城市排水防涝系统优化与管理措施
周绍臣 陈立夫
身份证号 211202197407291272 身份证号 210281198710285755
引言:
随着城市建设的不断推进,人口密集与土地硬化加剧了排水压力,极端降雨频发使内涝问题成为影响城市安全运行的重要挑战。传统排水系统在容量、布局及管理模式上逐渐暴露不足,亟需通过科学规划与现代化管理实现优化。引入绿色基础设施、智能监测和综合治理理念,不仅有助于提升排涝效率,还能兼顾生态效益与资源利用,为构建韧性城市提供新思路。
一、城市排水防涝系统现状与主要问题分析
城市排水防涝系统是维系城市正常运转和居民生活安全的重要基础设施。然而,随着城市化进程的加快,土地利用格局发生了巨大变化,硬化地表比例明显上升,自然渗透功能不断削弱,导致雨水汇集速度加快,排水压力骤增。在一些地区,排水系统的设计仍停留在早期城市规模与降雨模式的基础上,排水能力与现实需求之间出现明显差距。加之气候变化带来的极端天气频发,使得短时间强降雨成为常态,原有系统难以有效应对,城市内涝现象屡屡发生。这种现象不仅造成道路交通瘫痪和公共设施损毁,还直接威胁居民生命财产安全,成为影响城市韧性发展的突出问题。
现有排水防涝系统存在的主要问题首先体现在基础设施老化和管网能力不足。一方面,部分城市的排水管网建设年代久远,管径偏小或破损严重,导致排水不畅;另一方面,雨污合流制依然普遍存在,不仅降低了排涝效率,还加重了污水处理压力。此外,排水系统缺乏完善的调蓄设施与分流体系,雨水无法得到合理分散与暂存,极易在低洼区域形成积水。与此同时,城市绿地率不足、下沉式广场与透水铺装等绿色基础设施应用有限,使得雨水自然调蓄与下渗能力受到制约,进一步加剧了内涝风险。值得注意的是,一些新开发区域虽然在设计阶段考虑了排水需求,但受制于成本和管理水平,仍存在规划滞后与实际运行效果不佳的情况。
除基础设施因素外,管理体制和运行机制上的不足同样不可忽视。当前,城市排水防涝系统在建设、运维和应急处置中往往存在多部门分割、责任界限模糊的问题,缺乏统一协调与长效管理。监测与预警体系不够完善,很多地区对降雨量、积水点和流域情况缺乏实时掌握,导致应急反应滞后,防涝措施难以及时落实。同时,公众防灾意识薄弱,排水通道被违规占用或堵塞的现象时有发生,进一步降低了系统的运行效率。因此,城市排水防涝系统既面临基础设施能力不足的硬件困境,也受到管理机制缺陷的制约,迫切需要通过优化设计、升级设施和强化管理来实现系统的整体提升。
二、排水防涝系统优化路径与技术措施
排水防涝系统的优化首先应从整体规划与科学设计入手。当前许多城市的排水体系未能充分考虑极端气候条件,因此需要基于城市水文特征、地形地貌和降雨规律进行系统性布局,构建与城市发展相匹配的排涝能力。优化的关键在于合理分区与流域治理,结合海绵城市理念,将分散式、源头削减与集中排放有机结合。通过科学评估排水管网容量,适度加大管径或新建分流管道,能够有效缓解老旧区域的积水压力。同时,规划应注重与城市土地利用和生态格局协调统一,使排水防涝体系不仅具备防灾功能,还能提升城市生态环境质量和居民生活舒适度。
在具体技术措施方面,绿色基础设施的引入成为优化路径的重要方向。低影响开发理念倡导通过透水铺装、雨水花园、下沉式绿地、植被缓冲带等设施,增强地表的自然渗透与调蓄能力,从源头减少地表径流,延缓雨水汇集速度。与此同时,建设雨水调蓄池、人工湿地及地下蓄水管廊等工程设施,可实现雨水的储存、净化与再利用,既缓解城市内涝风险,又提升水资源利用效率。对于老旧城区,还应通过系统改造,增加雨污分流比例,完善泵站与排涝渠系,提高整体排放效率。绿色与灰色设施的协同应用,将有助于构建多层次、复合型的防涝格局。
在管理与运维层面,现代信息技术的应用为排水防涝系统优化提供了新的支撑。通过物联网传感器、大数据和人工智能等技术,能够实现对降雨强度、水位变化和排水通道运行情况的实时监测,及时预警潜在风险。智慧排水平台的建立,使得城市管理部门能够快速调度资源,采取分区调蓄、应急抽排等措施,提高防灾反应速度和精准度。此外,应建立长效管理机制,明确部门职责,推动跨区域协调,形成统一高效的防涝治理体系。公众层面也应加强宣传教育,提高居民防灾意识和参与度,避免人为破坏排水通道。通过硬件优化与软件管理的双重提升,城市排水防涝系统才能真正实现可持续、高效与智能化的发展目标。
三、城市排水防涝管理模式与长效机制构建
城市排水防涝的有效管理不仅依赖工程设施的建设与升级,更需要科学合理的治理模式作为支撑。传统的管理方式多以事后应对为主,缺乏全流程统筹与前瞻性规划,往往导致资源分散、反应迟缓。为适应复杂的城市环境和不断变化的气候挑战,应推动由单一的工程治理向综合治理转变,在体制机制上实现建设、运维和应急处置的有机结合。通过建立跨部门协作机制,整合水务、城建、环保、应急等多方力量,形成统一的指挥与调度平台,为排水防涝工作提供高效的组织保障。
长效机制的构建应注重制度与法规的完善。应将排水防涝体系建设与城市规划、土地利用政策以及生态环境保护要求紧密结合,形成刚性的约束和指导。对于新建城区,要严格落实雨污分流、雨水调蓄和绿色基础设施比例要求;对于老旧城区,应建立专项改造计划并提供财政和政策支持,确保改造顺利推进。同时,应完善雨水资源利用与排放标准,推动城市在防涝的同时实现资源节约。通过制定明确的考核指标和责任追究制度,可有效提升管理部门的执行力和持续性。
在长期运行中,科技创新与社会参与同样是不可或缺的环节。智慧监测与大数据平台能够为管理模式注入持续动力,实现预报、调度和应急的智能化,并通过历史数据积累提升风险预测的准确性,为城市提供更加科学的决策依据。公众层面的参与与监督,则有助于提升防灾减灾的社会共识,减少排水系统的堵塞与破坏。通过广泛宣传防涝知识、开展应急演练以及引导公众参与绿色雨水利用项目,不仅能提高居民的防灾自救能力,还能促进资源节约与生态环境改善,进一步增强系统的韧性。因此,科学的管理模式与稳定的长效机制不仅能有效应对当前的排涝挑战,还能推动治理体系不断完善,为城市未来的可持续发展奠定更加坚实的基础。
结语:
城市排水防涝系统的建设与优化是保障城市安全与可持续发展的关键环节。面对极端气候频发和快速城市化带来的挑战,亟需在科学规划、技术创新与管理提升等方面协同发力。通过完善管网设施、推广绿色基础设施、引入智慧化监测与预警机制,并构建长效管理体系,能够有效提升城市的防涝能力与风险应对水平。系统性治理与社会多方参与的结合,将为建设安全、宜居、韧性的现代化城市提供坚实支撑。
参考文献:
[1] 马发伟. 我国城市排水( 雨水) 防涝综合规划初探[J]. 江西建材,2017,(11):44.
[2]汪晓晖.基于LID的易涝地区排水系统优化研究[D].湖南科技大学,2017.
[3]李孟霞.海绵城市理念下的雨水系统优化设计研究[D].西北大学,2020.DOI:10.27405/d.cnki.gxbdu.2020.001215.