城市内涝防治与市政排水系统升级研究
王文俊
河北省张家口市宣化区建国街 身份证号码:130705198907123013
引言
近年来,城市化进程加速,城市规模扩张、人口产业聚集,但城市内涝问题愈发突出。暴雨时城区积水、交通瘫痪、居民生活受扰,造成经济损失并影响城市形象与可持续发展。市政排水系统作为内涝防治关键,却存在设计标准低、设施老化、排水能力不足等问题。因此,深入研究城市内涝防治与市政排水系统升级,对提升城市防洪排涝能力、保障城市安全运行意义重大。
一、城市内涝现状与形成原因
(一)城市内涝现状
近年来,我国许多城市频繁遭遇内涝灾害,内涝发生的频率和强度呈上升趋势。在一些大型城市,如北京、广州、武汉等,每逢暴雨,部分城区便会出现严重积水,交通陷入瘫痪,地下停车场被淹,商铺、居民家中进水等情况屡见不鲜。中小城市同样面临着内涝困扰,部分老城区由于排水系统建设不完善,内涝问题尤为突出。城市内涝不仅影响了居民的正常生活,还对城市的经济发展和生态环境造成了严重破坏,成为制约城市可持续发展的重要因素。
(二)城市内涝形成原因
城市内涝成因复杂,主要涉及极端天气、城市化进程、市政排水系统及城市规划建设等方面。全球气候变化致使极端降雨频发,短时间强降雨远超现有排水系统承载能力,直接引发内涝。城市化快速推进改变城市下垫面,大量不透水材料覆盖减少雨水下渗,地表径流激增,且河道、湖泊等水体遭侵占,调蓄能力削弱,加剧内涝风险。市政排水系统存在规划设计标准低、管径偏小、管网布局不佳、设施老化等问题,加之维护管理不足,管道堵塞等情况影响排水效率。城市规划建设时,部分区域开发忽视防洪排涝,如低洼地带开发无配套设施,公共设施未考虑排水,进一步加重内涝灾害,多因素共同作用,致使城市内涝问题日益严峻。
二、市政排水系统存在的问题
(一)规划设计层面
1. 设计标准偏低
早期建设的市政排水系统,其设计标准大多基于当时的气候条件和城市发展规模,随着城市的扩张和气候变化,这些标准已难以满足当前的排水需求。例如,部分城市的排水系统设计重现期仅为 1-2 年,在遭遇较大降雨时,很容易出现排水不畅的情况。
2. 缺乏整体统筹
城市市政排水系统的规划设计往往缺乏对城市整体的统筹考虑,不同区域之间的排水系统衔接不够顺畅,存在排水盲区。同时,排水系统与城市其他基础设施,如道路、地下空间等的规划建设缺乏协调,导致在施工过程中相互干扰,影响排水系统的正常运行。
(二)设施建设层面
1. 排水管网老化
许多城市的排水管网建设年代久远,管道老化、破损严重,渗漏、堵塞等问题频繁出现。老化的排水管网不仅降低了排水能力,还可能导致污水渗漏,污染地下水和周边环境。
2. 排水设施不足
随着城市的发展,一些区域的人口和建筑密度不断增加,但相应的排水设施却没有及时配套完善。例如,部分新建小区、商业中心等区域,排水管道管径偏小,无法满足大量雨水和污水的排放需求;一些城市的雨水调蓄设施不足,难以有效应对暴雨等极端天气。
(三)运维管理层面
1. 维护管理不到位
市政排水系统的维护管理工作需要大量的人力、物力和财力投入,但由于部分城市重视程度不够,资金投入不足,导致排水系统的维护管理工作难以有效开展。排水管道的清淤、检测、修复等工作不能及时进行,排水设施的损坏也得不到及时维修,严重影响了排水系统的正常运行。
2. 监测预警能力薄弱
目前,许多城市的市政排水系统缺乏完善的监测预警体系,无法实时掌握排水系统的运行状态和城市内涝情况。在暴雨来临前,不能及时发布准确的预警信息,在灾害发生时,也难以迅速采取有效的应对措施,导致内涝灾害的损失扩大。
三、城市内涝防治与市政排水系统升级策略
(一)优化排水系统规划设计
1. 提高设计标准
结合城市发展规划和气候变化趋势,适当提高市政排水系统的设计标准,增加排水管道的管径和排水设施的容量,提高排水系统的重现期。例如,对于人口密集、重要性高的区域,可将排水系统设计重现期提高至3-5 年甚至更高,以增强城市应对暴雨的能力。
2. 加强整体统筹规划
打破区域界限,对城市市政排水系统进行整体统筹规划,确保不同区域之间的排水系统衔接顺畅,消除排水盲区。同时,在规划设计过程中,加强与城市其他基础设施的协调配合,实现排水系统与道路、地下空间等的有机融合,提高城市基础设施的整体运行效率。
(二)加强排水设施建设与改造
1. 更新改造老旧管网
对老化、破损严重的排水管网进行全面排查和更新改造,采用耐腐蚀、强度高的新型管材,提高排水管网的使用寿命和排水能力。同时,对排水管网进行优化布局,增加排水管道的密度,确保雨水和污水能够及时排出。
2. 完善排水设施配套
根据城市发展需求,配套建设雨水调蓄设施,如雨水塘、雨水湿地、地下蓄水池等,提高城市的雨水调蓄能力。在新建小区、商业中心等区域,严格按照相关标准和规范建设排水设施,确保排水设施与建筑同步规划、同步建设、同步投入使用。
(三)完善运维管理机制
1. 加大维护管理投入
政府应加大对市政排水系统运维管理的资金投入,建立稳定的资金保障机制。同时,引入专业的运维管理团队,采用先进的技术和设备,对排水系统进行定期维护和管理,及时清理排水管道,修复损坏的排水设施,确保排水系统的正常运行。
2. 建立监测预警体系
利用物联网、大数据、云计算等先进技术,建立完善的市政排水系统监测预警体系。在排水管道、排水泵站、易涝点等关键位置安装传感器,实时监测水位、流量、水质等数据,通过数据分析和模型预测,及时发布内涝预警信息,为城市防洪排涝决策提供科学依据。
(四)推广海绵城市建设理念
海绵城市建设理念强调通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。在城市建设和改造过程中,积极推广海绵城市建设理念,采用透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地等海绵设施,提高城市的雨水吸纳和调蓄能力,减少地表径流,缓解市政排水系统的压力。
结束语
综上所述,城市内涝防治与市政排水系统升级关乎城市安全与居民利益,是复杂的系统工程。鉴于内涝问题严峻,需正视市政排水系统现存问题,从优化规划设计、强化设施建设、完善运维管理等多维度制定科学防治策略与升级方案。同时,积极践行海绵城市理念,将生态思维融入城市建设,提升城市生态韧性与抗涝能力,如此方能有效解决内涝问题,推动城市可持续发展,营造安全宜居环境。
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