王 方

(太原市市政工程設(shè)計研究院，山西 太原 030001)

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忻州市防澇專項規(guī)劃編制體會

王 方

(太原市市政工程設(shè)計研究院，山西 太原 030001)

通過分析忻州市雨水內(nèi)澇的成因，制定了城市防澇設(shè)施建設(shè)標(biāo)準，并從源頭控制、中間蓄滯、城市澇水行泄通道、雨水排出口改造等方面，闡述了防澇設(shè)施規(guī)劃建設(shè)方案，以有效防治城市內(nèi)澇災(zāi)害的發(fā)生。

內(nèi)澇災(zāi)害，防澇設(shè)施，調(diào)蓄模式，排水通道

忻州市市區(qū)氣候?qū)儆诘湫偷陌敫珊荡箨憵夂?，夏季炎熱少雨，年平均降雨?45.5 mm，為河流沖積平原，地勢平坦。近年來，忻州市作為北方新型工業(yè)和文化旅游服務(wù)的綜合性城市，發(fā)展迅速。但是，受全球氣候變化影響，暴雨等極端天氣發(fā)生概率增加，加之城市排水防澇等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后、調(diào)蓄雨洪和應(yīng)急管理能力不足，導(dǎo)致雨季內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)。

結(jié)合忻州市的防澇專項規(guī)劃編制情況，認為忻州市城市防澇設(shè)施建設(shè)規(guī)劃主要有以下幾個特點。

1 雨水內(nèi)澇的成因

忻州市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)，除共性原因外，忻州市城市自身建設(shè)發(fā)展過程中，河渠填埋淤積導(dǎo)致城市對于雨水的調(diào)蓄能力降低，是其突出原因。1)一干渠：城區(qū)內(nèi)一干渠大部分未進行河道治理，淤積嚴重，無法進行雨量蓄滯及澇水行泄。2)化灣河：隨著近幾年的城市建設(shè)，除和平路以南段的化灣河明渠還存在外，和平路以北的化灣河已經(jīng)改為暗涵或填埋，不再具備雨水蓄滯及排澇的能力。3)云南總排：忻州市城北原有一條東西向的云南總退水渠，在梨花街的建設(shè)過程中，將云南總退廢除，致使城北的東西向排澇通道不復(fù)存在。在城市的不斷建設(shè)進程中，包括以上三條主要河渠及其他支渠的河網(wǎng)化的排水體系不復(fù)存在。

2 城市防澇設(shè)施建設(shè)標(biāo)準

按照《城市排水(雨水)防澇綜合規(guī)劃編制大綱》，結(jié)合忻州市具體情況，確定防澇設(shè)施建設(shè)標(biāo)準為：通過采取綜合措施，有效應(yīng)對不低于30年一遇的暴雨。1)發(fā)生城市雨水管網(wǎng)設(shè)計標(biāo)準以內(nèi)的降雨時，地面不應(yīng)有明顯積水。2)發(fā)生城市內(nèi)澇防治標(biāo)準以內(nèi)的降雨時，城市不能出現(xiàn)內(nèi)澇災(zāi)害。內(nèi)澇災(zāi)害定義：道路積水深度超過15 cm，積水時間超過1 h，積水長度超過50 m或積水面積超過1 000 m2。3)發(fā)生超過城市內(nèi)澇防治標(biāo)準的降雨時，城市運轉(zhuǎn)基本正常，不得造成重大財產(chǎn)損失和人員傷亡。

3 城市防澇設(shè)施建設(shè)規(guī)劃

根據(jù)忻州市降雨、氣象、土壤、地形特點等具體因素，經(jīng)綜合考慮，防澇系統(tǒng)依據(jù)雨水流行過程按照自上游到下游的“上游削減、中間蓄滯、下游排放”的總體思路布置規(guī)劃方案。

3.1 源頭控制

通過有效措施，降低區(qū)域徑流系數(shù)，從源頭上控制徑流量，對改善城市排水條件具有顯著作用。具體措施包括：道路廣場鋪裝采用透水性材料、以利于雨水下滲；建筑屋頂配建雨水調(diào)蓄，利用設(shè)施增加綠地面積，提高下凹式綠地面積比例等。通過采取一系列措施，新開發(fā)建設(shè)區(qū)域控制雨水徑流系數(shù)為0.5以下；老城區(qū)等已建設(shè)區(qū)域控制雨水徑流系數(shù)不超過0.6。

3.2 中間蓄滯

城市調(diào)蓄水體是利用城市水體調(diào)節(jié)暴雨時的峰值流量達到提高排澇片區(qū)的標(biāo)準或減小強排時的泵站規(guī)模。調(diào)蓄水體容量的大小直接決定下游排澇泵站規(guī)模。調(diào)蓄水體的面積大小和調(diào)蓄深度可根據(jù)排澇標(biāo)準的降雨量和下游出口排澇能力計算確定。也可確定調(diào)蓄水體的面積和調(diào)蓄深度再計算下游排澇泵站的規(guī)模。

規(guī)劃為雨污分流地區(qū)的景觀湖體應(yīng)承擔(dān)調(diào)蓄雨水的功能，規(guī)劃為雨污合流地區(qū)的景觀湖體不宜承擔(dān)設(shè)計標(biāo)準及以下強度暴雨的調(diào)蓄功能，但應(yīng)承擔(dān)罕遇暴雨的蓄水任務(wù)，并采用旁通式調(diào)蓄方式通過溢流設(shè)施接納超標(biāo)雨水。

調(diào)蓄池和采用旁通式調(diào)蓄模式的湖泊，其脫過流量和調(diào)蓄容積的關(guān)系應(yīng)以推理公式法為基礎(chǔ)，并按下式計算。

其中，V為調(diào)蓄容積，m3；Q1為脫過流量，m3/s；Q為調(diào)蓄前設(shè)計流量,m3/s；τ為管渠在進入調(diào)蓄設(shè)施前的斷面匯流歷時，不計延緩系數(shù)，min；b，n均為暴雨強度公式中的參數(shù)。

旁通式調(diào)蓄模式見圖1。

對采用直通式調(diào)蓄模式的湖泊，其脫過流量和調(diào)蓄容積的關(guān)系應(yīng)以平均排除法為基礎(chǔ)進行計算，如下式所示。

Q1=[(F-F1)·ψ·H24+F1·H24-1 000F1·h]/8 640。

其中，Q1為脫過流量，m3/s；F為調(diào)蓄湖泊的匯水面積，hm2；F1為調(diào)蓄湖泊面積，hm2；Hn為n時段內(nèi)的降雨量，mm；h為湖泊設(shè)計調(diào)蓄水深，m；ψ為湖泊匯水范圍內(nèi)的湖泊以外區(qū)域的綜合徑流系數(shù)。

水利事業(yè)的又一個春天已經(jīng)到來。讓我們緊密團結(jié)在以習(xí)近平同志為總書記的黨中央周圍，以更加強烈的責(zé)任意識、更加奮發(fā)的進取精神、更加有力的工作舉措、更加過硬的務(wù)實作風(fēng)，努力譜寫中國特色水利現(xiàn)代化事業(yè)新篇章，為全面建成小康社會、實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢作出新的更大貢獻！

直通式調(diào)蓄模式見圖2。

忻州市是北方缺水城市，且忻州城區(qū)具備景觀湖的公園水體極少，目前僅有古鐘公園，有部分水體。規(guī)劃為進一步提高忻州城區(qū)水面比例，按照以上計算方法及設(shè)計原則，新建22座公園景觀水體用于雨水蓄滯。

3.3 城市內(nèi)河水系綜合治理

按照低影響開發(fā)的理念，恢復(fù)城市河網(wǎng)的排水排澇功能。結(jié)合防洪規(guī)劃，一干渠為城市內(nèi)部一條較小的排洪渠，規(guī)劃確定其基本寬度為10m～15m，并在局部地段予以放寬至30m～50m，形成水面。一干渠作為城市東西向的一條主要蓄水及排水內(nèi)河，南部的七一路、蘆芽山路、慕山路等南北向道路雨水均可經(jīng)一干渠分流排除。

目前，化灣河多處河道或已改暗覆蓋，或已填埋，不再具備城市排水的功能，且化灣河線型與忻州市城市規(guī)劃布局斜交，不利于用地開發(fā)，因此，規(guī)劃不再將化灣河作為城市內(nèi)河水系進行治理。

3.4 城市澇水行泄通道

由于城市防澇標(biāo)準要高于城市排水管道設(shè)計標(biāo)準，這樣就存在超標(biāo)雨水的排放問題。超標(biāo)雨水是發(fā)生超過雨水管網(wǎng)設(shè)計標(biāo)準，但又小于內(nèi)澇防治標(biāo)準的降雨，該降雨產(chǎn)生的徑流量減去城市管網(wǎng)排放的徑流量，即等于超標(biāo)雨水量。由于雨水管道已經(jīng)滿負荷，超標(biāo)雨水就必須規(guī)劃行泄通道。本規(guī)劃在城市以內(nèi)河水系、雨水調(diào)蓄構(gòu)筑的防澇體系基礎(chǔ)上，主要利用城市道路及東部排洪渠作為超標(biāo)雨水行泄通道。

根據(jù)忻州市中心城區(qū)地形特點和水系分布情況，忻州市東西地形坡度較大，在發(fā)生超標(biāo)雨水時，雨水均可沿各自道路自西向東匯入云中南北路。云中南北路地形南高北低，超標(biāo)雨水由南向北至梨花街接入東部排洪渠，最終入下游云中河。云中南北路作為城市南北向的一條主要行泄通道，南起和平街，北至云中河。

3.4.2 梨花街澇水行泄通道

對現(xiàn)狀梨花街南側(cè)綠帶進行逐步改造，建設(shè)成為下凹式綠帶，具有蓄水、滯水、排水的能力，其東端可以與東部排洪渠連通，替代原云南總排作為城北排水通道。

3.5 雨水排出口改造工程

忻州市整體地勢平緩，因而城市排水管道整體坡度較小，大部分排水管線的縱坡在0.2%～0.4%之間，僅是滿足設(shè)計規(guī)范要求的最小縱坡。在這種情況下，下游雨水排放口的順暢與否就成為城市管網(wǎng)排水能力高低的關(guān)鍵。云中河忻州城區(qū)段已經(jīng)蓄水美化，且河道蓄水水位較高，不具備城區(qū)雨水自流接入條件。

3.5.1 鳳棲街雨水管東延工程

鳳棲街(云中河南側(cè)的濱河路)下敷設(shè)的雨水管為南北向主要道路雨水(蘆芽山路、七一路、慕山路等)的出路。該雨水管由西向東行至云中路口，再向北折接入云中河。雨水排出口管底標(biāo)高775.10 m，地面高程779.90 m，河底高程777.30 m，為淹沒出流。由于受水體水位頂托，管道內(nèi)水流速度減小，管道排水能力減小，導(dǎo)致城區(qū)低洼地段長時間積水。規(guī)劃實施鳳棲街雨水管沿云中河向下游的東延工程，自鳳棲街云中路口沿云中河由西向東敷設(shè)，至規(guī)劃東外環(huán)路向北接入云中河。該段坡度為0.001，終點自流入云中河，非淹沒出流。工程實施后，可有效提高城市雨水管道排水能力。

3.5.2 東部排洪渠治理改線工程

目前，梨花街雨水干管、云中北路雨水方涵均于梨花街云中北路口向東接入東部排洪渠，是忻州市區(qū)一條重要的雨水出路。規(guī)劃充分利用現(xiàn)有的東部排洪渠排洪能力，同時沿東環(huán)路新開一條排洪渠，兩條渠道起到分流作用。新開渠設(shè)計縱坡0.8‰，設(shè)計流量為38 m3/s(按照30年一遇防澇標(biāo)準計算)，線路總長度4.6 km。同時，東部排洪渠也是超標(biāo)雨水行泄通道。

4 結(jié)語

根據(jù)《城市排水(雨水)防澇綜合規(guī)劃編制大綱》，新的防澇規(guī)劃涉及綠地、防洪等多項專項規(guī)劃，并要在小區(qū)詳規(guī)予以徑流系數(shù)控制。同時，因地制宜地選擇適合當(dāng)?shù)氐姆罎臣夹g(shù)措施，采用低影響開發(fā)的理念恢復(fù)并利用自然的河網(wǎng)排水、優(yōu)化布置澇水行泄通道、改造雨水排水口才是合理的忻州市城市內(nèi)澇的途徑。

[1] 寧亞平.城市排水防澇問題的幾點思考[J].山西建筑,2014,40(32):129-130.

[2] 李樹平,劉遂慶.城市水系統(tǒng)可持續(xù)管理理論的研究進展[J].給水排水,2007,33(11):159-164.

The experience of Xinzhou water logging special planning

Wang Fang

(TaiyuanMunicipalEngineeringDesignResearchInstitute,Taiyuan030001,China)

Through the analysis on the causes of Xinzhou rain water logging, formulated the urban water logging prevention facilities construction standards, from the source control, detention, urban flood water discharge channel, rainwater discharge mouth reconstruction and other aspects, elaborated the water logging facilities planning and construction program, to effective prevention and control of urban water logging disasters.

water logging, water logging prevention facility, storage mode, drainage channel

1009-6825(2016)24-0136-03

2016-06-15

王 方(1984- )，男，工程師

TU761.11

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