陳思光趙智磊李乃回張 舒

城市排水防澇綜合規(guī)劃問(wèn)題探討

陳思光1趙智磊2李乃回1張 舒1

江蘇省徐州市是全國(guó)重要的交通樞紐城市之一，地處古淮河的支流沂、沭、泗諸水的下游，以黃河故道為分水嶺，形成北部的沂、沭、泗水系和南部的奎濉河水系。地形西北高，東南低，市區(qū)四面環(huán)山，中間低洼，形成了“市區(qū)盆地地形”。隨著城市排水工程建設(shè)的發(fā)展，傳統(tǒng)排水觀念受到了新興觀念的挑戰(zhàn)，因此在編制城市排水防澇綜合規(guī)劃時(shí)，應(yīng)積極探索、借鑒國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，融入新的科學(xué)理念，以保證排水防澇綜合規(guī)劃能夠真正實(shí)施并有效指導(dǎo)排水設(shè)施的建設(shè)。筆者結(jié)合徐州市城市排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃的編制，就如何選擇各匯水片區(qū)排水體制、規(guī)劃排水線路的布局、解決道路及低洼地區(qū)積水等問(wèn)題進(jìn)行了探討。

一、城市排水能力及內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

根據(jù)現(xiàn)狀地形和水系分布情況，對(duì)城市規(guī)劃范圍進(jìn)行匯水區(qū)的合理劃分。徐州市可劃分為不牢河排水區(qū)、房亭河排水區(qū)、故黃河排水區(qū)、云龍湖排水區(qū)和奎河排水區(qū)。結(jié)合雨水排向，充分利用各排水流域內(nèi)的自然地形，遵循高水高排、低水低排、自排機(jī)排相結(jié)合的原則，使雨水盡量按重力流方式，以最短距離就近排入水體?？蓪?duì)匯水區(qū)進(jìn)行細(xì)分，徐州市共可劃分為37個(gè)子匯水區(qū)。參考城市道路豎向以及歷史內(nèi)澇資料，對(duì)比城市現(xiàn)狀排水設(shè)施，對(duì)城市內(nèi)澇成因進(jìn)行分析，通過(guò)分析，可得出城市的內(nèi)澇成因。徐州市內(nèi)澇成因主要包含五個(gè)方面：城市的無(wú)序開(kāi)發(fā)；排水管網(wǎng)設(shè)施欠賬嚴(yán)重；排水設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低；山水下泄；管理不健全。

通過(guò)對(duì)城市降雨規(guī)律、遭遇的分析及城市下墊面的解析，應(yīng)用掌握的數(shù)據(jù)資料構(gòu)建排澇模型，進(jìn)而可對(duì)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。目前，城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)用較多的方法包括歷史災(zāi)情統(tǒng)計(jì)法、指標(biāo)體系評(píng)估法和情景模擬評(píng)估法。三種方法各有優(yōu)劣，歷史災(zāi)情統(tǒng)計(jì)法要求有長(zhǎng)時(shí)間序列的歷史災(zāi)情數(shù)據(jù)資料，該方法評(píng)估結(jié)果為區(qū)域性風(fēng)險(xiǎn)，不能反映災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的空間差異；指標(biāo)體系評(píng)估法中評(píng)估指標(biāo)的選取受制于數(shù)據(jù)的可獲取性，可能出現(xiàn)“以點(diǎn)代面”的現(xiàn)象，不能完全反映災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)空間分布特征；情景模擬法以現(xiàn)狀下墊面、場(chǎng)地豎向、降雨和現(xiàn)狀排水系統(tǒng)為基礎(chǔ)條件，并考慮外河水位對(duì)區(qū)內(nèi)排水的影響，通過(guò)構(gòu)建排水系統(tǒng)模型，分析和評(píng)估不同情景下排水系統(tǒng)的內(nèi)澇狀況，是一種可視化、動(dòng)態(tài)的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

徐州市城市排水防澇綜合規(guī)劃采用情景模擬法對(duì)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，得出徐州市內(nèi)澇高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在現(xiàn)狀各立交橋以及欣欣路長(zhǎng)安路路口、學(xué)苑路上海路口、十里社區(qū)、七里溝地塊、206國(guó)道錢(qián)江路路口等。

二、規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)的選用

對(duì)于徐州市城市排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，主要包含雨水徑流總量控制標(biāo)準(zhǔn)、雨水管渠、泵站及附屬設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、城市內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)等。根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南—低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》對(duì)我國(guó)不同地區(qū)提出的年降雨總量控制率的要求，徐州市屬I(mǎi)II區(qū)，其年徑流總量控制率α取值范圍為70%≤α≤85%。綜合考慮徐州市水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀、城市下墊面現(xiàn)狀及規(guī)劃情況，并參考類(lèi)似氣候區(qū)實(shí)施低影響開(kāi)發(fā)建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定年降雨總量控制率為75%，其中新建地區(qū)年徑流總量控制率為80%，城市舊改等改造建設(shè)區(qū)年徑流總量控制率為60%。按照《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50014 2014版）》的規(guī)定，徐州市雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期一般地區(qū)為3～5年，重要地區(qū)為5～10年，地下通道和下沉式廣場(chǎng)等易澇地區(qū)的雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)為30年及以上。規(guī)劃徐州市內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為30年，即通過(guò)采取綜合措施，有效應(yīng)對(duì)不低于30年一遇的暴雨。

城市排水防澇系統(tǒng)包括城市雨水管網(wǎng)、排澇泵站、排澇河道（城市內(nèi)河）、湖泊、其他城市雨水調(diào)蓄設(shè)施等。城市排水防澇系統(tǒng)所排除的城市內(nèi)部雨水最終的承泄水體是城市外河，因此城市防洪設(shè)計(jì)水位對(duì)城市排水防澇的設(shè)計(jì)具有直接影響，在討論城市排水防澇問(wèn)題時(shí)，還須做好與城市防洪標(biāo)準(zhǔn)的銜接。

三、排水體制的選擇

現(xiàn)階段可供選擇的排水體制有合流制、截流式合流制、分流制三種。隨著分流制建設(shè)過(guò)程中各種問(wèn)題的出現(xiàn)，因此也逐漸認(rèn)識(shí)到分流制并不適合所有城市。做城市排水防澇綜合規(guī)劃應(yīng)遵循保護(hù)水環(huán)境的原則，并充分考慮規(guī)劃實(shí)施的可行性，因地制宜地確定城市各排水分區(qū)的排水體制。徐州市城市排水防澇規(guī)劃對(duì)城市排水分區(qū)的排水體制進(jìn)行了具體劃分：城市新建區(qū)、老城區(qū)的改造地區(qū)，按分流制設(shè)計(jì)并實(shí)施海綿城市建設(shè)，從源頭上控制初雨污染；老城區(qū)不具備改造條件的地段，可采用截流式合流制，應(yīng)采取截流、調(diào)蓄、處理相結(jié)合的措施；近期不具備雨污分流條件，遠(yuǎn)期具備條件的排水系統(tǒng)，在近期可通過(guò)截流、調(diào)蓄、處理相結(jié)合的措施，解決系統(tǒng)雨天溢流污染。

四、雨水系統(tǒng)規(guī)劃

城市雨水系統(tǒng)是影響城市排水功能的重要因素，尤其對(duì)于暴雨雨量集中的徐州市，道路積水及低洼地區(qū)排水困難是城市排水需解決的主要問(wèn)題。造成徐州市雨季積水的原因主要有：城市山丘缺少攔山截水溝，雨水直接下泄；雨水管道系統(tǒng)不健全或斷面尺寸??；雨水設(shè)施設(shè)置不當(dāng)，雨水口設(shè)置過(guò)少，導(dǎo)致收水不及時(shí)；低洼地區(qū)雨水管道系統(tǒng)淤積、河水頂托導(dǎo)致排水不暢；城市開(kāi)發(fā)建設(shè)及其他工程施工中破壞了排水設(shè)施，使排水?dāng)嗝鏈p少，造成積水；下穿式立交泵站積水嚴(yán)重，除維護(hù)、管理、提升能力低等泵站自身原因外，泵站收水、出水系統(tǒng)不完善及立交無(wú)截流設(shè)施也是造成立交積水的重要因素。

針對(duì)上述問(wèn)題，在編制徐州市城市排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃時(shí)，著重解決了以下問(wèn)題：①對(duì)市民反應(yīng)強(qiáng)烈及對(duì)城市排水影響較大的地段，設(shè)置攔山截水溝截流山水，以減少城市下游排水系統(tǒng)的壓力。②選擇適當(dāng)?shù)呐潘畼?biāo)準(zhǔn)，尤其是提高城市河道的除澇標(biāo)準(zhǔn)，以確保降水時(shí)，雨水排放不受河道水位的頂托。雨水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選用3～5年一遇，重點(diǎn)地區(qū)5～10年一遇，丁萬(wàn)河等城市主要排水河道的除澇標(biāo)準(zhǔn)提高到30年一遇。③選用適于城市發(fā)展的暴雨強(qiáng)度計(jì)算公式。由于城市面積擴(kuò)大，徑流系數(shù)增大，原公式已不適于城市實(shí)際情況，經(jīng)有關(guān)部門(mén)多年調(diào)研，調(diào)整徐州市暴雨強(qiáng)度公式為q=（16.007+11.481lgP）/（t+17.217）0.7069。利用該公式計(jì)算不同重現(xiàn)期暴雨強(qiáng)度與原公式計(jì)算結(jié)果對(duì)比，可以看出新暴雨強(qiáng)度公式的計(jì)算值比舊公式的計(jì)算值有了大幅度提高，最大提高30.47%。并且隨暴雨重現(xiàn)期的增加，提高幅度更加明顯，據(jù)此計(jì)算的雨水管徑比原公式計(jì)算的管徑明顯增大，達(dá)到了切實(shí)滿足雨水排放標(biāo)準(zhǔn)的目的。④分片區(qū)做好雨水系統(tǒng)規(guī)劃，結(jié)合自然地形特征、道路、河道圍合的區(qū)域劃分排水分區(qū)，每個(gè)分區(qū)形成完整的排水體系，按照就近入河的原則規(guī)劃雨水管道系統(tǒng)，計(jì)算雨水管徑。⑤理順低洼地區(qū)如三八河片區(qū)及奎河沿岸的排水系統(tǒng)，采取截流、擴(kuò)大排水?dāng)嗝妗⑻Ц叩孛鏄?biāo)高、設(shè)置排水泵站等措施。⑥提高立交泵站的排水能力，同時(shí)對(duì)進(jìn)、出水系統(tǒng)加以改造，使之與泵站的排水能力相匹配。采取截流措施，截流立交以外的雨水進(jìn)入立交外圍雨水管道或河道，減少立交泵站的排水范圍。

五、結(jié)語(yǔ)

城市排澇設(shè)計(jì)確定排澇設(shè)施規(guī)模及布局、指導(dǎo)城市排澇設(shè)施建設(shè)，對(duì)城市排澇具有重要的意義。因此要對(duì)規(guī)劃范圍排水現(xiàn)狀充分調(diào)研并加以正確分析，進(jìn)行內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；系統(tǒng)考慮城市排水，合理確定片區(qū)排水線路，通過(guò)計(jì)算與模擬確定最優(yōu)排水方案；充分結(jié)合海綿城市理念進(jìn)行城市排水防澇規(guī)劃等工作對(duì)于城市排水防澇規(guī)劃的編制就顯得尤為重要。城市排水設(shè)施建設(shè)和管理對(duì)于城市防澇同樣重要，提高管理水平及應(yīng)急反應(yīng)能力，加強(qiáng)對(duì)排澇設(shè)施的維護(hù)，使排澇系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)能力，才能保證城市安全良性發(fā)展■

（作者單位：1.徐州市水利建筑設(shè)計(jì)研究院 221000 2.徐州市防汛防旱搶險(xiǎn)中心 221000）