蘇娜

（偉信（天津）工程咨詢有限公司，天津300381）

1 引言

近年來，隨著我國城市化進程的不斷加快，傳統(tǒng)型城市開發(fā)模式的弊端不斷顯現(xiàn)，內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)，許多地區(qū)都出現(xiàn)了小雨積水、大雨看海的現(xiàn)象。究其原因，硬化面積增大、雨水排水設(shè)施設(shè)計標(biāo)準過低、傳統(tǒng)型雨水快排模式、排水體系上下游未進行有效銜接、設(shè)計方法落后、管理體制不到位等，這些都使得城市內(nèi)澇現(xiàn)象加劇。

2 內(nèi)澇成因分析之產(chǎn)流起端

傳統(tǒng)型的城市開發(fā)模式，只是盲目地擴大城市面積，硬化路面及屋面比比皆是，河湖溝渠被侵占，這就改變了自然水文環(huán)境，在硬化區(qū)域雨水下滲量銳減、地表徑流基本通過區(qū)域雨水口收集后快排，增大了下游設(shè)施的負擔(dān)。解決問題的第一步即需從源頭減排，充分運用海綿城市與低影響開發(fā)的相關(guān)理念，利用大面積下凹綠地、綠色屋頂、透水鋪裝等的建設(shè)，增強場地透水與蓄水能力，在產(chǎn)流起端將進行城市化開發(fā)的場地水文條件盡量還原至開發(fā)前水平，從源頭削減地表徑流量，降低內(nèi)澇風(fēng)險，同時還能產(chǎn)生水質(zhì)凈化、水資源利用、氣候調(diào)節(jié)等多重協(xié)同效益。

3 內(nèi)澇成因分析之匯流中端

傳統(tǒng)型的市政雨水管網(wǎng)（或雨污合流）系統(tǒng)，主要包括雨水收水設(shè)施、雨水管網(wǎng)、雨水泵站等。我國許多城鎮(zhèn)早期的雨水管網(wǎng)重現(xiàn)期多為0.5～3年一遇不等，其中，很多城鎮(zhèn)實際實施的管網(wǎng)以0.5～1年一遇居多，再加之長期的運營管理不到位，管網(wǎng)淤積堵塞、雨水口失效等導(dǎo)致排水管網(wǎng)的實際通行能力比設(shè)計值更低。并且舊版《室外排水設(shè)計規(guī)范》中，管渠的降雨歷時計算折減系數(shù)為暗管2，明渠1.2，而許多發(fā)達國家在計算時不設(shè)該系數(shù)，因此，這無形中又進一步降低了雨水管渠的排水能力。在新版的室外排水設(shè)計規(guī)范中，雨水管網(wǎng)的設(shè)計重現(xiàn)期有了不同程度的提高，即使最小規(guī)模的小城鎮(zhèn)非中心城區(qū)的設(shè)計重現(xiàn)期也提高至不低于2年一遇的水平，并降雨歷時計算中取消了折減系數(shù)[1]。這就從規(guī)范層面上對管網(wǎng)設(shè)計標(biāo)準進行了強制性的約束，以縮短與發(fā)達國家排水體系的差距。各城市新建區(qū)與改造區(qū)在進行新一輪的規(guī)劃設(shè)計時，即會從早期開始制定績效底線，同時再結(jié)合其他一系列設(shè)計與管理手段，將排水系統(tǒng)的排蓄能力進一步提升。

4 內(nèi)澇成因分析之泄流末端

在暴雨選樣方面，河道排澇采用的是年最大值法，排水管網(wǎng)采用的是年多個樣法。由于獲取樣本的不同，導(dǎo)致對于相同量級的暴雨，市政與水利得到的經(jīng)驗頻率和重現(xiàn)期各不相同，城市雨水管網(wǎng)排水與河道排澇的計算流量亦不同。

在計算方式上，我國傳統(tǒng)的雨水管渠計算方法采用恒定均勻流推理公式。而水系水利計算方法通常采用降雨徑流相關(guān)法、初損后損法、平均損失率法和下滲曲線扣損法等[2]。兩種匯流的計算方式也存在諸多差異之處，譬如管網(wǎng)推理公式中徑流系數(shù)的取值是定值，不隨重現(xiàn)期變化；而水利計算的扣損法在計算凈雨過程時徑流系數(shù)隨重現(xiàn)期變化。管網(wǎng)與水系上下游設(shè)計排蓄能力的不匹配，易導(dǎo)致大管小河雨水滯留或者小管大河資源浪費的情況出現(xiàn)。

在管理制度方面，我國通常是排水管網(wǎng)由市政排水部門管轄，而河湖水系通常由水利防汛等部門管轄。兩部門間缺乏有效溝通，也未建立智慧型資源共享模式，這就造成了由于訊息不對稱而降低排水效率的現(xiàn)況。譬如，某些地區(qū)管網(wǎng)排水能力充足，但下游水系雨季前未提前清騰或降雨中排澇泵站未及時開啟，造成河道水位過高而對管網(wǎng)產(chǎn)生頂托作用，導(dǎo)致市政管網(wǎng)的雨水不能順利排出。

5 改進方向探討之政策完善、多規(guī)合一

海綿城市、市政排水管網(wǎng)、防洪排澇、場地豎向、生態(tài)水系等多方面內(nèi)容就目前的規(guī)劃編制體系而言，均屬于城市總規(guī)層面下并行的多個專項規(guī)劃內(nèi)容。這就使得各專項規(guī)劃的內(nèi)容產(chǎn)生了交叉，但交叉層面的歸屬與深度又不夠明確。因此，國家及各地方在后續(xù)階段應(yīng)從政策法規(guī)制定方面入手，明確規(guī)劃方向是多規(guī)合一，亦或由某一專業(yè)牽頭引領(lǐng)，在各自專業(yè)領(lǐng)域精確設(shè)計的前提下，制定交叉領(lǐng)域的設(shè)計范圍及深度。并且地方政府在進行各專項的統(tǒng)籌工作時，做到明確編制的先后順序并加強專項間的溝通協(xié)調(diào)，在運營階段亦促進各管理部門深度合作，真正做到協(xié)作統(tǒng)一和融會貫通。

6 改進方向探討之設(shè)計手段革新

傳統(tǒng)的雨水計算方法操作簡便且對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)要求較低，因而應(yīng)用多年。但由于其僅就某系列樣本的峰值進行負荷估算且公式本身具有一定的局限性，因而誤差較大且缺乏應(yīng)對不同雨情的實況分析。國外多國，早在多年前便開始應(yīng)用模型對市政雨水管網(wǎng)進行模擬設(shè)計。隨著應(yīng)用的不斷推廣軟件也日趨完善與人性化，SWMM、INFOWORKS、MIKE等模型層出不窮。該類模型通常具備降雨、產(chǎn)流、匯流、管網(wǎng)水動力等一系列模塊，涵蓋了多個設(shè)計環(huán)節(jié)。由于模型具備二維、三維形態(tài)，可進行動態(tài)模擬，因此，能更加準確地反映出在不同空間與時間分布下，非恒定管網(wǎng)流態(tài)。在海綿城市方面，SWMM等模型可在匯流區(qū)域設(shè)置LID設(shè)施，并對設(shè)施的滲透、蒸發(fā)、積水深度、進出水方向、規(guī)模及位置等進行設(shè)置后，可更真實地模擬徑流流態(tài)等，將灰綠設(shè)施更有機地結(jié)合在一起。在水系排澇方面，INFOWORKS、MIKE等模型均有相應(yīng)的模塊用以對河流水系進行動態(tài)模擬，并利用排水管網(wǎng)與LID設(shè)施相應(yīng)模塊的介入，實現(xiàn)排水全過程的無縫銜接[2]。

7 結(jié)語

我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展、國民需求的日益增長，均促使著我國包括排水在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新。國家及地方均應(yīng)積極推進排水體系全過程的相關(guān)政策及規(guī)范的完善與實施。海綿城市、市政排水管網(wǎng)、河湖水系等各類與城市排水相關(guān)的環(huán)節(jié)，均應(yīng)向著相互協(xié)調(diào)與融合的方向發(fā)展。隨著設(shè)計手段不斷更新、模型模擬持續(xù)介入、管理團隊日益精進，我國將切實轉(zhuǎn)變內(nèi)澇現(xiàn)狀，向營造良好城市水環(huán)境的方向不斷邁進。