林勤(福州市勘測(cè)院,福建福州 350003)

城市排水防澇設(shè)施普查思路及方法分析

林勤?
(福州市勘測(cè)院,福建福州 350003)

摘 要:城市排水防澇設(shè)施普查工作對(duì)城市內(nèi)澇問(wèn)題的解決具有重要意義。首先分析開展城市排水防澇設(shè)施普查工作的總體思路,通過(guò)普查內(nèi)容、現(xiàn)狀數(shù)據(jù)分析及普查實(shí)施等方面來(lái)闡述數(shù)據(jù)采集方法,概括數(shù)據(jù)采集工作要點(diǎn),分析普查數(shù)據(jù)在城市建設(shè)與規(guī)劃工作中的應(yīng)用,最后提出城市排水防澇設(shè)施普查工作的重要性。

關(guān)鍵詞:城市內(nèi)澇;城市排水防澇設(shè)施;防澇規(guī)劃模型;數(shù)據(jù)采集

1　引 言

近年來(lái),我國(guó)城市的內(nèi)澇災(zāi)害時(shí)有發(fā)生,并有愈演愈烈的趨勢(shì),不僅給人民生活帶來(lái)極大不便,還嚴(yán)重威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)住建部2010年對(duì)國(guó)內(nèi)351個(gè)城市排水防澇能力的調(diào)研顯示,2008年～2010年期間,有62%的城市發(fā)生過(guò)不同程度的內(nèi)澇災(zāi)害,其中內(nèi)澇超過(guò)3次以上的城市有137個(gè)。“逢大雨必澇”已漸漸成為部分城市的通病,城市排水防澇工作刻不容緩。

2013年3月份國(guó)務(wù)院辦公廳下發(fā)的《關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知》(國(guó)辦發(fā)【2013】23號(hào))要求:在2014年底前,要在摸清現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,編制完成城市排水防澇規(guī)劃。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部2013年6月印發(fā)《城市排水防澇設(shè)施普查數(shù)據(jù)采集與管理技術(shù)導(dǎo)則(試行)》的通知(建城[2013]88號(hào)),國(guó)務(wù)院2013年9月印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的意見》,這些通知文件也體現(xiàn)了當(dāng)前城市排水防澇設(shè)施普查工作的重要性及緊迫性。

2　總體工作思路

城市排水防澇設(shè)施普查是一項(xiàng)系統(tǒng)工作,需要明確一套比較完整的體系構(gòu)成,以利于普查數(shù)據(jù)的分區(qū)、分類、匯總以及后期的數(shù)據(jù)分析。

普查工作是依據(jù)住建部發(fā)布的《城市排水防澇設(shè)施普查數(shù)據(jù)采集與管理技術(shù)導(dǎo)則(試行)》實(shí)施,普查成果主要是為排水防澇總體規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),所以普查的內(nèi)容及數(shù)據(jù)格式應(yīng)滿足排水防澇規(guī)劃模型的需求。普查工作步驟如圖1所示:

圖1　普查工作步驟

2.1排水防澇體系構(gòu)成

開展城市排水防澇設(shè)施普查工作,需要明確排水防澇體系的構(gòu)成,防澇體系由大體系到小體系,包括城市級(jí)排水防澇體系、排水系統(tǒng)、匯水區(qū)、排水設(shè)施及要素。防澇體系圖如圖2所示:

圖2　城市排水防澇體系圖

2.2普查思路

排水防澇設(shè)施數(shù)據(jù)采集工作在收集及分析資料基礎(chǔ)上,首先對(duì)主要設(shè)施及排水管網(wǎng)相關(guān)附屬設(shè)施的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,相關(guān)附屬設(shè)施包括閥門、閘門、溢流堰、截流設(shè)施等,建立排水管網(wǎng)空間關(guān)系,形成排水管網(wǎng)圖,依據(jù)管網(wǎng)圖及數(shù)字高程模型DEM劃分排水系統(tǒng)及匯水區(qū)。

各個(gè)匯水區(qū)確定后,對(duì)各個(gè)匯水區(qū)內(nèi)其余設(shè)施信息進(jìn)行調(diào)查,包括排水河道、湖泊、下墊面、泵站、調(diào)蓄設(shè)施、易澇區(qū)域等。

所采集的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理平臺(tái)上錄入與編輯,通過(guò)數(shù)據(jù)檢查合格后,形成普查數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

城市排水防澇設(shè)施普查數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)可采用Arc-GIS平臺(tái),數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容主要包括城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、排水防澇普查數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)應(yīng)具有數(shù)據(jù)檢查、輸入輸出、查詢統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)分析等功能。

數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)類型包括整型、字符型、數(shù)值型和時(shí)間型,對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)符分別為I、C、D、T;排水防澇設(shè)施及相關(guān)要素分為點(diǎn)、線、面三種空間要素類型,按相應(yīng)規(guī)定對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分層存儲(chǔ);設(shè)施代碼由10位數(shù)字組成,依次為:行政區(qū)劃代碼6位、2位大類代碼、2位小類代碼;設(shè)施標(biāo)識(shí)碼結(jié)構(gòu)為:設(shè)施代碼+流水號(hào),流水號(hào)為7位,從0000001順序編碼。數(shù)據(jù)屬性、編碼的詳細(xì)規(guī)則及數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)可參考《城市排水防澇設(shè)施普查數(shù)據(jù)采集與管理技術(shù)導(dǎo)則(試行)》中的相關(guān)內(nèi)容。

3　數(shù)據(jù)采集方法

3.1數(shù)據(jù)普查內(nèi)容

大部分城市現(xiàn)已建立了排水地下管線數(shù)據(jù)庫(kù),排水管線數(shù)據(jù)在防澇設(shè)施普查工作中可充分利用,但這些數(shù)據(jù)無(wú)法完全滿足基于模型算法的城市防澇設(shè)施建設(shè)規(guī)劃的需求,還需要增加排水泵站、截流設(shè)施、調(diào)蓄設(shè)施、溢流堰、閘門、閥門、易澇區(qū)域、城市內(nèi)部排水河道、城市內(nèi)部湖泊、匯水區(qū)的下墊面等設(shè)施及要素的調(diào)查。

排水防澇設(shè)施按大類可分為排水系統(tǒng)、主要設(shè)施、附屬設(shè)施、其他設(shè)施及相關(guān)要素等,小類名稱及設(shè)施采集主要內(nèi)容如表1所示:

排水防澇設(shè)施普查內(nèi)容 表1

3.2技術(shù)流程

排水防澇設(shè)施普查通過(guò)前期準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)校核等工作環(huán)節(jié),充分利用已有數(shù)據(jù)。在工作過(guò)程中,為了數(shù)據(jù)能夠滿足規(guī)劃模型模擬需求,應(yīng)抽取數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)劃模型模擬分析,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。排水防澇設(shè)施普查技術(shù)流程如圖3所示:

圖3　排水防澇設(shè)施普查技術(shù)流程圖

3.3采集方法

(1)設(shè)施數(shù)據(jù)采集

排水防澇設(shè)施數(shù)據(jù)采集工作主要包括作業(yè)準(zhǔn)備、外業(yè)實(shí)施兩部分內(nèi)容,采用資料收集、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、儀器探查、測(cè)量等方法,完成對(duì)各設(shè)施相關(guān)屬性數(shù)據(jù)的采集。實(shí)施流程如圖4所示:

圖4　排水防澇設(shè)施數(shù)據(jù)采集流程圖

(2)設(shè)施數(shù)據(jù)處理

排水防澇設(shè)施普查數(shù)據(jù)處理工作主要包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入、點(diǎn)線空間關(guān)系建立、數(shù)據(jù)錄入、區(qū)域劃分、數(shù)據(jù)入庫(kù)等內(nèi)容,通過(guò)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)實(shí)施,實(shí)施流程如圖5所示:

圖5　排水防澇設(shè)施數(shù)據(jù)處理流程圖

(3)下墊面調(diào)查方法

下墊面調(diào)查一般采用資料分析、內(nèi)業(yè)構(gòu)面與外業(yè)核查的方式。內(nèi)業(yè)工作是以現(xiàn)勢(shì)性好的1∶500比例尺地形圖為基礎(chǔ),相關(guān)影像圖可作為參考資料,分析下墊面類別,按編碼提取包括屋面、一般路面、透水路面、一般綠地、低勢(shì)綠地、水面等要素,并進(jìn)行分類構(gòu)面。對(duì)于地形圖無(wú)法明確的地面類型、年限已久的資料及老城區(qū)或拆遷區(qū)域應(yīng)實(shí)地核查。

在構(gòu)完面之后,通過(guò)程序檢查面與面之間是否有重疊、相交、包含及不閉合面等異常情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。下墊面調(diào)查工作流程圖如圖6所示:

圖6　下墊面信息采集流程圖

(4)排水河道及湖泊調(diào)查

排水河道應(yīng)測(cè)量河段長(zhǎng)度、起點(diǎn)河底標(biāo)高、終點(diǎn)河底標(biāo)高、常水位、警戒水位等數(shù)據(jù);并設(shè)置河道樁號(hào),排水河道樁號(hào)應(yīng)設(shè)置在河道的起點(diǎn)、終點(diǎn)以及河流交匯、尺寸變化等特征點(diǎn)處,通過(guò)調(diào)查及測(cè)量獲得河道樁號(hào)的平面坐標(biāo)、橫斷面數(shù)據(jù)等。

湖泊主要調(diào)查其常水位對(duì)應(yīng)的水面面積、水體的常水位、警戒水位等數(shù)據(jù)。

3.4數(shù)據(jù)采集重點(diǎn)

設(shè)施數(shù)據(jù)的完整性、數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的準(zhǔn)確性是數(shù)據(jù)采集工作重點(diǎn),還要關(guān)注區(qū)域劃分、暗溝調(diào)查、建筑物排水管線出口調(diào)查等關(guān)鍵點(diǎn)。

(1)資料收集

在數(shù)據(jù)采集工作中,有部分?jǐn)?shù)據(jù)必須要通過(guò)資料收集及現(xiàn)場(chǎng)了解的方法來(lái)獲取,比如警戒水位、泵站參數(shù)、調(diào)度規(guī)則等,所以在工作過(guò)程中需要得到有關(guān)部門的協(xié)助。

(2)排水系統(tǒng)、匯水區(qū)劃分

區(qū)域的劃分是與排水管網(wǎng)分布情況緊密相關(guān),區(qū)域劃分是否準(zhǔn)確、符合實(shí)際,區(qū)域間的接邊是否做到無(wú)縫對(duì)接,都將直接影響到規(guī)劃模擬模型數(shù)據(jù)的總體計(jì)算,對(duì)整個(gè)城市排水系統(tǒng)評(píng)估也會(huì)造成影響。

(3)數(shù)據(jù)完整性

在數(shù)據(jù)采集工作中,數(shù)據(jù)格式應(yīng)規(guī)范,數(shù)據(jù)內(nèi)容應(yīng)滿足規(guī)定要求,數(shù)據(jù)完整性包括:

①各個(gè)設(shè)施及要素?cái)?shù)據(jù)表中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)要填寫完整,不能有缺漏;

②應(yīng)分析數(shù)據(jù)表,了解排水泵站、截流設(shè)施、調(diào)蓄設(shè)施、閘門、閥門等設(shè)施的數(shù)量是否與當(dāng)?shù)嘏潘嚓P(guān)運(yùn)行管理部門掌握的真實(shí)情況一致,發(fā)現(xiàn)缺漏及時(shí)補(bǔ)充完善。

(4)拓?fù)潢P(guān)系

在排水防澇系統(tǒng)中,檢查井、排水管渠、雨水口、排放口、附屬設(shè)施、匯水區(qū)、河道、湖泊等要素之間的邏輯關(guān)系要準(zhǔn)確、完整,每條排水管線或河道路徑應(yīng)保證連通,流向清晰,排放口明確。若發(fā)現(xiàn)管線去向不明情況,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行多方面溝通,收集資料,可采用放色素、聽音、水質(zhì)判斷、儀器探查等方法進(jìn)行探查。

(5)建筑物排水管線出口調(diào)查

在數(shù)據(jù)采集工作中,要保證住宅小區(qū)、單位、棚戶區(qū)等建筑物排水管線出口調(diào)查的完整、準(zhǔn)確。探查方法一般是由排入市政管網(wǎng)的支管往上游查,或通過(guò)河道駁岸出水口查排水管線來(lái)源。

(6)暗溝調(diào)查

每座城市都會(huì)有或大或小的暗溝,暗溝調(diào)查既是難點(diǎn)也是重點(diǎn),暗溝對(duì)排水總體規(guī)劃評(píng)估至關(guān)重要,主要調(diào)查方法有以下幾點(diǎn):

①?gòu)馁Y料收集方面獲取信息,包括早期影像地形資料、其他設(shè)計(jì)資料、竣工資料等;

②現(xiàn)場(chǎng)走訪,根據(jù)排水管網(wǎng)圖、山體排水情況等分析存在暗溝的可能性,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)巡查,多問(wèn)勤探,了解暗溝走向;

③通過(guò)調(diào)查河道駁岸或道路市政排水管暗溝出口,由出口往上游查暗溝走向;

④調(diào)查過(guò)程中,可通過(guò)雨水篦、暗溝支管等調(diào)查暗溝位置,也可通過(guò)儀器探測(cè)暗溝走向及位置,可采用的儀器設(shè)備有潛望鏡、CCTV檢測(cè)系統(tǒng)、探地雷達(dá)、示蹤儀等。

4　普查數(shù)據(jù)應(yīng)用

開展城市排水防澇設(shè)施數(shù)據(jù)采集工作是城市排水防澇系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)與管理的重要基礎(chǔ)工作,采集的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢查后,形成規(guī)范化的排水防澇設(shè)施普查數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)可應(yīng)用于:

(1)數(shù)據(jù)內(nèi)容包含了點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù),不僅有排水管網(wǎng)數(shù)據(jù),還有排水河道、湖泊、調(diào)蓄設(shè)施、下墊面、易澇區(qū)域等信息數(shù)據(jù),全面的數(shù)據(jù)保障了城市排水防澇規(guī)劃從“點(diǎn)”、“線”、“面”全方位角度進(jìn)行規(guī)劃的需求;

(2)排水井、排水管、排水渠、雨水口等主要設(shè)施信息以及下墊面、湖泊、河道水位等信息,結(jié)合收集到的降雨資料,可實(shí)現(xiàn)對(duì)城市現(xiàn)狀排水能力的評(píng)估;

(3)提取易澇區(qū)域內(nèi)雨水管網(wǎng)設(shè)施普查數(shù)據(jù)、內(nèi)河水位以及下墊面信息,結(jié)合內(nèi)澇水深、積水范圍、持續(xù)時(shí)間的調(diào)查,基于降雨資料進(jìn)行數(shù)據(jù)模型模擬,可進(jìn)行城市澇點(diǎn)成因分析;

(4)通過(guò)排水防澇綜合信息管理平臺(tái),普查數(shù)據(jù)可應(yīng)用于防澇預(yù)警、防澇指揮、建設(shè)施工等方面。

5　結(jié) 語(yǔ)

在城市建設(shè)中,排水系統(tǒng)建設(shè)滯后、城市排水管道老化、排水標(biāo)準(zhǔn)偏低、排水設(shè)施不健全以及城市大量的硬質(zhì)鋪裝、綠化減少等,都是導(dǎo)致城市內(nèi)澇的重要因素。

要解決城市內(nèi)澇問(wèn)題,就必須進(jìn)行合理的城市排水防澇規(guī)劃,從“點(diǎn)、線、面”全方位的角度來(lái)解決。當(dāng)前首要任務(wù)就是要查清城市排水防澇設(shè)施現(xiàn)狀,建立現(xiàn)狀防澇設(shè)施普查數(shù)據(jù)庫(kù),為城市排水信息化建設(shè)、模型模擬以及系統(tǒng)評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1] 薛曉虎.關(guān)于城市排水防澇規(guī)劃幾個(gè)問(wèn)題的淺析[J].中華民居,2013(36):34.

[2] 張書亮,孫玉婷,曾巧玲等.城市雨水流域匯水區(qū)自動(dòng)劃分[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào),2007(4):630～632.

[3] 沈海濱,趙華菁.蘇州城市排水防澇對(duì)策探討[J].中國(guó)水利,2013(17):32～33.

[4] 陳吉寧,張悅.城市排水防澇設(shè)施普查數(shù)據(jù)采集與管理技術(shù)導(dǎo)則(試行)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2013.

[5] CJJ 61-2003.城市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程[S].

Census Ideas and Method Analysis of Urban Drainage and Preventing Waterlog Facilities

Lin Qin
(FuZhou investigation and Surveying Institute,Fuzhou 350003,Fujian)

Abstract:Urban drainage and preventing waterlog facility census is very significant for solving urban waterlog problems.Firstly, it analyzes and develops the general ideas of urban drainage and preventing waterlog facility census work.Secondly, it illustrates aspects of the census data collection methods by content, the implementation status of the census and other data analysis and summarizes the main points of data collection and analyzes application of census data in urban construction and planning work.Finally, it puts forward the importance of urban drainage and preventing waterlog facility census work.

Key words:urban waterlog;urban waterlog drainage facilities;waterlog planning model;data collection

文章編號(hào):1672-8262(2015)01-123-04中圖分類號(hào):TU992.01

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

收稿日期:?2014—07—22

作者簡(jiǎn)介:林勤(1974—),男,工程師,現(xiàn)從事地下管線探測(cè)及項(xiàng)目管理工作。