城镇雨季内涝排水不畅成因及治理

2016-05-07 08:20张志军
城市管理与科技 2016年2期
关键词:排水管内涝管网

张志军

一、“大排水”理念得到共识

城镇排水与污水处理系统承载着卫生防疫、内涝防治、污染减排、水环境改善的基础功能,是维系一个城镇正常运转和可持续发展的重要支撑。多年来,城镇排水与污水处理领域一直缺少一部国家层面的法律法规。2014年1月1日,《城镇排水与污水处理条例》(以下简称《条例》)正式出台,对城镇内涝防治、海绵城市建设等,作出了具体规定,使我国城镇排水与污水处理行业从此有了依据。

《条例》出台以来,全国各地根据各自的实际情况,为规范排水与污水处理规划、建设、运行和管理,纷纷出台了地方条例或办法。按照住建部的统一要求,全国各地开展了大规模的排水管网普查活动,建立了地理信息系统;从政府层面广泛开展了《条例》的宣传和督导落实工作,各地财政逐步加大了对排水设施的建设和维护投入。如今,全国各地对系统建设“大排水”的理念得到了共识和普及,排水系统的规划建设将更加规范科学,排水设施的管理也将更加精细化。

二、新规范首提“内涝防治系统”增加“重现期标准”

应当承认,与发达国家相比,我国在城镇排水防涝方面的工作尚处于起步阶段。新版《室外排水设计规范》首次提出了“内涝防治系统”的概念,即用于防止和应对城镇内涝的工程性设施和非工程性措施以一定方式组合成的总体,包括雨水收集、输送、调蓄、行泄、处理,以及利用天然(地势)和人工设施及管理手段等。新规范还首次增加了内涝防治设计重现期标准,增加了内涝防治设施、雨水调蓄、雨水利用等强制性新规定。特别是提高了雨水管渠设计重现期标准,即大城市的中心城区、非中心城区;中心城区的重要地区、中心城区的地下通道等,规定分别采用2-5、2-3、5-10、20-30年重现期;对于整体改建地区相同设计重现期,改建后的径流量规定不得超过原有径流量;对于影响设计流量的另一重要参数——径流系数,新规范要求核实地面组成和比例。

城镇排水系统属于公用事业,关联服务城镇社会的各个方面,只有在法律法规的支撑和政府的领导下,科学系统规划、管理城镇排水与污水处理设施建设、运营和维护,才能充分发挥城镇基础设施的保障作用。城镇雨水管道的淤堵,造成的可能是一段道路的积水;而一条河道的淤积,就有可能给一个城镇带来灾难。《条例》中提出的加强城镇河道防护、整治,定期清淤疏浚以保障排水出路,充分体现了“顺应自然”的立法原则。而“尊重自然”则是统领性原则,贯穿于《条例》始终。如“削减雨水径流”、“雨水径流控制”的要求;明确雨水的排水分区和排水出路的要求;加强雨水排放管理,发挥河道行洪能力和水库、洼淀、湖泊的调蓄功能等。如果说,雨水管网、调蓄、下渗等内涝防治工程设施是“硬件”基础,那么以排水防涝设施地理信息系统为代表,先进的现代化、数字化管理手段,则是排水防涝能力飞跃的“软件”保障。实践表明,通过运用计算机技术、数字模型分析、地理信息技术等对排水设施进行管理,可以有效分析、解决排水设施在规划、改造、建设和运行管理中出现的各种错综复杂的问题,变“被动应对响应”为“主动预警处置”;变“看不见的风险”为“可预测、可感知”的形象内容。

三、排水不畅成因分析

(一)内部问题

根据笔者多年来工作实践所掌握的情况,缺乏系统科学的城镇排水防涝规划、没有全面考虑“超标”排水需要,造成排水出路不畅等是普遍问题。

造成积水内涝的成因是因为雨水排放不畅,主要有以下几方面原因:一是雨水排放出路不畅。雨水管道排放出路的河道、沟渠能力不足,远远达不到设计泄洪能力,从而导致积水严重;二是承接雨水排放的河流、沟渠虽然经过了治理,设计能力达到标准,但是处于城镇之外的下游河段并没有得到治理,造成“肠梗阻”,导致雨水无法向下游排放;三是无出路或无“临时出路”。由于受城镇规划和建设计划的影响,虽然城区道路的排水管网进行了改造,但是下游的排水管网尚未建成,没有形成完整的排水系统,导致排水管网成了“断头管网”,雨水根本无法排放。

除上述外,还有一部分因素也直接影响到雨水排放。一是雨水管网设计标准低,泵站供电多采用单电源,不仅可靠性差,而且抽水能力严重不足。特别是立交桥下的抽水设施,暴雨时节往往造成桥下积水,中断交通,甚至车辆被淹;二是在规划设计时仅考虑了依靠原有的排水管网排水的问题,没有考虑利用道路坡度等承载“超标”雨水的排水问题;三是在设计施工中,对排水管网的细节考虑不周,比如雨水口的位置、数量安排多少合适等,同样会影响雨水不能及时收集排放。对城镇排涝起决定性作用的除了地下管网外,还有地表径流。近年来,随着城市的迅速扩张,一些天然河(湖)水系被侵占,植被大量减少,雨水调蓄设施、透水路面、河(湖)池塘建设严重不足,造成雨水渗透能力大大降低。

(二)人为因素

管理不到位、部门联动滞后的问题非常普遍。由于排水设施运行和维护资金不足,对排水管网和泵站的维护不能形成周期性机制,造成雨水管网淤积严重,排水能力大大降低,无法发挥管网的实际排水能力。此外,老旧管道使用多年,很多已接近报废年限,因腐蚀等原因造成管道渗漏,道路塌陷时有发生。

做好城镇排水防涝工作不是一个部门的事,但是哪一个部门又不可能独立完成。由于联动机制的不完善,造成气象部门不能及时发布预警信息;由于水利部门河道提闸不及时、交通部门疏导交通不到位、媒体发布信息不及时,造成雨天城镇运行秩序混乱;由于没有建立排水管网和泵站的视频监控系统、积水点预警预报系统、泵站联合调度系统,不能及时掌控全局情况,无法及时作出决策,进行联合指挥调度;由于没有建立排水管网水位运行在线监测系统,不能实时掌控管网运行状况,不能有计划有针对性地进行维护、疏通,结果只能是哪里冒水就疏通哪里;由于没有建立排水管网的地理信息查勘系统,只能依靠传统的图纸方式进行查阅、记录,管理水平和效率不高。

四、解决对策

(一)提高管渠设计系数

城镇管渠和泵站的重现期、径流系数等设计参数应按照(《室外排水设计规范》要求,在计算径流系数时不得考虑在雨水控制设施的情况下,规范规定取值,以保障系统运行安全;对人员密集的中心城区,如火车站、学校、医院等,应在管网的设计标准上取上限值。雨水管渠设计的主要内容有:确定或选取当地暴雨强度公式;确定排水流域和排水方式;进行雨水管渠定线;科学计算泵房、雨水排放口的位置和数量;综合考虑设计流量计算方法与有关参数;在雨水管渠的水力计算上要确定管渠尺寸、当地坡度、标高及埋深等。

(二)明确防治和径流控制标准

根据国家规范标准,大城市的内涝防治设计重现期为30年,居民住宅和工商业建筑底层不进水,道路中一条车道积水深度不得超过15cm;城镇开发和建设前后,雨水径流一般应按照不超过0.5进行控制,旧城改造后的综合径流系数不能超过改造前;在新建及整体改造地区的道路硬化面积铺装时,透水性地面的比例不应小于40%,下凹式绿地占城市绿地总面积不得低于20%,且下凹式绿地标高要低于周边地面5-25cm;新建和整体改造的地区,雨水径流总量控制目标为70%。按照生态环保景观设计要求,在高标准整治城市河流的改造中,一定要考虑增加湿地面积,使之具备调蓄功能;治理城镇河流应统筹规划,对上下游进行系统治理,以便使排水出路更畅通;城镇雨水通过管网排入河道后,要求能够快速向河道下游排放;城镇因景观水面需要在河道设置闸坝时,应充分考虑雨水排放需要,最大限度地减少河水顶托影响,加强汛期调度,根据需要设定景观水位、汛期水位和主汛期水位。

城镇排水不仅仅是排水管网的问题、排水防涝的综合排水问题,而是现代化中国城镇建设面临的新课题新挑战。全面做好城镇排水防涝设施的规划、建设、运行、管理,对于减少雨天积水、方便市民出行,确保城市运行秩序和人民群众的生命财产安全,具有非常重要的现实意义和长远意义。

(本文图片由作者提供)

(责任编辑:李静敏)

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