工作能起到相當(dāng)作用。