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研究加强城市雨水排水基础建设及内涝解决措施

作者

唐生誉

湖南省建筑科学研究院有限责任公司 湖南长沙 410000

近几年,由于全球气候变化使得我 发多地洪涝灾害,对城市排水系统造成巨大压力,导致交通瘫痪和人民群众财 复杂,包括城市化快速发展、极端天气增多,但关键 问题急需解决,城市雨水排水设施应发挥重要作用。 为切实 灾能力,国务院办公厅发布了相关通知,明确了各级政府的任务目标。 现状和问题,并提出一系列对策和建议,旨在为设施完善提供可靠技术支撑,同时为 相关决策人员提供合理参考。

1 城市雨水排水基础设施建设现状与问题

1.1 城市防洪法规滞后

我国城市防洪标准的建立目标为通过采取立法的手段降低内涝风险,但防洪工程建设未受足够重视,导致防内涝能力与城市发展不匹配。发达国家如美国、英国和日本通过立法明确城市防洪措施,具有强约束力,相比之下,我国相关法规制定滞后。

1.2 雨水基础设施管理不足

待排水系统建设完毕后,如果未得到有效维护管理,将减弱系统的排水能力,最终造成内涝发生。垃圾堆积、雨水口堵塞以及管网施工可能对原系统造成损坏,另外,在旧管网改造过程中,雨水管和污水管之间混接以及由于工程改造引起排水不畅,也会引起部分地区发生水淹。

1.3 雨水排水管网建设不足且滞后

作为城市运行的一条重要生命线,排水系统建设实际上并未得到应有的重视。一些城市缺乏科学合理的专项规划,使雨水排水系统往往附属于城市道路,财力投入严重不足。老城区雨污合流改造难度大,存在损坏、管径小等各种病害和问题,导致排水不畅,高度依赖应急抢险,防汛工作人员汛期任务繁重。

2 加强城市雨水基础设施建设对策

2.1 推进城镇雨水排水规划编制

切实提高城市雨水排水系统的规划设计技术水平,为城市未来发展服务。通过对排水管网的合理规划与科学布局,确保排水设施与城市防洪、区域总规、土地利用规划相衔接。同步开展管网建设和道路施工,使城市排水能力适应发展需求。

2.2 选择合适的排水体制

排水体制选择直接影响到雨污水排放、系统适用性和经济效益,以及水资源和环境保护要求。对于新建城区,建议实行完全雨污分流,而对经济欠发达城市,建议在一定发展时期内实行截流式合流制,同时加快建设截流干管,以增强排水能力,实现早期防治目标。

2.3 优化工程设计,合理选取设计参数

新建排水系统设计时需对各方面影响因素进行综合考虑,确定适宜的设计参数。例如,考虑受纳水体水位及其对城区排水系统水力坡降的影响,适当增加重现期与径流系数取值,据实计算 t1 值,以增强系统自身排水能力。适当提高暴雨重现期,针对不同的汇水区域,确定各自数值,以保证经济技术指标实现统一。在基础设施建设中应保持一定前瞻性,提高设计标准,在满足排水设计规范标准情况下,当财政资金较为充裕时,可适度提高设计标准。

2.4 扩大资金扶持范围,加大扶持力度

因雨水排水系统专项资金投入不足,部分城市内涝严重,影响居民生活。对此,需对内涝问题较为严重的城市增大专项资金投入力度。对雨水排水设施建设而言,中央专项资金的投入往往有显著成效,除了能有效弥补资金不足,还能起到带动地方资金配套投入的作用,从而加快建设进度,起到促进作用。

3 城市内涝解决措施

3.1 雨水生态化处理,积极推行低影响开发

降低雨水径流量至关重要,雨水入渗和调蓄系统正在不断普 管理政策鼓励采用这类系统和低影响开发(LID)理念,以减少场地 所示 。通过分散的小规模设施,如透水材料、渗透排水沟、植物过滤 透水材料使降水渗入地下,形成含水量高的土壤层, 而渗透排水沟 管道,以促进雨水渗入土壤,减少洪峰频率和径流量。绿地和植被有助于 此类雨水管 理结合工程渗透技术,能有效降低暴雨径流量。

图1​​传统开发和低影响开发的对比

3.2 修编暴雨强度公式

3.2.1 作用与意义

暴雨强度公式用于计算降雨强 变化异常导致湖南省城市面临更多变得尤 前及今后内城市防洪排涝 以适应频发,影统承载力不足, 须增强防洪排涝 提出了很大挑 重要基础, 设的合理性、高效性和 因此 ,必须注重城乡排水防 的统筹规 的均衡

3.2.2 城市暴雨强度公式编制情况

住建部和国家气象局发布的 技术导则》要求,一般建议5\~10年对城市的暴 涝工程设计和相关设施建设。湖南省 7 年),大多数城市是在10 年前采用 十年来湖南城市化发展,极端降雨频发, 已不能全面真实的反应当前和今 必要。另外,湖南省各地正在开展大力 该类项目规划设计的重要基础,尤其要率先完成,因此,该 的急迫性不言而

3.2.3 城市暴雨强度公式现状存在问题

2010 年到 2017 年,湖南省在城市暴雨强度公式编制、排水系统规划和建设方面基本实现了全面覆盖。通过之后多年的应用实践,暴雨强度公式这一专项逐渐暴露出一些问题与不足,主要体现在下面几个方面:1)公式更新不及时:随着气候变化的加剧和城市化的加速,暴雨事件的频发和强度的增加对防洪排涝工作提出了更高的要求。然而,湖南省绝大部分城市的暴雨强度公式未及时更新,难以适应当前和未来的需求。2)缺失公式:时至今日,依然有一些县(市)未编制自己的暴雨强度公式,而是借用相邻其他城市的成果,必然导致本土性误差。3)缺乏科学验证:暴雨强度公式编制是一项理论性、专业性极强的工作,之前一些机构编制的暴雨强度公式缺乏科学验证和评估,导致公式的准确性和可靠性存在疑问。这在一定程度上影响到防洪排涝系统建设的效果。4)缺乏准确性和可靠性:科学制定暴雨强度公式,至少需要收集30 年以上的降雨数据和水文资料。然而,相当部分城市现有的暴雨强度公式在当年编制时,普遍只收集了10 年的降雨数据资料,使制定的公式缺乏足够的实测数据支持,在一定程度上影响了公式的准确性和可靠性。5)与本土因素结合不足:暴雨强度公式的参数确定是一个复杂的过程,需要考虑多种因素的影响。然而,部分城市在制定公式时未能充分考虑本地的气候特点和历史气象水文资料,导致参数确定存在误差,在一定程度上影响了公式的适用性和准确性。

3.2.4 城市暴雨强度公式修编对策

1)湖南省全面修编城市暴 适应本地气候演变 适应社 经济发展,科学指导城市排水排涝设施建 正在大力开展提升城的匹配设定、对防涝排 强度公式长期动态管理 需求的监测和研究,及时调整公式 数字经济高速发展的背景下, 创建数智化联动平台和体系, 联动起来。总之,修编城市暴雨强度公式是应 南省城市排洪防涝工作高质量、高水平发展。

3.3 提升排水设施改造、维护和管理

对现有排水设施,应根据城市发展扩容改造,增强排水能力;强化日常维护,确保管网养护和巡检,及时清理和修复排水设施。对施工损坏的排水系统 应迅速整改,满足雨水排放需求。城市化进程加快,铺装道路面积增加,不透水地面比例提升, 强降水时,地表径流量大,易形成积水点。建议使用透水性铺装,如图 2 所示,提升道路蓄水能力,减少内涝风险。提高硬化地面可渗透面积比例,对人行道、机动车道和非机动车道采用透水材料,优先改造低洼地区道路,提升蓄水能力,推动海绵城市建设,减少地表径流量,降低内涝风险。

图2​​透水性铺装结构

3.4 多方联动提升排水能力,完善应急机制

城市排水防涝需多部门合作,结合专业化和社会化力量,共同提升排水能力。建立联合排水工作机制,加强部门协同,确保防汛设施正常运行。根据降雨特点,制定内涝和极端天气标准,细化应急预案,加强应急联动,利用短信平台和媒体提高预警信息覆盖,指导公众及时调整应对措施。

3.5 加强管网和河道排水协调

市政管网和河道共同构成城 以确保防 制定河湖汛期调度预案时,考虑河道水位对管网排水的影响, 道管理部门应加强沟通,根据预警信息提前做好调度准备 依据降水量和城市化发展进程,但现状仍存在老化、更新滞 明确责任主体,落实政策,加大投资力度。完善新城区排水管网规划与建设, 加强既有建成 排 网改造 ,及时消除内涝积水点,提升排水能力,降低内涝风险,提高治理效率。

3.6 提升居民防灾意识与救灾水平

政府提升排水及蓄水能力,但极端降水事件处置仍需居民配合参与。建议提升居民防灾意识与救灾水平,通过科普宣传、应急演练等,增强应急救援能力,发挥居民在内涝灾害治理中的作用。面对极端降水,政府应普及防涝知识,检查防汛物资,通报预警信息,强化社区组织在救援中的作用,提升居民防灾意识与自救水平,共同降低极端降水对人民生命财产的威胁。

4 结语

综上所述,雨水排水基础设施建设是现阶 发展的重要 ,其建设质量和效果直接影响到城市居民的日常生产生活,因此必须引起相关 城市雨水排水基础设施建设存在的问题,制定并采取针对性加强措施,防止城市内涝现象的发生,进而为城市居民创造良好生产和生活环境,降低降雨,尤其是极端降雨对城市造成的影响。

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作者简介:唐生誉(1963.12-),男,汉族,本科,湖南常德,高级工程师,研究方向:给水排水、环境工程