饒紫麟
(云南城規(guī)勘察設計有限公司,云南 昆明 650000)
近年來,極端性強降雨的頻次上升,直接導致了城市內(nèi)澇問題。根據(jù)住建部2010 年對32 個省351 個城市內(nèi)澇情況調(diào)研的情況,2008 ~2010 年共有213 個城市發(fā)生了不同程度的內(nèi)澇,占調(diào)查城市數(shù)的62%;內(nèi)澇災害一年超過3 次以上的城市就有137 個,占調(diào)查城市數(shù)的39%。據(jù)水利部相關數(shù)據(jù),2010 ~2016 年,我國平均每年有超過180 座城市進水受淹或發(fā)生內(nèi)澇。城市淹積水問題發(fā)生范圍廣,積水深度大,積水時間長。
我國人口迅猛的增長,圍湖造田,亂砍濫伐等人為破壞不斷地改變著地表狀態(tài),同時,也改變了匯流條件,加劇了洪災程度。降雨豐虧由天,調(diào)水理水由人。在降水多的年份,洪水是否會造成災害以及洪水災害的大小,又離不開人為調(diào)節(jié)的因素。逢雨必淹逐漸變?yōu)槲覈鞘械膯栴}所在,而人們首先聲討的是城市排水系統(tǒng)。
城市淹積水由排水系統(tǒng)中的雨水工程系統(tǒng)排出至水體。雨水工程由宏觀到微觀、由淺到深其實就是從城市總體規(guī)劃到有關雨水的專項規(guī)劃最后到市政排水管網(wǎng)建設的過程,其中,專項規(guī)劃又包括雨水專項規(guī)劃、排澇專項規(guī)劃、防洪專項規(guī)劃、海綿城市專項規(guī)劃等。雨水工程規(guī)劃設計主要步驟包括了確定規(guī)劃目標與原則、現(xiàn)狀分析、劃定城市排水規(guī)劃范圍、確定排水體制、排水分區(qū)和排水系統(tǒng)布局、預測城市排水量、確定排水設施的規(guī)模等。下面從解決城市淹積水的角度,對劃定城市排水范圍、預測城市排水量、管渠使用維護及海綿城市建設四個方面進行探討。
防止雨水徑流危害城市安全的主要工程設施是城市防洪系統(tǒng)及排澇系統(tǒng)。城市防洪工程是為了解除外來雨洪的威脅,而城市排澇工程是為了解決外來徑流注入以及超標雨量,雨水工程無法排出而建造的較大規(guī)模的排水工程。如果城市防洪、排澇系統(tǒng)不完善,僅靠城市排水工程解決不了城市遭受雨洪威脅的可能。因此,排水系統(tǒng)應與防洪系統(tǒng)及排澇系統(tǒng)等相關專項規(guī)劃相互協(xié)調(diào),充分發(fā)揮其作用。
在實際工程中,很多縣城沒有完整的規(guī)劃資料,更不用說專項規(guī)劃資料,甚至連用地性質(zhì)都無法確定,這導致無法準確地計算出排水量,也無法統(tǒng)籌規(guī)劃排水方向等一系列問題。而防洪、排澇工程的缺失,會加重城市淹積水的概率。排水工程本就是系統(tǒng)性工程,即使只設計某條道路任需要全局考慮,哪些雨水作為轉(zhuǎn)輸流量將會匯入該段道路,該段雨水是否能就近排入排洪溝或河道等問題,而完整的排水專項規(guī)劃,會對這些問題做出一定的控制。
而現(xiàn)在,一個片區(qū)的道路多由幾個設計院先后分多次共同完成,設計過于碎片化,設計思路難免有所不同,再根據(jù)當時經(jīng)濟狀況、發(fā)展需求、考慮地塊填挖方、拆遷等問題,致使未設計道路計劃排水方向可能發(fā)生改變。若再碰到一些不負責任的設計院,可能導致已建排水管段超量容納雨水,后果可想而知。所以,一份完整的規(guī)劃資料是城市不淹積水的重要基礎,與此同時,提高規(guī)劃設計人員的專業(yè)素質(zhì)也十分重要。在規(guī)劃設計中,劃定城市排水范圍時,應與城市專項規(guī)劃相協(xié)調(diào),并對現(xiàn)狀雨水管渠匯水范圍進行復核,若現(xiàn)狀管段不能滿足流量要求的,應向主管部門匯報,力尋解決方案。
根據(jù)《室外排水設計規(guī)范》(GB 50014-2006(2016 年版))中國大陸2016 年一般地區(qū)設計暴雨重現(xiàn)期為1 ~3 年,重要地區(qū)3 ~5 年,特別重要地區(qū)10 年。而2011 年版規(guī)范數(shù)據(jù),2011 年北京一般地區(qū)采用的重現(xiàn)期僅為1 ~2 年,上海1 ~3 年,深圳2 年,天津、杭州1 年,而南京、揚州、烏蘭浩特等只有0.5 ~1 年。目前,現(xiàn)行規(guī)范雨水管渠設計重現(xiàn)期最低要求為2 年,有較大提高。而日本、美國等國投入更多的金錢在城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治設施上,城鎮(zhèn)雨水管渠一般采用5 ~10 年的設計重現(xiàn)期,但日本還在不斷地將重現(xiàn)期提高。相較于發(fā)達國家,我國設計標準仍偏低。
在實際工程設計中,對于新建道路,設計師大多數(shù)都是根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范選擇重現(xiàn)期,但由于甲方、現(xiàn)狀、造價等原因基本都選擇了規(guī)范重現(xiàn)期低限;而一些現(xiàn)狀道路,可能會出現(xiàn)不滿足現(xiàn)行規(guī)范重現(xiàn)期的管渠,或是由于規(guī)范要求的提高,或是由于城市發(fā)展的擴大,導致匯水增加致使現(xiàn)狀排水管渠不能滿足要求,不論是哪一種原因都應逐步改擴建雨水管渠,降低城市淹積水的概率。
在預測城市排水量時,適當提高設計暴雨重現(xiàn)期,采用現(xiàn)行規(guī)范的中間值或者高限,將會擴大雨水管徑,短期來看增加了造價,但從長期發(fā)展來看,反而減小了雨水管渠改擴建的幾率,減少了道路反復開挖的工程量,實則更節(jié)省造價。雨水管渠的重新設計、系統(tǒng)的完善是個浩大的工程,耗時、耗錢、耗力,但任需積極改造,緩解城市淹積水的問題,故設計時建議適當提高設計標準。
當排水管渠水量不足,坡度較小,初期雨水裹挾大量泥沙或是設計、施工質(zhì)量不良等原因而發(fā)生沉淀、淤積,從而影響通水能力,甚至管網(wǎng)堵塞。根據(jù)李海燕等對北京城區(qū)部分排水管道調(diào)查的研究表明:近80%的管道存在不同程度的沉積(如表1)。
在實際設計調(diào)研中,許多縣城的排水管渠都存在管渠維護問題,而管渠維護不到位也是導致淹積水的一個重要因素。無論規(guī)劃設計做得多么完善,管道不定期進行維護,時間一長,沉積物增加,過水斷面減少,一旦遭遇多年一遇的大暴雨,淹積水變產(chǎn)生了。按照《城鎮(zhèn)排水管渠與泵站運行、維護及安全技術規(guī)程》(CJJ 68-2016),排水管渠每年應該按照管徑或截面積進行次數(shù)不等的清淤疏通。
表1 排水管渠養(yǎng)護頻率
海綿城市,是新一代城市雨洪管理概念。下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并進行利用。海綿城市的建設主要根據(jù)“六字”方針,通過建筑、綠地、道路、廣場等方面具體項目實施。
自2015 年海綿試點城市的建設起,全國范圍內(nèi)大力推行海綿城市的建設。而目前試點城市還未體現(xiàn)出海綿城市的優(yōu)越性,主要是由于海綿城市建設覆蓋不全,未形成完整的“海綿”體系。海綿城市的建設更側(cè)重于水生態(tài)環(huán)境及水資源方面,若從解決城市內(nèi)澇的角度來看,可采用新建下凹式公園綠地、新建植草溝、采用透水鋪磚等工程措施緩解淹積水。加速推進海綿城市全面建設,可以在一定范圍內(nèi)減緩洪澇災害的發(fā)生,促進城市的可持續(xù)發(fā)展。
城市路面淹積水是只重視發(fā)展地面高樓大廈的“面子”工程造成的,城市排水系統(tǒng)缺乏長遠的規(guī)劃發(fā)展格局,造成了雨季的不堪。本文對排水管渠規(guī)劃設計及養(yǎng)護過程中可能造成淹積水的四個因素進行了分析并提出相應建議。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化的不斷加快、人們生活水平的不斷提高,對市政排水系統(tǒng)要求也越來越高。因此,排水系統(tǒng)的設計不但要有遠瞻性,也要盡可能節(jié)約資源,提高資源利用率,同時,保護好生態(tài)環(huán)境。