浅谈城市雨水管网的规划与管理
2017-03-02沈向荣
沈向荣
(上海市青浦区排水管理所,上海 201700)
浅谈城市雨水管网的规划与管理
沈向荣
(上海市青浦区排水管理所,上海 201700)
近年来,由于全球气候变化导致的洪涝灾害时有发生,面源污染越来越严重,雨水管网的建设状况与城市发展不协调,阻碍了城市的现代化进程,本文主要通过对城市雨水管网中存在的问题及现状进行分析,从规划和管理两个方面,提出了一些意见和建议,以期为后期城市雨水管网的规划和管理提供指导和建议。
城市雨水管网;规划;管理
1 引 言
由于近年来全球气候变化明显,我国各个地区都受到了不同程度暴雨的侵袭,随着城市规模的快速扩大,雨水管网系统也不断的完善,但是由于目前城市排水大部分采用分流制系统,当遇到暴雨时,排水管网的压力明显增大,雨水无法及时排出,道路和低洼处均会形成明显积水,给当地交通和居民生活造成了极大的困扰和影响。
当然,城市发生内涝积水并不是由一种因素影响,天气因素,排水体制以及基础设施不完善等均会对其产生影响,因此对城市的雨水排水管网系统进行详细的规划与充分的管理迫在眉睫,本文首先对我国雨水排水管网的现状以及存在的一些问题进行了简要的分析,在此基础上提出了一些简单的规划和管理方面的建议,抛砖引玉,希望能对各位学者进一步探究提供帮助。
2 城市雨水管网的规划
2.1 雨水排水基础设施建设
城市的排水和防涝工作主要依靠排水系统,但是对于汛期的工作却缺乏重视,一些城市没有设置专门的排水规划。部分老城区一直采用合流制排水系统[1],当发生暴雨时,雨水和污水没有分离,对环境造成了极大的污染。老城区的道路狭窄,建筑物比较密集,如果对其进行改造将会有很大的不便。部分中小城市后期的维护和修缮工作不完善,容易造成局部涝灾的发生。最后,我国城市雨水排水与防洪防涝的法律法规的建设还不完善,与城市总体规划以及其他基础设施的建设不是很协调。
针对我国城市面临的雨水排水基础设施落后,洪涝灾害严重等问题,在2013年3月25日,国务院办公厅发布了国办发[2013]23 号文件,提出了编排雨水排水防涝设施建设规划的要求。在2013年6月8日,住建部又发布《城市排水防涝设施普查数据采集与管理技术导则》(试行),以使得排水防涝数据采集以及管理更加规范化。在2013年6月18日又出台了《城市排水(雨水) 防涝综合规划编制大纲》[2],旨在花费大概一年的时间来规范雨水管渠的设计标准和查清整个城市中各个雨水口的分布情况等一系列的排水设施现状,建立城市涝灾风险评估的水力模型,完成一系列重要的城市排水防涝的规划以及一系列体制建设等相关工作。
雨水规划作为城市总体规划的一个重要组成部分,在服从总体规划的基础上,针对不同城市的发展规模、经济状况、基础建设等因素,自然条件,受纳水体环境要求,管理及资金情况,科学合理的对雨水排水基础设施进行规划,使道路新建工程建设与雨水管道建设统一,实现城市建设与防涝基础建设的同步。
城市规划一般分为近期规划(5年)和远期规划(20年),对于排水规划以20年左右作为一个时段进行规划,对于雨水管网的规划所采用的设计标准应该符合总体规划的相关内容,比如人口密度和暴雨强度等。由于雨水管网埋深比较大,基础建设费用比较高,如果要完全按照总体规划进行相关参数的计算,将来如果管径和管材不符合其要求,需要进行增设或者重建部分管段则比较困难,所以建议管网规划的年限应该超过总体规划的年限[3],一般以40~50年作为一个时段进行有关参数的计算。
2.2 雨水管网设计参数
雨水管网的设计参数应综合各个方面考虑,应结合当地条件以及建设区域以往的内涝情况,通常采用公式:
Qs=qΨF
其中,Qs为雨水设计流量,L/s;q为设计暴雨强度,s ·hm2/L;Ψ为径流系数;F为汇水面积,hm2。
2.2.1 径流系数
径流系数是由多方面影响的,比如降雨的条件、地形、坡度等,在工程上一般取经验值,适当的增加径流系数的取值,有助于提高排水系统的排水能力。
由于暴雨重现期是暴雨强度公式中重要的参数,所以合理的对重现期参数的确定是雨水管网规划的重要步骤,适当的提高设计标准有助于增加系统的稳定性。
2.2.2 设计暴雨强度
公示语汉英语料库的充实有助于公示语翻译的统一性与规范性。当翻译公示语时,译者可以首先从语料库中查找相对应的译文,这样既可以规范了公示语的翻译,准确率又得到提高。语料库可以不断地充实、更新,以便跟上时代的发展以及大众的心理要求。
我国规定的暴雨强度公式如下:
其中,q为设计暴雨强度;t为降雨历时;P为重现期;其他参数与当地规定相关。
2.3 调蓄设施及海绵城市建设
2.3.1 海绵城市的内涵
2014年12月31日国家对海绵城市建设进行试点。2015年7月10日,海绵城市建设绩效评价与考核指标出台,明确提出城市内涝防治作为海绵城市建设水安全控制目标的重要考核内容。
水资源短缺以及洪涝灾害的频繁发生实际上是水资源并未得到合理利用[4],城市中的雨水没有得到有效的收集利用而是简单的通过雨水排水系统排出,往往城市的标准偏低的时候就会发生积水现象。
Costanza R等人指出水净化的解决必须把研究对象从水体本身扩展到水生态系统,通过生态系统的调节作用,使得雨水得到净化。生命承载服务和文化精神服务[5,6]从生态系统服务出发.通过跨尺度构建水生态基础设施(hydro-ecologicalinfrastructure)[7,8]并结合多类具体技术建设水生态基础设施,是“海绵城市”的核心。
海绵城市的建设主要是以城市的道路以及周围的绿化为载体,有利于实现海水资源化,当然我国的海绵城市建设还处于起步阶段和国外相比还有很大差距,对雨水的有效利用率低,还仅仅停留在工程方面的应用,而发达国家对于雨水的资源化利用比较完善。例如,英国建立了“可持续城市排水系统”(SUDS)[9],旨在通过对降雨径流的有效分析和管理,对雨水进行合理的收集和利用。澳大利亚则以城市水循环为核心,建立了“水敏感性城市设计”(WSUD)体系[10]。同时,新西兰也在LID和WSUD的理念背景下,整合、发展、建立了“低影响城市设计与开发”(LIUDD)体系。
我国海绵城市还处于起步阶段,海绵城市的专项规划应该与城市总规、水系规划、绿地规划相结合,通过建立健全数据库和信息技术的应用为海绵城市的建设和维护,并从宏观层面、中观层面以及微观层面来承接、配合。
2.3.2 海绵城市建设方法
海绵城市建设主要有以下几种方法:
(1)下凹式绿地:下凹式绿地是绿地雨水调蓄技术的一种,指得是道路两侧的绿化带,公园以及小区绿地,通过下渗,蒸发等作用处理城市雨水,这样有利于周边雨水径流的汇入,这样具有补充地下水、削减雨水径流,缓解排水压力。
(2)透水铺装:透水铺装也可以成为渗透铺装,传统路面透水性比较差,通过改善路面以及其地基结构,促使雨水进入路面,可以起到削减径流总量、洪峰流量和污染负荷的效果。透水铺装的结构形式不相同,当用于清荷载道路的时候就会采用半透水的结构,当用于人行道的时候,就采用全透水的结构。和不透水的路面相比较,采用透水路面,雨水可以很快的渗入地表,这样不但能够减少径流时间,还可以减少径流流量。
(3)屋顶绿化:屋顶绿化在国际上定义为一切脱离了地气的种植技术,国际上分为植被屋面和屋顶花园,这个概念起源于19世纪的德国,起初并未被人们所关注,直到20世纪末期,才被许多学者所研究。屋顶绿化的结构大致分为5个部分:种植层、基质层、过滤层、蓄排水层以及防水层。我国在20世纪的中期开始研究屋顶绿化,在一些南方城市,比如重庆,成都等地,在楼顶上种花种草等。近年来,随着我国城市化进度的加快,国家对于屋顶绿化逐步重视起来。屋顶绿化对暴雨有着缓冲作用,对于城市内涝问题的解决有着重要作用。
3 城市雨水管网的管理
雨水排水管网是一个系统工程,不同于城市中其他管网,制约因素比较多,因此从雨水排水管网系统的规划到后期的维护管理均需要得到同样的重视,甚至后期的维护和管理更为重要。
由于建筑管线中的雨水的收集与利用和市政管线中对雨水的收集管理者不同,造成了雨水排水系统中管理不便,另外一些地区,对于雨水管网的日常维护是由建设局负责,对于后续的处理工作是由当地排水公司负责,所以需要各个部门统筹协调才可以。加强集中管理。首先要注意协调防洪防涝与城市污水处理以及雨水管道的关系。对于城市里陈旧的雨水排水管道,不能满足现阶段排水能力要求的,要进行改造或者重建,以增强整个城市的排水能力;与此同时,各个有关部门要加强对此系统的后期运行维护和管理工作,监督部门要时刻监督各个部门的日常巡查,清淤,维修,重建工作。
此外,对于城市的地下管渠,更应该重视,其疏通工作极为重要,对于明渠和暗沟部分,要与实际情况相结合,不同的管道采取不同的方法,淤积严重的地段首先应进行清淤,严重者进行管道的改造与重建,如扩大管径,加设管道等。
法律方面,要增大执法的力度,对于恶意损坏排水设施,不正当利用排水管道的单位,要严格查处。对于认为破坏排水设施的行为,要依照相关法律处置,对于某种原因对排水管道造成淤积和堵塞的,要对有关单位进行查处。相关部门要建立详细的管理方案以及明确的维护措施,保证排水设施的完好。充分发挥现有排水设施的作用,城市中防洪防涝管理部门要加强与市政以及预警部门的联系,做好防备工作。
建立健全雨水排水系统的信息系统,善于利用利用科技管理,建立健全强大的数据库,有效地记录平时出现的问题,并进行组织有关专家、科研单位等对其分析。并尽快开展排水普查。运用大数据资料,建立详尽的排水防涝档案,调查核实城市雨水排水设施的服务半径、可输送最大流量以及排出水的水质要求,为城市排水工作提供资料。
4 小 结
近年来,由于全球气候变化导致的洪涝灾害时有发生,面源污染越来越严重,雨水管网的建设状况与城市发展不协调,阻碍了城市的现代化进程,本文主要通过对城市雨水管网中存在的问题及现状进行分析,从规划和管理两个方面,提出了一些意见和建议,以期为后期城市雨水管网的规划和管理提供指导和建议。研究指出,随着近些年来气候变化明显,暴雨现象时有发生,内涝灾害屡见不鲜,国家对于城市雨水管网的建设越发关注与重视,城市发展对于雨水管网的稳定性要求越来越高,要实现城市的可持续发展,必须完善系统,尊重现状,考虑近期与远期相结合,根据当地原有的排水设施、排水方式、雨水的污染状况等条件,综合考虑,在满足设计规范的前提下,得出科学可行的设计方案,实现雨水管网的规划与管理与城市建设协调发展。
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Planning and Management of Urban Rainwater Pipe Network
SHEN Xiangrong
(Qingpu Drainage Management Office in Shanghai,Shanghai 201700,China)
In recent years,due to the change of the global change,the flood disaster happens occasionally,the non-ponit source pollution becomes more serious,the construction of the pipe network cannot coordinate with the development of the city,the paper analysis the problem of the rainwater pipe network and make some suggestions about the program and the management.
Urban rainwater pipe network;planning;management
沈向荣,学士,工程师,主要从事供水排水设计管理和信息化建设的工作
X21
A
1673-288X(2017)03-0106-03
引用文献格式:沈向荣.浅谈城市雨水管网的规划与管理[J].环境与可持续发展,2017,42(3):106-108.