针对城市室外雨水排水系统设计的研究

文/王龙 大连港口设计研究院有限公司 辽宁大连 116001

针对城市室外雨水排水系统设计的研究

文/王龙 大连港口设计研究院有限公司 辽宁大连 116001

由于科学技术的不断发展和迅猛进步，城市室外雨水排水系统设计方法也有很大程度上的提高，国际上的先进做法是通过计算机技术建立城市室外雨水排水系统的模拟模型，再将模型效果应用于具体的工程实践当中。我国在发展室外雨水排水系统设计的同时，需要学习并借鉴国际先进理论经验和技术方法，结合我国城市发展建设的现实情况，促进城市发展规划的实现，加快城市现代化建设的步伐。

城市室外雨水排水系统设计；降雨流量水力；重力流；暴雨洪灾周期计算

随着全球气候问题的日益严峻，城市面临着灾害天气与气候变化所带来的负面影响，为了缓解灾害天气情况给城市居民生活带来的不良影响和损失，有关设计单位、组织部门及其工作人员应当加强对自身专业知识与技能的学习，参考国际先进的室外雨水排水设计案例，并结合国内城市建设的具体情况，切实提高室外雨水排水系统设计水平。

一、城市室外雨水排水系统设计的情况概述

近年来，针对天气灾害多发和频发的问题，我国制定了室外雨水排水系统设计的相关规范，以期实现城市雨水排水系统对暴雨飓风等灾害问题所引起不良后果的有效缓解。该规范对如何安排国内城市室外雨水排水系统进行了规划分析，提供了计算降雨量、降雨强度的相关公式和方法，并针对雨水洪涝灾害、降雨循环利用等项目制定了新修改的规定，保证城市室外雨水排水系统能够起到降雨积水及时疏通和疏导的功能。同时，规范也增加了对城市排水工程设计、城市发展计划和规划等方面的规定，要求从城市长远发展与建设的角度出发，将城市排水系统、园林绿化机制、污水处理系统联系起来，共同建立在统一的城市排水系统当中，以城市建设的具体情况和现实条件为基础，将城市排水系统设计工作为城市实现发展规划提供助力，发挥城市排水工程系统在自然雨水储备、园林绿化水平提高、污水处理系统和城市排水系统正常运行等方面的效用。

新规范的出台为我国室外雨水排水系统设计提供了指导和建议，其中涉及到降雨量计算、降雨强度计算的方法和公式，并写明应当在何种具体条件下适用公式。举例说明，如果城市降雨中的积水面积大于两千平方米，此时应当思考存在的集中降雨情况的发生和排水管道网络的水流集中交汇，使用相关数学模型公式计算降雨量比较合理。数学模型公式是国际上先进的降雨量计算和统计公式，我们的设计人员在应用的时候，应当分析国际典型案例的同时，结合当地气候变化规律和城市建设现实情况，最终得到计算结果。除了需要对城市室外降雨量和降雨强度进行精确统计与计算之外，还应当将城市室外雨水排水系统的设计与自然降雨储备工作结合起来，保证城市在干旱季节和缺少降雨的气候变化下，能够拥有充足的水资源储备。一方面将雨水储备与水资源开发利用结合起来，将收集储备的雨水用于城市景观园林绿化、农作物和植被灌溉等项目；另一方面，水资源储备也可以通过储存形式转换的方式实现，将城市街道和路面上的降水通过草坪和路面的含水功能储存起来，为城市和国家的自然资源保护与可持续发展做出贡献。

二、国际的城市室外雨水排水系统设计的要点

1.降雨量和降雨强度的计算

国际上对降雨量和降雨强度的计算方法有很多，其中包括欧联盟根据适用地环境和使用地现实条件不同，所制定的降雨量和降雨强度计算公式。也包括美国根据城市排水系统所覆盖的地面范围与面积的不同，而制定的推理计算公式。

2.排水系统模型的设计

英国城市雨水排水系统设计过程中，综合使用了多种公式、理论和推理方法，利用计算机技术和数据信息系统，将城市降雨情况和数据信息进行收集汇总和综合分析，同时也可以保证城市室外雨水排水系统拥有最新、最详尽的资料数据。

3.暴雨和洪灾的周期计算与统计

国际上的先进做法是不仅仅要考虑到城市所在地区的降雨量和降雨强度，还应当从理论上有所提高和进步，进一步考察城市室外雨水排水系统在特殊灾害天气情况下的承受能力，防止城市发生的积水等洪涝灾害事故。城市的雨水排水系统需要根据天气灾害的特征和其对城市造成影响损失的严重程度进行等级分类，其中比较特殊的暴雨天气和洪灾天气。前者是当地年均降雨数据统计与分析后的结果，代表着城市处于正常气候条件下的降雨量最大值，并可以据以计算出暴雨天气出现的周期，在城市室外雨水排水系统设计中所有防范；后者不能从正常的气候与天气数据分析中得到降雨量和降雨强度等数据，需要采取特殊考虑与排水设计方案进行风险防范。

三、国内的城市室外雨水排水系统设计的要点

1.城市生态系统

水是生命之源，是人类赖以生存的资源，也是地球生态系统重要的环境因素。因此，保护城市生态环境健康发展是城市室外雨水排水系统的最重要任务之一。在进行城市是生态建设时，应该在综合考虑城区降雨和地表径流的影响，在排水系统设计和管理中充分考虑城市环境生态建设的要求。

2.水量调蓄与平衡

应当重视区域的和谐发展，当城市经济发展良好的状况下，不影响城市生态环境的建设。这就要求我们重点利用雨水资源，综合合理的利用雨水，根据城市水量调蓄与平衡的理念，优化城市雨水和地表水径流量，合理配置降雨径流水资源，使经济和环境能和谐共进，达到双赢的局面。

3.对城市污水的处理

随着人们生活质量越来越好，生活垃圾也不断增多。其中污水排放就是垃圾处理中的一个方面，也是城市室外雨水排放系统中一个重点解决的方面。降雨能降低污水的浓度，从一定程度上缓解了污水排水污染指数。在不影响城市经济和生态环境的基础上，在新版本的设计规范中指出污水排放应该根据城市排水与污水处理规划，并且与生态建设、城市防洪、河道水系等专项计划相协调。

综上所述，城市室外雨水排水系统的设计工作关系到城市建设水平和未来的可持续发展情况，为了给城市居民创造更好的居住环境和工作环境，为了减少或者避免降雨自然现象或者天气灾害给城市带来财产损失，应当不断学习并借鉴国际先进的雨水排水系统设计方案，并从国内城市的现实情况出发，加强城市雨水排水系统设计的科学性。

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