賀憶
摘要:結合安徽省的一些實際情況,分析城市內澇頻發(fā)的原因,對新標準、新技術和新理念的應用進行探討和總結,提出解決城市防澇問題,“因地制宜”是關鍵,找準城市排水防澇系統(tǒng)的短板,落實生態(tài)城市、智慧管網(wǎng)、除澇系統(tǒng)等規(guī)劃建設,才能切實提升城市的排水防澇能力。
關鍵詞:城市內澇;城市排水防澇系統(tǒng);生態(tài)城市
安徽省位于中國大陸東部,其主要特點是:季風明顯,夏雨集中。在汛期安徽省強降雨、強對流天氣多發(fā),全省面臨長江、淮河雙線作戰(zhàn),外洪內澇兩面夾擊的不利局面。
城市排水防澇能力事關城市正常運轉、人民群眾出行安全及財產安全, 本文旨在拋磚引玉,淺談如何讓城市“不看?!?。
1 城市內澇頻發(fā)的原因分析
通過對安徽省若干城市的內澇情況進行調研和分析,總結城市在汛期內澇頻發(fā)的原因,主要有以下幾點:
1.1 氣候變化的影響,屬于客觀因素,隨著全球氣候變暖和城市熱島效應,極端天氣有常態(tài)化趨勢。
1.2 快速不健康的城鎮(zhèn)化發(fā)展,對原有的自然降雨產匯流產生不利影響。隨著城市化進程不斷加快,城市不透水面積大幅度增加,生態(tài)環(huán)境遭到破壞,可以自然調蓄和涵養(yǎng)水的濕地日益減少,改變了自然原有的水文特征,使得城市很容易蓄不住水,出現(xiàn)“逢雨必澇”,“雨停即旱”的局面。
1.3 城市排水防澇系統(tǒng)不健全,缺乏大系統(tǒng),以往設計標準偏低。我國僅有小系統(tǒng),管道僅能解決1-3年小重現(xiàn)期的暴雨徑流,用于解決大重現(xiàn)期的大排水系統(tǒng)尚未完善。
1.4 城市受納水體排水能力不足。城市規(guī)劃建設時,河道被填埋,明河改暗溝,隨意傾倒垃圾,占用河道等現(xiàn)象,都大大降低了河道對大重現(xiàn)期雨洪的通行能力,河道排水能力不足導致水位頂托,水排不出去,易引發(fā)內澇。
1.5 城市排水設施建設時序和建設方式缺乏合理規(guī)劃,建設投入不足。過去城市化進程中普遍“重地上,輕地下”,城市排水設施融資渠道單一,建設、維護經費90%依靠地方財政投入,不重視和投入少不利于城市防澇能力的提升。
2 城市排水防澇規(guī)劃應踐行新標準、應用新技術、融入新理念
2.1 踐行新標準
依據(jù)住房城鄉(xiāng)建設部印發(fā)城市排水防澇綜合規(guī)劃大綱(建城[2013]98號文),明確規(guī)定了新形勢下,城市內澇防治標準:“通過采取綜合措施,直轄市、省會城市和計劃單列市(36個大中城市)中心城區(qū)能有效應對不低于50年一遇的暴雨;地級城市中心城區(qū)能有效應對不低于30年一遇的暴雨;其他城市中心城區(qū)能有效應對不低于20年一遇的暴雨,對經濟條件較好、且暴雨內澇易發(fā)的城市可視具體情況采取更高的城市排水防澇標準。”
而城市管渠和泵站的設計標準、徑流系數(shù)等設計參數(shù)應根據(jù)《室外排水設計規(guī)范(GB50014)》的要求確定。值得注意的是,隨著國家對城市排水防澇的重視,新版規(guī)范的標準逐步提高,自2014年版《室外排水設計規(guī)范(GB50014)》開始,計算管渠匯流時間公式中,已取消折減系數(shù),同時提高設計重現(xiàn)期等設計參數(shù)。目前《室外排水設計規(guī)范(GB50014)》最新版本為2016年局部修訂版。在進行城市排水防澇規(guī)劃時,應嚴格依據(jù)現(xiàn)行的最新版規(guī)范,踐行新標準是保證城市排水防澇系統(tǒng)設計合理性的重要前提。
2.2 應用新技術
在城市排水防澇綜合規(guī)劃大綱(建城[2013]98號文)中多次提到“推薦使用水力模型”的說法,指出“在排水防澇設施普查的基礎上,推薦使用水力模型對城市現(xiàn)有雨水排水管網(wǎng)和泵站等設施進行評估,分析實際排水能力”;“推薦使用水力模型,對城市排水防澇方案進行系統(tǒng)方案比選和優(yōu)化”;“對于集雨面積大于2平方公里的管段,推薦使用水力模型對雨水管渠的規(guī)劃方案進行校核優(yōu)化”,以上說法均來自大綱的明確要求。
因此模型技術應運而生,突破以往單純采用公式法計算的局限,建模工作貫穿于城市排水防澇規(guī)劃的始終,從對城市現(xiàn)狀管網(wǎng)排水能力的評估,城市現(xiàn)狀內澇風險的評估,到城市內部水系的模擬,再到排水防澇規(guī)劃方案的優(yōu)化比選,都能通過建模技術進行模擬,起到重要而積極的指導意義。
隨著科學技術的發(fā)展,使用模型技術提高城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃建設、運營維護管理和服務水平是實現(xiàn)智慧排水的必要工作,也是必然趨勢。
2.3 融入新理念
2013年3月,國務院辦公廳發(fā)布關于做好城市排水防澇設施建設工作的通知(國辦發(fā)〔2013〕23號文)中,用大段的篇幅提到“積極推行低影響開發(fā)建設模式”。
新形勢下,城市內澇防治思想由以往的只注重“排”,發(fā)展為“滯、滲、蓄、凈、用、排”的綜合防治思想,對城市進行低影響開發(fā)是增加雨水滲蓄,減少城市暴雨徑流量的重要措施。
在城市防澇規(guī)劃建設中非常有用的低影響措施有:
(1)下凹綠地:道路鋪裝區(qū)域及周邊綠地應優(yōu)先考慮采用下凹設計,綠地部分主要以雨水下滲為主,用綠地涵養(yǎng)水源,減少綠化灌溉。鋪裝地面高于周圍綠地50~100mm,并坡向綠地,并適當建設增滲設施。
(2)滲透鋪裝:透水鋪裝具有很強的透水能力、透氣性、保水性,容重小、輕度高、強度高等特點。有利于削減暴雨徑流量,增加區(qū)域地下水含水量。小區(qū)內道路、干道輔路、人行道等非重型機動車道應優(yōu)先采用滲透鋪裝。
(3)雨水花園:雨水花園利用自然形成的或人工挖掘的淺凹綠地,被用于匯聚并吸收來自屋頂或地面的雨水,利用耐淹耐旱植物,對周邊匯水區(qū)域雨水徑流進行控制凈化,并使之逐漸滲入土壤,涵養(yǎng)地下水或使之補給景觀用水等城市用水。是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制與雨水利用設施。
(4)調蓄水池:利用調蓄容積和流量控制器將外排徑流峰值限定在規(guī)定的范圍內,可以有效延緩徑流外排時間,減少峰值流量。它也是雨水凈化的主要設施,可配沉砂及無動力凈化系統(tǒng),在保證出水水質的同時降低了雨水處理的成本。
以上幾種雨水源頭控制措施可根據(jù)項目建設實際情況進行統(tǒng)籌考慮,系統(tǒng)設計。例如對于城市停車場的新建和改造工程,可采用低影響開發(fā)的理念對雨水進行滯蓄??梢詫龅劁佈b全部采用透水鋪裝地面,其中停車位置選用植草磚地面,行車位置選用透水地磚地面;沿道路側的綠地形式設計為雨水花園。停車場上的雨水徑流經由植草磚滲透地下,溢流的雨水沿著場地坡度流入兩側雨水花園內,并在雨水花園處設置豁口,使雨水花園能與植被淺溝連通,雨水花園溢流的雨水流入植被淺溝,進而流入到下一級別的滯蓄措施中進行再處理。
3 解決城市防澇問題,“因地制宜”是關鍵
以上論述的是城市排水防澇規(guī)劃的新標準、新技術和新理念,雖然規(guī)范是明確的,但是每個城市的地理位置、地形地貌、降雨規(guī)律和易澇原因各不相同。
就安徽省地域情況而言,北有淮河、南有長江橫貫省境,是安徽省最主要的兩大水系,南部一隅有新安江水系,從省境內的東南出境。整體地勢西南高,東北低,長江和淮河將全省劃分為淮北平原、江淮丘陵和皖南山區(qū)三大自然區(qū)域。
3.1 淮河以北,地勢坦蕩遼闊,為華北平原的一部分,汛期城市內河往往受到外河高水位頂托,若內河排水不暢容易引發(fā)內澇。
3.2 江淮之間山地崗丘逶迤曲折,長江兩岸地勢低平,河湖交錯,平疇沃野,屬于長江中下游平原。汛期城市不僅容易受到長江行洪高水位頂托的影響,也容易受到山體暴雨徑流等多重因素的影響。
3.3 皖南山區(qū)層巒疊嶂,以山地丘陵為主。對于高差大的地區(qū),汛期城市雨水行泄速度通常很快,不容易長時間積水,但是山洪對城市的影響比較大。
城市出現(xiàn)內澇是由于局部極端暴雨在短時間內超過雨水系統(tǒng)設計排除能力所致,而城市發(fā)生內澇背后的原因是不盡相同的,城市排水防澇設施是一個系統(tǒng)運作的工程,從雨水口、排水管線、城市河道、泵站閘門至外河水系,有一個環(huán)節(jié)存在不足,都容易導致城市的積澇問題。
綜上所述,找準城市內澇原因,就是找準城市排水防澇系統(tǒng)的短板,針對系統(tǒng)短板,因地制宜,提出符合城市實際情況和發(fā)展需求的解決方案,加大投入,落實生態(tài)城市、智慧管網(wǎng)、除澇系統(tǒng)等規(guī)劃建設,才能切實提升城市的排水防澇能力,減少內澇的發(fā)生,讓城市“不看?!薄?/p>
參考文獻:
[1]城市排水(雨水)防澇綜合規(guī)劃編制大綱(建城[2013]98號文)
[2]周玉文,城市排水防澇工程規(guī)劃建設的基本理論問題.室外排水設計規(guī)范(GB50014)2016年版