解决城市积水问题的对策与措施,明朝下水道6

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解决城市积水问题的对策与措施

:2011-07-19 08:58:00

来源: 人民网 发布时间2015-08-11 10:50:26

2011年6月23日,北京遭受特大暴雨的袭击,受强降雨影响,部分立交桥下出现严重积滞水现象,造成部分道路交通中断,地铁13号线、亦庄线、1号线维持区间运行,对居民出行造成了一定影响,也引起了社会上的较大反响。

城市雨水排除是一个复杂的系统,涉及技术、管理、体制等众多方面。从目前的分析来看,造成部分城市严重内涝的主要原因是暴雨强度超过了排水的一般能力,但是也暴露出我国城市排水系统存在的一些问题,主要包括:

1.对城市排水设施的建设重视不够,投入不足,城市建设存在重地上轻地下的倾向。部分城市雨水管道系统不完善,无雨水管道或雨水管道下游无出路,造成雨水排除不畅,地面形成积水。

2.排水设施维护管理水平偏低。排水设施得不到及时的养护和维修,造成降雨时排水设施无法正常发挥作用。如有的城市雨水泵站供电保障率低,遇雷雨天气造成供电中断,泵站无法正常运行。

3.应对超标准降雨的措施力度不够。在暴雨的预警预报、应急排水设施的建设以及重点区域、设施的防护措施等方面还存在很大差距。

4.宣传教育不够,没有形成全社会公众参与的全方位防灾减灾体系。

针对排水设施存在的问题,以下从加强和完善城市排水设施规划方面谈一谈应对城市内涝的措施。

一、逐步提高雨水系统规划设计标准

在排水设施的规划设计标准中,重现期是一个重要参数,其表示设计暴雨强度出现的周期。雨水系统的规划设计重现期是根据城市的经济发展和人民群众生活水平、积水后的财产损失的严重程度等多方面因素决定的。在住建部颁布的《室外排水设计规范》1987版和2006版及《城市排水工程规划规范(GB50318-2000)》都对重现期的确定有明确的规定。《室外排水设计规范》1987版提出“雨水管渠设计重现期,应根据汇水地区性质(广场、干道、厂区、居住区)、地形特点和气象特点等因素确定。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般选用0.5~3a,重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区,一般选用2~5a,并应与道路设计协调。注:特别重要地区和次要地区可酌情增减。”《室外排水设计规范》2006版规定“雨水管渠设计重现期,应根据汇水地区性质、地形特点和气象特点等因素确定。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般选用0.5~3a,重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区,一般选用3~5a,并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减”。《城市排水工程规划规范(GB50318-2000)》关于重现期的规定与《室外排水设计规范》2006版基本相同,为“重要干道、重要地区或短期积水能引起严重后果的地区,重现期宜采用3-5年,其他地区重现期宜采用1-3年。特别重要地区和次要地区或排水条件好的地区规划重现期可酌情增减。”从以上规范中可以看出,国家规范对雨水管道重现期的选用有逐步提高的趋势,2006版《室外排水设计规范》较1987版在重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区重现期从2-5年提高到3-5年,《城市排水工程规划规范》较2006版《室外排水设计规范》在一般地区重现期从0.5-3年提高到1-3年。

目前我国城市雨水管道设计重现期一般采用1-3年,大部分城市普遍采用1年一遇重现期。如北京市目前采用的雨水管道设计重现期为一般地区1年一遇,重要地区采用3年一遇,奥林匹克公园中心区采用5年一遇重现期。

发达国家雨水管道设计重现期一般比我国略高,如美国居住区2-5年,商业区2-10年;欧盟居住区2年,商业区2-5年;澳大利亚2-10年;日本东京3年,京都、名古屋5年,神户、川崎10年。我国与国外重现期的计算方法、取样方法等不同,使得雨水管道流量计算结果有差异。但总体而言,国内雨水管道设计重现期较国外发达国家略低,造成实际设计排水能力偏低。

8455新葡萄娱乐,随着国民经济的发展、人民生活水平的提高,逐步提高排水设施的设计标准是必然趋势。对于北京这样的一个特大城市,又是我国的首都,政治地位十分重要,可在规范规定的范围内选用重现期的高限,即5年一遇,以保证重要地区和重要设施的排水安全。限于投资和雨水管道利用效率问题,也不可能靠全面普遍提高重现期的方法来抵御极端暴雨造成的内涝和积水问题,宜采用综合措施应对极端降雨。

二、完善排水设施的系统规划

城市排水设施是一个完整的系统,从地面汇流到雨水口,从雨水管道到河湖水域,中间还有水量调节设施和雨水提升泵站。在排水设施的规划中要保证系统的完整和顺畅,协调好各设施之间在标准、规模等方面的关系。特别要注意雨水管道出口处河道的排水能力与雨水管道的匹配,避免因河道排水能力不足造成对雨水管道顶托。还要注意处理好河道景观水位与防洪排水的关系,汛期降雨时要及时开启闸门,保证排水通畅。应该根据城市的地形、地貌等情况,梳理城市现状排水系统,在梳理和分析的基础上,合理编制雨水排除系统规划,确定城市排水河道、城市雨水管网和城市排水泵站等排水设施的布局、规模,并且在流量和高程等方面衔接好各个设施之间的关系。

三、加强雨洪控制与利用设施建设

雨洪控制与利用既是解决城市防洪排水问题的一项重要措施,还能够充分有效地利用雨洪资源,缓解城市水资源短缺危机,可谓一举多得。在北京这样水资源严重短缺的城市,建设雨洪利用设施显得尤为重要。

北京市关于城市雨洪控制与利用研究始于上世纪80年代末。2000年,中德合作“北京城区雨洪控制与利用”项目启动,结合示范区建设,进行系统研究,初步建立城市雨洪利用技术框架。但是受到多种因素的影响,雨洪控制与利用设施的建设在很多城市仍然没有得到足够的重视,其在控制降雨径流和补充水资源方面的作用没能得到有效发挥。

因此,建议制定相关法规,进一步强化城市雨洪控制与利用设施的建设,对于新开发建设区,应按照低影响开发的理念采用透水铺装、低绿地、建调蓄水池等方式,尽可能使得开发建设后该用地的径流量不增加(径流系数维持在开发建设之前的水平),做到在源头削减径流量、减轻城市雨水系统的负担。

对于城市开发建设项目,在传统城市雨水排除设施建设的基础上,应利用城市中的开放空间,如绿地、广场等,安排雨水调蓄设施的建设。利用城市绿地建设雨水花园,平时作为公园绿地为市民提供休息娱乐的场所,遇到超标准降雨时,用于存储暂时无法排泄的雨水。利用广场和立交桥区建设地下蓄水池存储超标准雨水,储存的雨水可用于绿化、洗车等城市杂用水。例如在北京奥林匹克公园中心区配合场馆和公共空间建设了许多调蓄水池,用于调节和利用雨水。

要做到这一点,需要建设单位更新观念,充分认识雨洪控制与利用设施在城市防涝和雨水利用方面的作用,还需要有关部门在资金和政策方面给予支持。

四、利用先进技术,科学规划排水设施

长期以来,我国进行雨水系统的规划设计一直沿用原苏联的体系方法,基于等流时线法,采用推理公式法进行规划设计,近60年基本没有大的变化和调整。但是,随着城市的快速发展,雨水系统规划设计的范围日益加大,已经逐渐超过了原有规划设计方法的适用范围,导致计算结果出现偏差,影响雨水系统的安全性。因此,需要对原有的雨水系统规划设计方法进行必要的改进和完善。目前,国外发达国家多采用模型辅助进行雨水系统规划设计,如欧盟规定:推理公式法仅可以应用于汇水面积小于200公顷或汇水时间小于15分钟区域,对于较大区域和对排水系统排放或收纳水体有影响的区域,必须采用随时间变化的设计降雨和计算机基础的流量模拟方法;美国设计规范要求小于160英亩的系统可采用推理法设计,对于大型排水系统,必须采用计算机水力模型辅助设计。

模型辅助计算既可以用于对现状雨水管道系统进行模拟分析,也可用于对采用传统推理公式法规划设计的雨水管道进行模拟分析,通过模拟分析,可以使我们能够判断该雨水管道系统是否能顺利排出设计重现期的降雨,找到系统的薄弱环节,对现状和规划的雨水管道系统进行有针对性的调整与改造,同时还可以利用超标准降雨的模拟分析,计算不同降雨强度地面积水的时间、范围和深度,为制定防洪预案提供依据。

五、强化防汛抢险预案的编制与实施

城市雨水排除系统只能排除设计标准以内的降雨,遇到超过设计标准的降雨,需要依靠制定和实施应急预案来将降雨造成的影响和损失减轻到最小。各城市需制定完整的、切实可行的应急保障预案,并在组织、人员、物资方面予以落实,以确保在极端降雨天气下城市重要设施的的安全。

气象部门要及时提供准确可靠的天气预报和汛情信息。防汛部门根据气象预报和汛情信息,提前发布汛情戒备预警,预报汛情发生的范围、时间和规模等。各部门应根据汛情预警信息,及时启动相应预案,水务部门和各单位防汛人员全部上岗到位,提前部署,排水设施维护和抢险人员要加强对排水设施的巡查和养护,保障排水设施的正常运转。

总之,随着城市经济社会的快速发展、人民生活水平的提高,因暴雨造成城市内涝和积水问题越来越受到人们的关注,鉴于这一问题的复杂性,需要城市规划建设和管理部门共同努力,完善规划,加强管理,确保城市排水安全。

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600年后仍在服役 个中缘由一言难尽

那些明朝下水道

6月23日那场把北京变成“北海”的暴雨,让北京人对雷雨增加了一层恐惧。许多人担心自己会被暴雨堵住,北京城的每个角落看上去似乎都不那么让人放心。

但在故宫太庙工作的老范并不担心,他说,6月23日那天,太庙里最深的积水只够一根手指的宽度,而让太庙等故宫建筑顺畅排水的是建设于600年前的明朝下水道。古人的排水设计让人叹服。

记者了解到,在北京城内,至今仍有100多公里的明朝下水道在“服役”。中国城镇供水排水协会副秘书长王岚说,城市排水标准太低,让这些明朝下水道迟迟没有退出历史舞台。而这些古老的排水道,也成为北京内涝的一个促成因素。

老系统

螭首、石槽沟、金水河

太庙积水不足一厘米

太庙,大殿前的广场上,有正在刻苦排练的国旗班战士,也有拍婚纱照的新人。老范蹲在广场角落的一棵古柏下,悠闲地观望。老范是太庙里一名普通清洁工,这里不像故宫博物院里有那么多游人,他的活儿也不多。

抬眼望去,天边似有积雨云,雷雨好像快来了。“快点下吧,这天儿太闷了。下雨了,你可以到这里来看喷泉。”老范乐呵呵地说。

太庙里当然没有喷泉,他说的是那些一到下雨天就喷水的螭首。

太庙大殿三重汉白玉须弥座式台基上,有数不清的龙头,这种没有角的龙,叫做螭。每个螭首口中都有圆口。远眺,这些螭首只起装饰作用,近看,他们其实是故宫排水系统的第一个环节。

类似的螭首,在故宫里还有很多,据说仅太和殿的龙风云纹望柱下,就有排水螭首1142只。下雨时1142只螭首会形成“大雨如练,小雨如柱,千龙吐水”的奇观。

与螭首衔接的是石槽沟,太庙的石槽沟有深有浅。靠北侧的大殿,周边石槽沟较浅,而靠近南侧院墙的则颇深,有的地方约半米深。

老范还告诉记者,整个太庙广场的设计是中间略高、四周略低,而南侧要比北侧略低。6月23日那场大雨,大殿、广场都没有积水,只有靠南侧的那些深石槽沟有积水。积水溢出了石槽沟,但也只到墙角,高出地面约有一根手指的宽度。

故宫博物院古建部的退休工程师蒋博光曾撰文透露,故宫设计时暗合整个北京城北高南低的特点。故宫的排水系统,将东西方向的雨水汇流入南北干沟内,然后流入内金水河,给全宫城的雨水提供排泄的去处。内金水河河水从神武门以西的水闸流入,经寿安宫西墙外,南至武英殿东折,经太和门前,过文渊阁前,至东华门南隅的水闸流出与外金水河汇合。

有资料显示,北京城兴建排水系统的历史,比故宫还悠久。在明朝之前,元朝建设元大都时,就根据地形铺设了下水道,装置了排水设备。而到明朝建设北京城时,把下水道的建设与皇城、城垣、街道的营建并列为四大工程。到了清朝乾隆时,专门设置了隶属于工部的“值年河道沟渠处”。乾隆五十二年曾做过一次丈量,内城沟渠总长128633丈,其中,大沟30533丈,小巷各沟98100丈。

据了解,在6月23日的暴雨中,故宫内虽然也有积水,但并不像城南部地区那样严重。

除了故宫,在现在北京城内的鼓楼、东四等地区,一些老旧房屋的地下,那些古人留下的下水道依然在使用。

中国城镇供水排水协会副秘书长王岚介绍,北京城内依然在发挥作用的老旧下水道还有100多公里。“我亲眼见过鼓楼那儿的老下水道,有一些在使用,有一些也塌了”,在王岚看来,老旧下水道能否应对当今极端天气,并不是现在北京城遇雨内涝问题的关键,“老旧下水道遇到6月23日那场暴雨,当然也会堵。气象台的同志说,那天的暴雨,局地已经达到百年一遇的标准,这样大的雨,很难说哪儿不堵的。问题是,为什么老旧管道还在使用?在我看来,北京城遭遇内涝的原因主要是现行管线标准低、排水理念没能跟上城市建设、老旧管道缺乏有效维护、再加上遭遇极端天气,积水是这几大因素综合作用的结果。而标准低,是核心因素。”

最高重现期3到5年

幸运的人三五年也会遇一次内涝

在接受本报专访时,王岚并不否认在造成城市内涝中有一些人为的原因,但最主要的症结还是我国现行的城市排水标准太低,标准低让很多老旧管道依然有存在的理由。

我国于1998年颁布实施了《防洪法》,城市防洪也有相应规范,主要包括《防洪标准》和《城市防洪工程设计规范》,而在城市内涝控制方面相关法规和标准规范尚显不足。在城市排水规划设计方面,目前的依据主要是《城市排水工程规划规范》和《室外排水设计规范GB50014-2006》。在目前尚无相关城市排涝的专门法规和标准的情况下,《室外排水设计规范GB50014-2006》就成为我国城市雨水管道重现期制定的重要依据。

根据这一规范,我国城市雨水管道重现期一般采用0.5到3年,重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区,一般采用3到5年。特别重要地区和次要地区可酌情增减。

王岚给记者看了一份城市排水系统排涝能力调研表,表中显示,我国绝大多数城市排水管渠设计重现期为0.33到5年。

具体到北京,目前采用的设计重现期标准为一般地区1到2年,重要地区3到5年。对大部分北京人来说,这样的重现期标准意味着,1到2年内就会遇到一次降雨积水,少部分北京人较幸运,3到5年“才”遇到一次。

“验证一个国家和城市是否发达,一场雨足矣——最好来一场倾盆大雨,足足下它三个小时。”作家龙应台的这句话在6月23日以后,被广泛引用。

用我国的重现期标准,对比发达国家。欧盟规定的设计重现期为1到10年。美国规定的设计重现期为10到100年,而且,这些标准在美国是最低标准,各地可以根据实际情况适当提高。而我国的3到5年则是最高标准。

据王岚介绍,《室外排水设计规范GB50014-2006》,是2006年制定施行的,距离现在的时间并不长。

为什么不在制定规范时提高标准?

“谁都想提高标准,提高了当然就降低内涝的可能性。但实际情况远不像想象的那样简单。我国多数城市老城区雨水管道大都在解放初期甚至新中国成立前已建设完成。现在想改造难度很大。改造牵扯到拆迁问题,这就不是我们排水部门能解决的了。”

而在王岚看来,即便是新城,短期内提高标准也不太现实。“还有一个成本问题。按现在的标准,下水管道建设每公里的成本是几十万元。如果把标准提升十倍,那建设成本也要提升十倍。而且,如果建成了重现期是10年的管道,那意味着很多时候,这些管道不能发挥最大功用。”

王岚说,虽然现在政府投入很大,也非常重视,还提出修路前必须先修管道,但是提高重现期标准,暂时还不太可能。

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