蔡洗禮,石欠欠,蔡張浦,周春東
(1.嘉興市水利工程建筑有限責任公司,浙江嘉興314033;2.嘉興市水利水電勘察設計研究院,浙江嘉興314033)
嘉興市位于浙江省東北部、長三角南翼,屬太湖流域杭嘉湖平原地區(qū),境內(nèi)地勢平坦低洼,河道縱橫交叉,全市陸域面積3 915 km2,平均地面高程約2.34 m,河道密度3.4km/km2,水面積率7.8%。2013年底全市戶籍人口345.93萬人,國內(nèi)生產(chǎn)總值3147.66億元。
嘉興市區(qū)位于市域中部,2013年底建成區(qū)面積86.5 km2,區(qū)內(nèi)平均高程2.66 m。其中南部略高,約為2.66 m;環(huán)城河內(nèi)舊城區(qū)高程約3.16~4.16 m,內(nèi)有部分低洼地區(qū)和沿河低洼地帶,地面標高2.16 m以下;西北部較低,個別低洼地區(qū)僅1.56~1.76 m。
嘉興市位于浙北平原河網(wǎng)地區(qū),歷史上傳統(tǒng)的城市排澇模式為:雨水井收集地面降雨徑流→集水管網(wǎng)→就近排入河道。1983年拆地建市特別是上世紀九十年代后,隨著城市化及經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市建設速度較快,但由于對流域整體水環(huán)境的變化認識不夠充分,在新建區(qū)水面積保護力度不夠,地面標高控制不嚴,導致城市防洪排澇建設相對滯后,在九十年代中后期及本世紀前十幾年洪澇災害中,損失較大,嚴重影響市區(qū)的正常生產(chǎn)與生活,其中“99630特大洪澇災害”及“2013菲特”臺風令人記憶深刻。
對于城市內(nèi)澇問題,嘉興市政府十分重視,從1989年起,就對市區(qū)西北片的光明街等區(qū)域頻繁受淹的狀況,按照“先老區(qū)后新區(qū)、從洼地到低地”以及“輕重緩急”的原則,陸續(xù)建設了6期11片防洪排澇小包圍工程,受益面積4.28 km2,機排流量54 m3/s,采用“前期自排搶排、后期機排強排”的模式,解決了這些區(qū)域的內(nèi)澇問題?!?9630特大洪澇災害”后,市委市政府從經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定的高度出發(fā),結(jié)合城市總體規(guī)劃,按防洪100年一遇、排澇20年一遇的標準建設了嘉興市區(qū)城市防洪大包圍工程,受益面積94 km2,裝機204 m3/s,當嘉興站水位上漲至1.96 m且有繼續(xù)上漲趨勢時,啟動大包圍排澇工程,市區(qū)排澇格局改變?yōu)椤扒捌谧耘艙屌?、后期機排強排、大小包圍嵌套、分級排水”的格局。為解決嘉興綜合物流園區(qū)區(qū)塊的防洪問題,2011年新建了嘉興市區(qū)城市防洪擴展工程(一期),新增排澇面積2.62 km2;2014年,市政府批復同意新建嘉興市區(qū)城市防洪擴展工程(二期),將海鹽塘以西、南郊河以北區(qū)域9.43 km2區(qū)域再納入整體排澇范圍,見表1。但在排水面積增加、排澇標準不變的情況下,整個防洪工程的排澇動力并未同步提高。
表1 嘉興市區(qū)城市防洪排澇工程情況表
城市排澇從地面徑流到澇水排出,需經(jīng)滯蓄、雨水井收集、雨水管道匯集輸送、排入內(nèi)河、自流外排或機排外河的過程。因此,城市排澇是一個密不可分的系統(tǒng)工程,各個環(huán)節(jié)需有機結(jié)合與協(xié)調(diào)。從城市是否發(fā)生內(nèi)澇的根本因素看,就是地面標高與內(nèi)河水位的關(guān)系問題。在內(nèi)河水位不超過地面高程的情況下,雨水的收集系統(tǒng)就顯得十分關(guān)鍵。到目前為止,建成區(qū)86.5 km2范圍內(nèi)有雨水干管、支管389 km(不含小區(qū)、街坊、廠區(qū)等內(nèi)部雨水管道),主要埋設于城市道路地下,按照雨水排澇規(guī)劃,雨水實行“分片收集、就近入河”的原則布置,小區(qū)、街坊、廠區(qū)的雨水收集后排入城市雨水干、支兩側(cè)管道,詳細情況見表2。據(jù)調(diào)查,約有321.7 km管道設計標準不足2年一遇,占管道總長的82.7%,大部分建于2010年前。與不低于2~3年一遇的新標準相比,差距較大。此外,隨著使用年限的增加、道路不均勻沉降等原因,存在一定程度的管道壓損、異物入侵、接口錯位現(xiàn)象,管道淤泥現(xiàn)象較為普遍,一般淤泥厚度為管徑的10~50%,例DN1000排水管道,淤積厚度達20 cm時,過水斷面積將減少20.8%,嚴重降低了管道的過水能力。遇短歷時強降雨惡劣天氣,個別路段積水深度達30~60 cm,淹沒歷時0.5~2 h,影響了正常的生產(chǎn)和生活。
表2 雨水管道情況表
綜合分析認為,我市建成區(qū)城市排澇主要存在以下問題:(1)雨水井設置不盡合理,匯流距離偏長,局部超過150 m,匯流時間超過15 min,未能快速及時排除地面徑流;(2)雨水管道建設標準偏低,不能有效應對短歷時強降雨惡劣天氣;(3)雨水截流、緩沖系統(tǒng)配套不足,小區(qū)、街坊及廠區(qū)內(nèi)地面徑流系數(shù)控制存在一定難度,綠化設置高于地面或道路,降雨滯留能力低下;(4)內(nèi)澇的機排標準與能力有待進一步提高;(5)管理相對落后,管網(wǎng)疏通維護力度需進一步加強。
根據(jù)新一輪城市總體規(guī)劃,嘉興市的功能定位為:物流樞紐中心、創(chuàng)新科教中心、田園水鄉(xiāng)名稱、先進制造高地;城市性質(zhì)為:國家歷史名城、長三角區(qū)域樞紐城市、浙江省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科教先鋒城市。到2020年嘉興市規(guī)劃建設用地將達160 km2,由于下墊面變化,短歷時強降雨惡劣天氣的頻繁出現(xiàn),城市排澇的形勢將更加嚴峻,因此必須從徑流產(chǎn)生到澇水排除全過程地加以分析,對集與匯、滯與流、自排機排等進行研究、合理布置、科學配套、有機結(jié)合,充分發(fā)揮整個產(chǎn)生排澇系統(tǒng)的作用。
新建區(qū)雨水管道排水標準不低于2年一遇,已建區(qū)結(jié)合舊城改造及城市道路維修,逐步提高標準;城市整體排澇能力不低于24 h降雨30年一遇標準。實現(xiàn)“管標降雨排水暢、澇標降雨不成災、超標降雨正常轉(zhuǎn)”的總體治澇目標。
按照《海綿城市建設技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》(試行),已建區(qū)地塊改造后徑流系數(shù)(或不透水面積)不得大于現(xiàn)狀情況,新建區(qū)控制綜合徑流系數(shù)不超過0.6,地面透水面積不小于40%,年徑流總量控制率78%。
科學設置雨水井,集水距離控制在50~150 m,合理布置小區(qū)、街坊、廠區(qū)內(nèi)的雨水管道,集水時間不超過15 min,快速匯集地面徑流。住宅底層住戶及工商業(yè)建筑一樓不進水,道路積水時間不超過1.5 h,積水深度不大于15 cm。
科學規(guī)劃建設小區(qū)、街坊或廠區(qū)地面,合理設置雨水滯留凈化工程。改變綠地高于道路的不合理設計,新建綠地中至少有50%作為用于滯留雨水的下凹式綠地,充分利用綠地、雨水收集系統(tǒng)等設施,截流降雨地表徑流,實行錯峰排入附近河道,延緩洪峰出現(xiàn)時間、降低入河污染物濃度。
新建區(qū)雨水干支管網(wǎng)按標準一步到位,已建區(qū)要通過改造、更新、補充等途徑予以完善、提升和優(yōu)化,使已收集入井的雨水能快速暢通匯流至城市內(nèi)河(浜)或緩沖截流設施。
在流域規(guī)劃和區(qū)域治澇規(guī)劃的指導下,擴建城市防洪工程二期,并根據(jù)城市建設進度,適時啟動三期工程,改造現(xiàn)有6期11片小包圍。排澇標準從現(xiàn)有的20年一遇提高到30年一遇,增配排澇裝機,提高城市排澇能力。形成“降雨前期自排搶排、后期機排強排、大小包圍嵌套,分級排水”的排澇格局,科學調(diào)度,降低運行成本。
(1)建立排水系統(tǒng)的準入制度,小區(qū)、街道及廠區(qū)的雨水,需接入城市公共排水系統(tǒng)的,應對其設計排入量進行審批,同意后準許接入。同時,可通過施工圖審查、專家審查、會議審查等方式,對其區(qū)域的地面標高、雨水井設置、內(nèi)部管道布置、雨水收集利用系統(tǒng)、滯蓄設施、綠地率等設計成果進行審查備案,對可能形成內(nèi)澇的因素,應予以指出并要求其改正。
(2)加強水域保護與控制,嚴禁擅自回填河道(浜)、調(diào)整水系、改道河流;嚴禁圍墾河道、湖蕩;嚴禁占用水域、人為分割水系,降低內(nèi)河調(diào)蓄能力。
(3)城市排澇事關(guān)人民安居樂業(yè),事關(guān)社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展,應加強宣傳,把城市排澇作為基礎(chǔ)性工作來抓,加強前期引導及相關(guān)規(guī)范的宣貫,積極推廣應用透水性新材料、新工藝,配套協(xié)調(diào)做好城市排澇的綜合性、系統(tǒng)性工程。
(4)建立地下雨水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫,實行動態(tài)管理,并與城市防洪工程信息共享,有機協(xié)調(diào),發(fā)揮工程最大效益。
(5)加強日常巡查,建立運行管理長效機制,開展常態(tài)化的清淤、疏通工作,防止雨水管道被堵、被斷、被改、被廢,確保城市排水設施的正常運行。
(6)進一步加強調(diào)查研究,探索城市排澇新模式、新途徑,綜合電力、通信、給水、供氣、排污、排水、人防等部門,研究探討建設地下綜合管廊的可能性。