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)
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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。
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。
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。
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。
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。
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[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.
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[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
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