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关于城市排涝与雨洪利用的一些关键因素浅析

发布于：2015-01-09 11:30:09 来自：给排水工程/建筑给排水 [复制转发]

近年来，由于极端气候变化及城市化规模迅速扩大，导致灾害性城市暴雨事件频发，由此带来的城市暴雨内涝和溢流污染已成为影响城市公共安全的重要问题，引起政府部门和社会各界的极大关注。为此，国务院发布了《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》[ 国办发（2013）23 号] 文件。下面就关于城市排涝与雨洪利用的一些观点因素进行分析！

《室外排水设计规范(2013 年版)》局部修订情况简介
住房和城乡建设部标准定额司于今年5 月份委托上海市政工程设计研究总院( 集团) 有限公司主持《室外排水设计规范(2013 年版)》（以下简称“规范”）的局部修订工作，同时参编的还有北京市市政工程设计研究总院等八大市政设计院。在今年9 月已完成送审稿，10 月召开审查会，并争取早日开始正式执行。“规范”对总则做了一些调整，如排水工程的设计应综合考虑城市防洪、道路交通、园林绿地、环境保护等专项规划，还要考虑城市规划的蓝线和水面率等。“规范”强调要求提高截流倍数，加强初期雨水的污染控制，这是对整个排水管网在环境保护、污染控制方面的进一步强调。对于新建分流制地区，综合生活污水量总变化系数宜适当提高，已建地区可结合城区和排水系统改造，适当提高综合生活污水系数，这个提高要在工程前期，包括在项目建议书或可研阶段就要考虑。对于面积比较小的汇水区，在计算雨水设计流量时，“规范”推荐采用推理公式法，而对于面积较大的汇水区（例如超过2 km2），借鉴国外先进经验推荐采用数学模型法，这是在原来2011 版上做的进一步改进。对于径流系数的控制，“规范”增加了一条强制性的条款，要求既有高强度开发改造的地区，应采取措施降低径流系数，并控制径流量。对于整个内涝防治体系的建设，城镇排水系统排出地面积水能力校核计算，应根据内涝防治系统重现期来确定。
总的来说，这次“规范”的局部修订涉及了整个雨水管渠的设计重现期、内涝防治的设计重现期、雨水量相关的计算等。希望通过这次交流，大家能够提出宝贵的意见和建议，以便于更好地对“规范”进行完善。

城市规划视角下的防洪排涝问题

赣州排水系统建于宋代，由于注重规划和自然环境的利用，历经千年仍在发挥作用。而今天，不少地方的城市在快速发展中不仅未将防洪排涝体系纳入城市建设中统筹考虑，甚至破坏原有排水系统，致使随着城市发展排涝能力不增反降，城市抵御暴雨的能力极弱。因此有必要从规划的角度探讨防洪排涝体系建设。

1 将防洪排涝规划真正融入城市规划体系
首先应将防洪排涝规划融入水系规划中，综合考虑水安全、水资源、水环境、水景观、水文化，系统解决水问题。而水系规划与城市的各类规划相关，应纳入规划体系并前置。在进行城市（特别是新区）总体规划时，必须同时开展防洪排涝规划、道路交通规划、城市竖向规划等重要的基础性专项规划。将影响城市基础建设的内容通过总规、控规等法定规划层层落实。

2 防洪排涝规划是城市空间规划的前提
城市选址必须考虑防洪排涝因素的影响。《管子》主张:“凡立国都, 非于大山之下, 必于广川之上, 高毋近旱而水用足, 下毋近水而沟防省。” 建议新城的选址应位于老城下游，或新城、老城排涝系统相对独立。以保障城市防洪排涝安全为首要条件的水系格局，是城市空间方案形成的基础。

3 注重源头控制，以系统的方式解决城市内涝
解决城市内涝，应转变传统的增大“排”的能力。按“渗、蓄、排”的顺序规划建设城市排涝系统，注重源头控制。渗，转变城市规划建设方式，从源头降低地表径流，尽量维持自然水文循环。蓄，充分利用现状水体和地形构建蓄水水面，工程与人文景观并重，实现雨水资源化利用。排，提高排涝标准的同时，注重完善城市竖向规划体系。

4 梳理排涝系统是提高建成区排涝能力的当务之急
渗：由于下垫面已经形成，只能局部改造。
蓄：应梳理河流水系，尽可能复原原有水体。加强河道管理，细化汛期、平水期水体运行方案。
排：应根据场地、内外水位关系，梳理现状排水分区。按城市标准新建、扩建泵站。由于建成区地下管线系统已经形成，全面扩建难度很大。应通过管线普查，摸清管网现状。对损坏、排水瓶颈管道进行局部改造。

5 市政排水、水利排涝从技术到制度的衔接
技术标准不协调。如，水利排涝一般仍采用农排标准，“20 年一遇24 小时暴雨1 天排干”。市政排水要求即时排干，“设计重现期0.5 年～ 5 年一遇”。从排涝方式来看非即时排干的农排标准不适用城市；从设计重现期的角度，水利是按每年的最大降雨排序，而市政是按每年最大的几次降雨进行排序。
规划编制不协调。水利部门规划只涉及河道，城建部门规划只涉及管网。很难将用地空间布局、水系、管网、竖向统筹考虑。
建设管理不协调。解决方式一：水利部门负责河流水系、堤防、排涝泵站的建设管理；城建部门负责排水管网的建设管理。解决方式二：水利部门负责大江大河堤防，内部水系与外部水系联系处排涝泵站的建设管理；城建部门负责内部水系、局部地块至内部水系、排水管网的建设管理。

城市排水防涝规划落实的障碍探讨
2013 年6 月住建部发布的《城市排水（雨水）防涝综合规划编制大纲》（以下简称“大纲”），要求各城市在2014 年6 月30 日之前，参照“大纲”编制完成《城市排水防涝综合规划》（以下简称“规划”）。在不足一年的时间内如何保证“规划”的完整性、科学性、合理性？如何推动“规划”
的真正落实？还存在诸多障碍。
由于不同城市的现状条件，面临的问题和困难，新型的综合性内涝防治相关工作的经验、研究积累、技术储备存在差异，因此，不同城市对“规划”内涵的理解及编制内容会存在很大偏差。
“规划”涉及到许多新的理念、理论、方法、技术及标准，因此，一系列相关的规范、标准、政策导则、技术指南都在积极地编制或修编中。问题是，如何保证由不同单位负责和参加的规范标准之间在内容、关系、时间等方面的有效衔接和一致，同时与其他专业规范标准在相关内容上有效衔接，他们在时间和内容上是否能对各地正在进行的“规划”起到指导作用等，都是保证“规划”顺利编制和更好落实的重要因素。
内涝综合防控的核心是构建“源头- 小排水- 大排水”系统，不同系统相对独立，但又相互影响，密不可分。具体措施应根据各地的条件，按照“绿色与灰色相结合”，“地面与地下相结合”，“源头与中途、末端相结合”的原则来进行具体的规划和设计，但不同城市针对其新城、旧城的各种不同限制条件，这样的综合体系能否在“规划”中充分体现及最终落实？
针对新城开发，首先应做好“顶层设计”，通过洪涝风险评估，指导开发区域的城市规划及专项规划，包括百年一遇泛洪分析、滞蓄空间和地表径流途径的分析和保留等，为大排水系统的构建提供依据和基本条件。但面对大量数据的缺失、已有数据不公开等严重问题，风险评估能否有效开展？我国城市的开发强度很大，用地指标极为紧张，地面的滞蓄空间和泻排通道能否得到保留？风险评估后的结果能否最终落实？“规划”能否得到城市规划、建筑、园林景观、道路等专业的理解、配合和支持？这些都将是新城开发面临很现实的严峻问题。同时，在二级开发尺度推广LID 应用也同样面临着绿地空间的争夺和措施“落地”问题。
目前更多的紧迫问题普遍集中在老城区，针对老城区排水系统的改造，必将面临投资大、地面及地下空间有限等多重限制因素，改造极为困难、代价大。因此，如何达到新的排水标准要求？通过什么途径来构建大排水系统？调蓄池和深隧的建设是否普遍适用？源头的LID 改造如何落实？老城区基础设施家底不清，风险评估如何开展？内涝与污染交织的问题如何综合考虑等一系列难题，都将成为老城区“规划”落实和内涝问题解决的重大障碍。

内涝防治规划先行——城市排水防涝综合规划大纲解读

城市高强度开发建设形成地表径流的改变、暴雨强度向市中心转移、气候变化、排水设施的建设维护水平低等是形成城市内涝灾害的主要原因。要有效解决城市内涝问题，必须从顶层设计入手，做好排水防涝系统规划。为此，住房和城乡建设部出台了《城市排水（雨水）防涝综合规划编制大纲》（以下简称“大纲”）。该“大纲”根据国内外先进理论和实践，提出城市排水系统应由雨水径流控制、排水管网系统和防涝系统3 部分组成，城市排
水防涝规划和设计，不但要针对设计暴雨为2 ～ 10年一遇的城市常见雨情，还要针对小概率的超常雨情，例如50 年一遇雨情。应采用多种设施组合的方式，因地制宜地建设城市内涝防治体系，并应做好几个标准的衔接。为了加强规划的分析和依据，建议有条件的地区使用水文水力模型的技术方法进行城市防涝能力的评估、内涝风险评估，优化规划方案。
城市内涝防治是一个复杂的系统工程，不能孤立的就排水论排水。首先它和规划用地直接相关，在城市规划阶段要合理确定排水防涝系统的布局和用地。其次，排水防涝系统布局还和河道、管网、道路、绿化、竖向等很多专业相关，要做好和这些专业的协调衔接，多专业协调联动，才能解决城市内涝问题。
解决排水防涝问题，要树立雨水综合管理的理念，构建与自然相适应的城镇排水系统，实现雨水源头、过程、末端全过程的控制管理。

北京城区下凹式立交排水系统改造

2012年7月21日遭遇61年来最强暴雨，城区平均降雨量170 mm，中心城区66座下凹式立交桥不同程度积水，交通被迫中断，造成部分人员财产损失。
下凹桥区排水系统，是由高水系统、低水系统和下游河道系统组成，而不仅是单一的泵站系统。我们从工程角度分析积水原因并有针对性地提出改造措施。
下凹式立交桥积水原因分析：
一是非立交桥区流域雨水汇入，即高水客水的汇入，使得桥区泵站能力难以支撑；
二是下游河道未按规划实施，或达不到应有的行洪标准，退水不畅，甚至倒灌；
三是与泵站衔接的下游管道，与泵站建设年代不一致，标准不匹配；
四是城市中心区排水系统建设年代早于道路周边发展的现况，周边条件变化及近年极端天气的短历时超强度降雨，使得现有排水系统难以适应新环境，如泵站系统的雨水口设置不够、进出水管道管径偏小、泵站抽升能力不足等。
近期北京市市政工程设计研究总院完成了北京中心城第一批20 座下凹式立交桥桥区积水治理设计，根据“高水高排、高蓄、高截，低水低排、低蓄”的设计原则，提出了改造方案。一是因地制宜提高标准，提升雨水收集系统和泵站抽排能力；二是将雨水泵站的外排管道改为独立出水型式，防止受其他雨水管道的影响；三是设置初期雨水池及雨水调蓄池，收集桥区初期雨水并调峰蓄水，提升桥区整体排水能力；四是在部分大区域高水系统穿桥区且下游不畅的情况下设置排涝泵站，提升高水系统排水能力；五是疏浚下游河道，提高行洪能力。通过改造，使桥区抽、排、蓄能力大幅度提高。在2013 年雨季中，设计调蓄池的使用发挥了作用，相关桥区未出现积水现象。下凹桥区积水治理中，不仅要采取工程措施，而且要与防灾知识宣传、预警预告及应急抢险等非工程措施相结合。