城市排水防涝设施的可行性推进方案

禹海斌 甘雨虹

(太原市市政工程设计研究院，山西 太原 030002)

城市排水防涝设施的可行性推进方案

禹海斌 甘雨虹

(太原市市政工程设计研究院，山西 太原 030002)

针对目前城市雨水设计、排除措施存在的问题进行了分析，并从雨水设计中主要参数的取值、排除理念两个方面探索了未来雨水设计及排除方法，以解决城市排水防涝中出现的一系列问题。

城市，排水，设计，措施

国家住房和城乡建设部于2014年11月03日对外发布了《海绵城市建设技术指南》的具体细则，各城市相关单位针对海绵城市建设技术指南细则进行了分项解读，进一步明确了住房和城乡建设部关于海绵城市建设的指导方向，“修大管子、多修管子”已经成为今后城市排水和防涝系统建设的过去式，应把雨水从包袱变成解渴财富，城市建设理念将发生翻天覆地、彻底的转变。

最近几年来，由于城市建设的高强度开发，土地硬化程度不断的提高，甚至有些区域全面积硬化，特别是地产经纪圈，为了追求高利润及满足行政审批的需求，将本区域内地下全部建设成为停车场，隔断了雨季时雨水下渗的途径，将雨水全部引导至城市市政道路，而市政道路却是又一个雨水下渗隔离区，这样导致了雨季时雨水在地面上越积越多，市政雨水排除设施承受不了就演变为涝灾。目前我国大中型城市的痼疾是“逢雨必涝”，然而简单的管道扩容将不能彻底的解决眼下“城中看海”的“美景”。

1 现状雨水设计、排除措施及问题

目前城市基础设施建设都是按照国家制定的各城市区域设防标准来演算的，和实际城市运行情况存在脱节的情况，尤其是雨水管网系统，在现状设计雨水排水流量的计算中，径流系数、降雨强度公式采用的降雨重现期、延缓系数等参数均采用设计底线或平均值，几十年的城市基础设施全是按照这个标准设计和建设的，在2000年以前城市基本没有遭过涝灾，但在后来随着城市建设的大力发展，城市中土地硬化程度的不断扩大，特别是城市房产经济的发展和地下停车场的建设，将原本可以下渗和延缓的雨水迅速的引至城市市政道路，导致现在的多处低洼或出水不畅的节点出现被淹情况。

1.1 设计

目前设计中使用的雨水计算参数为：

雨水流量的计算公式：

Q=Ψ·q·F。

其中，Ψ为径流系数；q为降雨强度，L/(s·ha)；F为汇水面积，ha。

降雨强度的计算公式：

q=167·A1·(1+C·lgP)/(t+b)n。

其中，A1为重现期为1年的设计降雨的雨力；P为设计暴雨重现期；C为雨力变动参数；t为降雨历时；b为参数；n为指数。b与n两个参数联用。

降雨历时的计算公式：

t=t1+mt2。

其中，t1为地面集水时间，min；t2为管渠内流行时间，min；m为延缓系数(暗渠为2，明渠为1.2)。

从规范设计的公式中可以看出，设计中计算雨水流量关键取决于降雨强度及汇水面积，降雨强度关键取决于重现期及降雨历时，降雨历时涉及一个延缓系数，汇水面积的细致划分也是计算流量的关键。在2014年以前实施的规范中规定暴雨重现期底限为1年(管道设计中取得就是1年)、延缓系数为2、径流系数按照规范地面性质选取系数(常规值为0.6，即为沥青表面处理后的碎石路面或大块石铺砌的路面)。

1.2 排除措施

目前城市雨水排除只有一条途径，那就是将城市市区内道路及小区地面雨水收集后就近通过城市雨水管道自排或抽排至河道。

问题：目前地球环境变化莫测，环境恶劣程度无法正常估计，就近几年我国城市气候来看，一年四季如春的南部地区却降起了罕见的大雪，以规律降雨降雪为主的北方地区却少雨少雪、偶尔出现暴雨雪，骤雨雪。不规律的雨雪对城市市政基础设施是一个很大的冲击，主要体现在以下几方面：大强度的急雨导致城市市政基础设施不能起到立竿见影的排水效果，出现了多处大面积灾害性积水现象，给老百姓的出行交通带来很大的不便，在老百姓心中造成了极坏的社会影响；大雪过后城市市政道路的积雪无处堆积，清洁工师傅们就将大部分积雪抛洒到快车道上，让机动车碾压化雪，给司机师傅们带来了极大的行车及生命危险，严重的破坏了清洁工行业在市民心目中的形象。

目前在建设和已建设的小区容积率过高，建设单位为了满足小区居民停车问题，将本小区区域内地下空间全部建设为停车场，严重阻断了雨季雨水下渗的途径，将雨水全部引至城市道路，导致市政道路低洼地段积水严重。

2 未来雨水设计、排除理念及措施

陈吉宁(国家环境咨询委员会委员)教授介绍：海绵城市顾名思义就是比喻城市要像海绵一样，遇到有降雨的时侯能够就近吸收、储存、净化大部分雨水，渗透雨水用来补充地下水，调节水循环；在干旱季节将雨季蓄存的水释放出来，并加以合理的、有序的、充分的利用，让水在城市中合理迁移。

2.1 雨水设计中主要参数的取值

2014年新实施的规范中规定暴雨重现期底限为2年、取消设计中延缓系数2，但径流系数未在规范中调整，仍然按照规范地面性质选取系数(常规值为0.6，即为沥青表面处理后的碎石路面或大块石铺砌的路面)。实际中城市建设的大踏步前进，土地硬化程度不断的提高，“海绵体”的不断减少，严重地区的“海绵体”已经100%的消失，阻断了雨水下渗、滞蓄，消弱了净化水体等功能，已经将城市地面性质彻底的改变为不可下渗地面，这样地面的径流系数在设计规范中未给出取值(规范中给出的最大值是0.9)，建议在这样现状区域的径流系数应该取上限，甚至还应该根据实际情况突破规范要求进行设计。

2.2 理念及措施

1)扭转设计观念。在设计中要考虑改变当前城市以硬化土地来改变人居环境等形式的建设模式，在今后城市的建设设计中将强调优先考虑利用“绿色”排水措施，如建植草沟、建下沉绿地、建湿地公园等，以达到“慢排系统”及“源头截留”等控制为主要设计理念。

2)合理调整和改变城市建设结构。城市建设应该以工作、居住、生活、休闲为前提，建筑、市政及其他配套均为服务性设施，它们的建设应该服从大自然的规律，不能强行更改或取消大自然留下的印迹。合理的利用地形进行人类宜居环境建设，有效的利用现状地形或优化地形来解决雨水的积水问题，让雨水在本区域内有效的消化掉，避免对城市市政设施造成冲击。

3)调整公园建设理念。在城市中建造多功能休闲防洪一体公园，可以通过土方平衡技术，合理的挖土和堆土来创造出深浅不一的水坑和土丘，在这些洼地四周合理敷设城市雨水进水管，以达到储存和过滤初期的雨水的效果。这就形成了一个城市局部海绵体，同时减轻了城市局部雨水管的压力，建设景观及缓洪功能为一体公园，其造价远远低于普通公园。

4)努力改善“海绵体”的规模和质量。根据海绵城市的建设技术指南，城市建筑、市政工程、规划绿地与休闲广场等建设已经成为海绵体建设的载体。比如对建筑顶面进行“绿”化处理，这样的屋顶不仅能吸收一定量的雨水，同时还有节能功效；在市政工程及休闲、活动场所等可以采用透水铺装面，考虑将绿地“沉下去”是最关键措施。

全国各地城市，尤其是内涝严重的城市应该尽可能的对现有的河湖、沟渠、坑塘、湿地等“海绵体”进行保护，减少城市开发活动对其的影响；通过合理运用物理、生物和生态等手段逐步对受到破坏的“海绵体”进行修复，并在城市规划阶段控制一定比例的生态空间，伴随着城市开发建设可以新建、扩建一定数量、规模的“海绵体”。

5)设计中采用透水铺装面。“海绵体”是海绵城市建设的关键，湖、河、池塘等水系是城市的“海绵体”，花园、绿地、可渗透路面等配套设施也是城市的“海绵体”。这些“海绵体”可以将初期的雨水进行吸收、净化、储存回用，无法接收的雨水将通过城市排水管网自排或泵站抽排，从而有效提高现有城市排水系统的排除能力。

3 结语

城市发展势不可挡，但要合理的发展，从资源利用的角度看合理的“留水”是当务之急，“排水”的理念已经过时，这也是生态文明时代我们应该践行的，在当今水资源严重短缺的时代，特别是中国北方地区雨水不应该是灾害，而应该是人类福音。

“绿色海绵体”理念应该在城市设计行业中大力推广，设计中应充分利用城市的绿地来吸收储存、净化雨水以及回补地下水。

对自然水系的合理利用和保护是海绵城市建设的关键，这将大大的减少城市重污染工业(如水泥厂，钢厂等)的产量，为城市环境，地球环境贡献力量。在城市规划中要合理的将园林绿化、公园绿地、景观水体等相结合，尽量减少工程量，大幅度的减少了城市水环境污染的治理成本，降低因城市内涝造成的巨大损失。

[1] 建设部关于《住房城乡建设部关于印发海绵城市建设技术指南》[Z].

[2] 各个城市对海绵城市技术指南的分解[Z].

On feasible promotion scheme for waterlogging prevention facilities in urban drainage

Yu Haibin Gan Yuhong

(TaiyuanMunicipalEngineeringDesignInstitute,Taiyuan030002,China)

The paper analyzes some problems in urban rainwater design and drainage measures in cities, and explores the future rainwater design and drainage methods from the evaluating of main parameter in rainwater design and drainage ideas, so as to solve a series of problems in urban drainage and water logging prevention.

city, drainage, design, measures

1009-6825(2015)11-0119-03

TU992

A