1、市政排水系统应对暴雨积水的措施摘要:改革开放以来,我国城市面貌发生了翻天覆地的变化,随着城市化进程的不断加快,一些城市的排水设施已不能满足发展需要,造成汛期暴雨后发生内涝灾害,如:北京、杭州、济南、武汉、广州等城市一度成为内涝频发的“名城” 。本文主要对市政排水系统应对暴雨积水的措施进行了分析探讨。 关键词:市政排水;暴雨积水;排水系统;解决措施 中图分类号:S276 文献标识码: A 引言 暴雨是指降水强度很大的雨,常在积雨云中形成。中国气象局规定,每小时降雨量 16 毫米以上、或连续 12 小时降雨量 30 毫米以上、24 小时降水量为 50 毫米或以上的雨,称为“暴雨” 。住房和城乡建设
2、部 2011 年对全国 351 座城市的调研表明,2008-2010 年的 3 年间,全国有 62%的城市发生过暴雨内涝,发生 3 次以上暴雨内涝的城市有 137 座。城市暴雨内涝灾害直接影响了城市运行、居民的生活和生产,造成了很大的经济损失,甚至人员伤亡,已经到了不能不正视,不能不做长远打算,采取减轻对策的时候了。 一、暴雨后形成积水原因分析 1、全球变暖,水循环速度加快,城市暴雨强度加大 全球变暖,对全球生态系统影响是多方面的,其中最重要的一条就是加速水循环过程。水循环速度加快,导致暴雨过程增多。暴雨天气也与城市化带来的雨岛效应有关。由于人类活动增加,导致大气中温室气体的含量增加,产生温室
3、效应,同时,大气中含水量增加,雨量增大,大雨、暴雨的发生概率呈抬头之势。 2、城市不透水面积不断扩大,设计排水设施能力不足 目前中国城市化模式表现为非农业人口的增加、土地的硬化,其带来的结果是城市(流域)不透水面积增加。土地硬化后,一方面地面摩阻减少,水流速度加快,地面径流快速汇集,洪峰提前;另一方面,下渗量减少,地面和树木冠层的截流作用变差。雨水无法渗透,只得靠排水管道外排,但设计上的一些不合理因素为城市排水埋下了后患,遭受强降雨时水流就会在此汇集,形成倒灌,加速内涝的形成。 3、雨水管道长期的超低标准设计 雨水管道设计标准 60 年来一直采用超低标准,什么是超低标准?就是在设计暴雨重现期使
4、用低标准;流量计算方法用沟道空隙容积利用法,耗尽了沟道调洪潜力,没有安全系数,也是低标准,两者同时并用叠加,形成了超低标准。而且排水管道多建于 20 世纪 50、60 年代,使得排水管径普遍偏小,过水能力严重不足,再加上管材质量及管道坡度控制不严格等问题,造成雨季路面积水严重,平时污水外溢,严重影响城市环境。而排水管道的规划年限相对于城市总体规划较短,随着城市规划发展,原有的管道布局不能适应迅速发展的市政建设需求。进入 21 世纪后,我国已是经济大国,在海内外投入巨资宣传大国崛起形象,而在雨水管道设计标准上却远远低于国际标准。尽管多年来我国多次修订的排水规范与2011 年的报批规范稿对重现期略
5、有提高,但实在提高不多,特别是常采用的下限基本没有多少提高。 4、人为因素 如,长期超采地下水引起地面沉降,地势低洼地段,容易造成暴雨积水;建设管理不善造成建筑垃圾或居民生活垃圾堵塞或淤积管道,导致排水不畅,局部地面积水;泵站故障停泵,导致积水;景观大道改造覆盖或破坏窨井盖,不但影响泄水,而且使大量建筑垃圾落入下水道,造成下水道淤塞。 5、城市发展和建设引发的地面自然滞、蓄雨水能力降低 (1)很多低洼地段和小型水体,如水塘、水池和水沟被填没,上面盖起了房子。 (2)原有的大量透水地面,如绿地、田园等,变成用混凝土、砌体或沥青铺设的、硬质的、不透水地面或路面。如北京市不透水地面面积占总地面面积的
6、比重,从 1959 年的 61%,增加到 2000 年的 77%和 2005 年的 86%。 (3)很多城市住宅小区,在整个用地范围里,地下全部用来停车,基地保水难以保障。 (4)城市建成区面积不断扩大,绿地面积则在减少。如北京市 2005 年建成区面积为 1210 平方公里,比 1973年增加 6.58 倍;而 1983 年到 1985 年,北京城区的绿地面积则减少了16.4%。这样,雨水自然流动模式就会大大改变,从而造成土壤水分蒸发蒸腾损失总量(即通过蒸发作用,从土地,水体表面以及植物叶片蒸腾释放到大气中的水分)降低,径流系数和洪峰流量提高,排水系统内雨水流经时间缩短,从而导致渗透率低和洪
7、水风险高。例如 2012 年 7 月 21日北京市暴雨时,径流系数为 0.51,城区降雨量一半以上(约 2 亿立方米)形成地表径流。 二、城市中暴雨后积水的解决措施 1、应树立城市发展建设与防涝减灾并举的观点,将防止洪涝灾害列为城市发展规划的一部分 每个城市(不论大小,包括新城镇)应从城市可持续发展角度,结合本地区的特点编制排水专项规划。为缓解我国城市水资源紧缺现状,排水规划应将城市防涝、雨水资源利用、城市生态环境保护统筹考虑,在防止洪涝灾害的同时使雨水得到有效利用。各级政府、主管部门要把城市防涝作为关系到社会经济发展,社会稳定和人民安居乐业的大事来抓,为规划管理建立强有力组织和法律保障体系,
8、在城市所有项目建设中应在有关部门监督下严格按照排水规划实施。 2、排水规划是工程建设的依据,排水工程设计是城市建设的重要步骤 根据规划结合排水范围内的地形、地貌、排水设施现状、河湖水系等情况优化设计方案。雨水系统排水出路至关重要,为保证区域汛期正常排水要求应认真选择排水出路,需要采用泵站强排的区域一定要修建泵站,根据工程情况在满足区域排水要求的前提下,可不采用泵站强排的区域尽量不采用强排方式以减轻洪峰压力。排水工程是一项系统工程,应根据规划整体设计,以保证排水系统的完整性和排水需求。在条件允许的情况下工程建设应按设计要求尽可能一次建成,当工程需要分期实施,为避免汛期积水应保证分期实施后的排水设
9、施有可靠的排水出路。为逐步改善老城区、地势低洼地区汛期积水问题,应多层次、多渠道筹集资金,结合排水规划进行改造,在工程实施过程中应处理好新老城区、新旧排水系统衔接等问题。在搞好设计工作的同时,应抓好排水工程施工、监理等各个环节确保工程质量,为工程实施后正常使用创造条件。 3、要建立完善的防涝预报预警系统和立体的防护防涝体系及预案措施,加强管理统一调度 为提高养护管理水平,应加强养护管理队伍建设,结合本地区的情况认真分析排水设施现状及存在问题,通过有计划、有步骤地防涝措施最大限度发挥现有排水设施的作用,汛前应及时将现有排水管道、河道、泵站进行清通疏浚和维修保养,以确保排水设施的正常运转。在条件允
10、许的情况下,汛前应尽可能将现有排水管道提前腾空,河道水位尽可能降低。在使用传统养护管理设备的基础上,应加大资金投入引进吸收国内外先进养护管理经验和设备,在此基础上研制适合本地区特点的养护设备,最大限度地减少洪涝灾害损失。 结束语 综合上述,大雨后的内涝暴露出的不仅是下水道问题,还有我们的建设思路问题。我认为只要我们的城市管理者树立超前的城市管理意识,相应提高城市排水系统的标准,做好城市排水系统的规划建设,加大政府的资金投入力度,严把工程施工质量关,管理部门都能各司其职,防患于未然;城市居民从自己做起讲文明,全面解决城市内涝的问题就为期不远了。 参考文献 1邓培德.城市暴雨积水的原因分析与对策J.给水排水2011,37(12). 2张鹏.对城市排水系统存在的问题及改造的探讨J.科技咨询,2010(11). 3朱政,郑伯红,贺清云.城市暴雨灾害的影响程度及对策研究以长沙市为例J.自然灾害学报,2011,20(3).