城市防洪及雨洪利用工程技術(shù)探析

孫士國 于泉貴 杜潔

摘 要 我國城市建設(shè)的快速發(fā)展離不開國家經(jīng)濟(jì)的支持和政策的扶持，才有今天的局面和規(guī)模。隨著我國城市化進(jìn)程的加快，人們對(duì)城市防洪與供水工作的要求逐漸提高，并且城市的抗洪排澇水平直接影響城市的安全，所以，城市發(fā)展規(guī)劃應(yīng)十分重視防洪規(guī)劃。

關(guān)鍵詞 城市防洪;雨洪利用;工程技術(shù)

引言

現(xiàn)階段我國的雨洪資源管理工作已取得初步成效，因此對(duì)之前工作的經(jīng)驗(yàn)和方法加以分析和總結(jié)，對(duì)于完善我國雨洪資源管理技術(shù)和更新現(xiàn)代城市雨洪資源管理模式都有著重要助益。城市防洪以及雨洪利用問題進(jìn)行研究，對(duì)于提升城市防洪管理，優(yōu)化雨水資源利用提出了對(duì)應(yīng)的改善措施建議[1]。

1城市洪澇災(zāi)害發(fā)生的原因

①地勢，一般而言，平原地區(qū)因?yàn)楦浇鄙俸樗纬蓷l件，常發(fā)生內(nèi)澇，在降雨多發(fā)季節(jié)，導(dǎo)致城市內(nèi)部積水。在山區(qū)，由于周邊山地與陡坡的影響，在降雨充沛季節(jié)，很容易發(fā)生洪水，從而影響周邊居民的正常生活，并且給我國帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。②氣候影響，一般而言，導(dǎo)致洪災(zāi)的直接原因是臺(tái)風(fēng)和大潮，特別是沿海城市，很容易受到臺(tái)風(fēng)的襲擊與干擾而發(fā)生洪災(zāi)，而且會(huì)逐漸擴(kuò)大破壞規(guī)模，造成的各種損失是無法想象的。③排水系統(tǒng)，部分城市缺乏完善的排水系統(tǒng)。進(jìn)行排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)先了解該城市的最大雨洪量，有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則會(huì)導(dǎo)致排水系統(tǒng)的排水速度和排水量不滿足要求，很多積水無法得到及時(shí)的排放，引發(fā)倒灌問題，由此出現(xiàn)洪澇災(zāi)害。

2雨洪利用效益

雨洪利用效益與雨水滲透系統(tǒng)間有著千絲萬縷的聯(lián)系。許多情況下滲透設(shè)備被用作管理雨洪深層滲透的專用設(shè)備，并多用于滲漏溝、滲漏井和回填井中。滲漏溝屬于雨洪的淺通道，在這一過程中地表水可以通過透水管引入通道，而滲水井為點(diǎn)狀滲流且深度略大于管道溝，通常用于滲入雨洪。此外，進(jìn)入地下連接處時(shí)補(bǔ)給井的深度最大，其底部經(jīng)常與粗砂礫層相連，這使得其入滲能力強(qiáng)并具有容易收集雨洪的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于現(xiàn)代化城市而言，雨洪資源和管理的利用不僅意味著促進(jìn)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且還帶來了客觀的社會(huì)效益和環(huán)境效益，這是因?yàn)樵黾映鞘兴Y源可以減少水資源供需矛盾，因此具有重要現(xiàn)實(shí)意義[2]。

3城市防洪及雨洪利用工程技術(shù)措施

3.1 加強(qiáng)水利設(shè)施管理

加強(qiáng)水利設(shè)施管理有助于社會(huì)穩(wěn)定，而雨洪資源的儲(chǔ)存則能夠控制和減少地下水使用量，考慮到深層地下水中的氟化物含量高而淺層地下水中的鹽分高、污染嚴(yán)重，因此上述措施有助于減輕水資源使用危機(jī)并避免因給供水造成的水資源糾紛，在事實(shí)上達(dá)到了維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定的效果。

3.2 信息化系統(tǒng)的功能及應(yīng)用

①自動(dòng)化監(jiān)控平臺(tái)子系統(tǒng)，安裝調(diào)試PLC、組態(tài)軟件、通信設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備，通過操作站及時(shí)了解現(xiàn)場運(yùn)行情況、各種運(yùn)行參數(shù)的當(dāng)前值、是否有異常發(fā)生等。并設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)站點(diǎn)發(fā)生監(jiān)測數(shù)據(jù)異?；蛘咄ㄓ嵐收蠒r(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警聲，通知管理人員及時(shí)處理。②綜合監(jiān)測子系統(tǒng)，系統(tǒng)基于GIS地圖，提供對(duì)工程水情、雨情、工情（泵閘站）、視頻、臺(tái)風(fēng)、氣象等信息的一張圖展示，實(shí)現(xiàn)工程情況的實(shí)時(shí)監(jiān)視和歷史數(shù)據(jù)查詢等功能，根據(jù)獲取的實(shí)時(shí)信息，做出防洪調(diào)度決策，利用調(diào)度令的流轉(zhuǎn)，指導(dǎo)并管理所有工程的整體調(diào)度，主要包括天氣預(yù)報(bào)、臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)、水情查詢、雨情查詢、工情查詢、視頻查看、預(yù)警設(shè)置等功能。③調(diào)度運(yùn)行子系統(tǒng)，城市防洪工程管理處根據(jù)水雨情自動(dòng)化設(shè)備實(shí)測數(shù)據(jù)反映的各個(gè)泵站的水位，參照某市防汛指揮部的預(yù)警級(jí)別，根據(jù)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)指令啟動(dòng)泵站調(diào)度功能，調(diào)度運(yùn)行主要包括公告欄、調(diào)度審批發(fā)布流程、調(diào)度信息查詢、運(yùn)行統(tǒng)計(jì)等功能。

3.3 城市防洪規(guī)劃的有效措施

①要以城市安全為主，防洪規(guī)劃需要保障城市安全，防止由于洪水災(zāi)害造成不必要的損失。所以，防洪規(guī)劃應(yīng)將城市安全放在首位，并且結(jié)合城市環(huán)境的美化工作，不能犧牲城市防洪規(guī)劃而美化環(huán)境。②要以城市發(fā)展總體規(guī)劃為依據(jù)，城市防洪建設(shè)具有一定的系統(tǒng)性，包括城市工程建設(shè)的諸多方面。所以，城市總體規(guī)劃需重點(diǎn)放在防洪規(guī)劃上，并與城市總體規(guī)劃同步發(fā)展。同時(shí)，還應(yīng)考慮整體流域的規(guī)劃與綜合治理手段。③以防為主，防治結(jié)合，城區(qū)河段規(guī)模較小，為了保證洪水順利通過城區(qū)河道流到下游，應(yīng)以防為主，提高城區(qū)河段對(duì)洪水的抵御水平，鞏固防洪工程，還可以通過整治較長河道的泄洪能力提高局部河段的防洪能力。

3.4 成熟的雨水收集體系的構(gòu)建

基于城市化的發(fā)展和現(xiàn)代化的進(jìn)步，建議基層單位要?jiǎng)?chuàng)新城市雨水收集質(zhì)量和體系建設(shè)，基于產(chǎn)業(yè)化和現(xiàn)代化的特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的單位也要積極創(chuàng)新，針對(duì)現(xiàn)行的研究管理，不斷創(chuàng)新。目前，很多城市都通過構(gòu)建收集，滲入以及回灌等措施，加強(qiáng)雨水的控制管理，并針對(duì)雨洪的管理措施，讓雨水形成徑流的處理管理特色，也減少和改善河道雨水徑流管理，結(jié)合集雨措施，將雨水充分結(jié)合，將其用于農(nóng)業(yè)灌溉等處理，提升現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的建設(shè)管理質(zhì)量。

3.5 完善技術(shù)支撐體系

為了改善雨洪資源管理的技術(shù)支持體系，相關(guān)工作人員可以從四個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)分析，分別是預(yù)測技術(shù)、模擬技術(shù)、耦合技術(shù)和管理技術(shù)。預(yù)測技術(shù)是通過借助地面氣象站、雷達(dá)雨量測量等輔助功能，結(jié)合微波預(yù)測和監(jiān)測技術(shù)選擇來提前記錄120h的風(fēng)暴預(yù)報(bào)以及降水強(qiáng)度和距離、持續(xù)時(shí)間、中心和關(guān)鍵范圍等數(shù)據(jù)。模擬技術(shù)則是基于衛(wèi)星遙感技術(shù)、GPS技術(shù)和其他現(xiàn)代手段，評(píng)估城市信息（如建筑物和構(gòu)筑物、地下管線和立交橋），并選擇精美的圖形以反映城市的微觀地形，從而快速檢測地下輸水管線的位置和高度，有助于雨洪滲透系統(tǒng)的合理構(gòu)建。耦合技術(shù)不僅包括規(guī)?；慕煌夹g(shù)和雨洪管道流量控制技術(shù)，還基于差異模擬精度的城市供水系統(tǒng)控制技術(shù)，技術(shù)人員可以應(yīng)用這一技術(shù)來計(jì)算雨洪的流動(dòng)情況。

4結(jié)束語

雖然我國現(xiàn)在不少城市都有防洪規(guī)劃，但都不是很完善，實(shí)施時(shí)還是有不少問題，而且防洪規(guī)劃有些缺乏資金支持，無法實(shí)現(xiàn)最佳的防洪效果。因此，城市發(fā)展時(shí)必須堅(jiān)持發(fā)展與防洪規(guī)劃同步，制定合理的城市規(guī)劃，確保城市規(guī)劃與防洪規(guī)劃和雨洪利用工程技術(shù)協(xié)調(diào)，推動(dòng)城市的穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜付然，王婉鶯.城市防洪及雨洪資源利用探討[J].河南水利與南水北調(diào)，2017，46（11）：21-22.

[2] 胡琳琳.雨洪資源利用在城市防洪與供水中的前景探析[J].科技風(fēng)，2010（3）：83.