防治孝感城市内涝

防治孝感城市内涝（共5篇）

防治孝感城市内涝 篇1

摘要：近些年来, 随着城市化进程的不断加快, 灾害天气出现的频率加大, 城市内涝现象频出。本文主要探究的就是城市内涝产生的主要原因, 并提出了一些有效的解决措施。

引言

随着经济发展, 城市化进程加速, 我国城市内涝现象频出, 这引起了社会上的广泛关注。城市内涝不仅会给城市生活的正常秩序带来一定的影响, 还会造成比较严重的经济损失, 同时对城市居民的生命造成了极大的威胁。在降雨期间, 城市内涝现象也是不容忽视的。

1 暴雨期间水污染

在暴雨期间, 水污染主要来源于两个方面, 一是由于合流制排水管道系、系统在暴雨期间的出现的溢流, 就会导致比较多伴有生活污水的雨水进入到河道以及湖泊等一些天然的水体, 二是在降雨的初期, 地面中的污染物以及大气中的污染物, 会在雨水的冲刷作用下, 会随着雨水进入到收纳水体, 这样就会在一定的程度上造成了比较严重的影响。整体说明, 我国的城市化水平和城市化规模在不断地扩大的过程中, 市政排水设施的建设相对来说还是比较落后的。

2 城市出现内涝的原因

2.1 气候变化

随着经济的不断发展, 人类的一系列活动导致了全球气候不断的变暖, 我国也出现一些比较极端的天气, 暴雨次数和暴雨量不断增加。城市的降雨量比郊区降雨量要多, 其主要原因就是城市的热岛效应。城市的年降雨量, 最大降雨量都处于不断增加的趋势。

2.2 城市的排水网设计的标准比较低

我国省会以上的城市在排水的标准上, 一般情况下是一年一遇或者是两年一遇, 其他的一些城市排水标准也是比较低的。城市管网建设的时间是比较久的, 所选用的标准比现行的标准低, 较少的一些新建城区采用的是三年一遇的排水标准。大多数的城市老街道的排水系统建设的时间比较早, 设计标准相对来说也是比较低的, 不仅管径小, 在布置的方面上也是比较混乱的。同时年久失修, 管道就会出现老化现象, 严重时还会出现淤堵、排水能力丧失等现象, 完全不符合现代城市发展的要求。由于泵站修建的时间相对来说是比较长的, 设备相对来说也比较老化, 无法满足城市排水的需求, 甚至不能够正常的运行。

2.3 城市的蓄水能力不是很强

城市中的一些中、小水库等体系具有一定的良好的调水和蓄水的能力, 同时也具有涵养渗透的功能。城市在进行扩建的过程中, 一些洼地、沟塘等被不断的侵占, 这样就导致自然蓄水的设施以及渗水的设施相对来说比较少。一些中型水库以及小型水库承担着城市蓄洪的主要功能, 但是在城市扩建的过程中, 没有对其进行有效的保护, 被人填筑侵占, 再也不能发挥调水和蓄水的功能。在城市建设的过程中, 大量的硬质铺装, 例如:柏油路等, 这样不仅会使绿化的面积不断减少, 同时在降雨的过程中, 水的渗透性也不是很好, 这样就会导致路面出现积水的现象。在整个城市建设过程中, 一些老城区的调蓄水池的设置相对来说是比较少的, 如果在特大的暴雨来临的时候, 雨水没有很好的出路, 就会在一定的程度上增加城市内涝的发生。

3 有效的措施

3.1 对城市行洪排水能力进行加强

排水主干工程主要分为两个部分, 一是设蓄水工程;二是行洪主渠道。在一些城市中, 承担着蓄洪滞洪的重要措施就是城市的中小型水库。一定要对中小型水库进行除险加固的措施, 要进一步的提高蓄洪的能力。在对排涝区进行分析的过程中, 一定要结合城市的地势上的高低以及水系特点上的划分, 在建设的过程中, 要积极的引进一些先进的技术和理念, 例如:要对城市的绿地面积进行不断增加等。也要对中小水库和城市的调蓄水的连通工程, 把城市的排水体系进行有效的连接, 形成循环网络。

3.2 建立内涝的预防体系

要根据城市的暴雨预报等相关的信息, 及时的发布预警消息, 当降雨达到一定的强度后, 就必须按照相关的预案, 有效的开展防洪减灾的相关措施和行动, 例如:救援、避难等等;要对防洪减灾的目标进行有效的明确落实, 要对相关的部门负责人的行动方式进行有效的落实, 尤其是针对高风险区域的行动计划, 在一定的程度上避免生命财产方面的损失。

3.3 要对立法方面的工作进行加强

在一些发达的国家, 城市内涝预防方面的工作, 上升到了法律方面的高度, 例如:美国就有关于城市内涝强制性预防的法律制度, 不仅对城市内涝防范的方法描述的比价详细, 城市防涝的治理措施以及问责手段等方面也规定的比较详细。虽然我国的也有《防洪法》, 但是针对城市防涝的相关内容是比较空白的。针对目前而言, 有些地方的政府只看重地表, 对地下现象比较不重视, 这和我国的法律法规不完善具有一定的关系。所以应该制定完善的法律法规, 把城市防涝的治理措施作为政府部门官员考核的一项重点的工作, 把城市内涝治理方面的内容一定要纳入法制化的轨道。

3.4 合理的利用

根据地形以及地貌特征, 要对城市排水系统中的截洪, 调蓄等相关的措施进行仔细的分析。要对城市中涵养水源以及河塘、河道等进行一定的保护, 不能够将其随便的侵占和填埋。同时在比较适应的地区建立雨水蓄水池, 进一步保证蓄洪的塘坝。

4 总结:

城市出现内涝的现象频出, 对城市内涝进行防治的过程中, 不仅比较复杂, 同时还比较系统。由于我国的城市化速度和城市雨水排水系统不相适应, 两者之间的矛盾在长时间的积累下, 导致城市内涝的问题比较严重。

防治孝感城市内涝 篇2

2008年以来, 全国多于60%的城市均发生过城市内涝, 内涝灾害次数3次及以上的城市已超过150个, 其主要分布于东南及北部沿海地区[1]。我国的城市内涝表现出明显的时空规律性, 大都集中在5月~9月之间的强降雨时节, 发生的地点也具有特殊的选择性, 比如城市的立交桥、地下车库等低洼处;另外, 城市基础设施各系统间依赖程度很高, 内涝形成后, 其他的城市系统就会受到连带影响, 形成“多米诺骨牌”效应[2]。

国外专家如威廉·M·马什、凯文·林奇、麦克哈格、乔纳森·帕金森、奥尔·马克以及斯鲁巴登等对防治城市内涝做出多项研究, 主要从城市排水设计、城市雨水利用及技术手段等为切入点进行;国内的相关研究则主要从水电工程、建筑工程、气象学与城市防灾等方面展开研究。纵观国内外城市规划界, 其对城市内涝问题的研究极少。本文从城市规划的角度反思城市内涝成因, 力求从城市规划角度探寻防治城市内涝的策略。

2 内涝成因及城市规划反思

城市内涝形成的客观原因主要是气候变化和城市热岛效应带来的灾害性天气的偶发与城市地形复杂地区的排水不畅, 本章以城市规划的编制为出发点, 剖析其对于城市内涝产生的不足。

2.1 城市规划理念

目前的城市规划编制最多关注于城市的经济效益, “重地上、轻地下”的思想根深蒂固, 而对于城市的复杂空间和城市安全的重视度不足, 很少会全面的考虑城市内涝形成的多方面因素。每当城市内涝灾害形成, “地上”的光鲜被冲蚀殆尽时, 又仅从排水系统设计等方面去解决表面问题, 忽视掉灾害形成的根本原因———城市规划与建设。

2.2 城市开发规模与速度

城市建设的大规模扩张侵蚀了自然排水系统, 占用行洪河道, 城市中河流、湖泊等水系大量减少, 导致城市自然排水困难;同时城市下垫面的改变扩大了城市地面的不透水面积, 增大了地表径流系数同时减弱了地表截流, 减少了雨水下渗量及汇流时间。另一方面, 快速城市化带来了高强度的土地开发与利用, 损坏了土地上原有的植被覆盖, 同时又往往会轻视防洪工程的配套建设, 致使城市涝灾频发。

2.3 城市规划编制过程

首先, 城市总体规划层面对城市内涝灾害的考虑不足。城市总体规划主要解决城市总体布局与重大基础设施的建设布局, 忽视了城市建设中所带来的水系统与城市下垫面的改变;在城市防灾规划体系中, 也并未涉及到城市防涝的具体内容;另外在规划编制过程中, 仅仅是从城市防洪角度出发, 确定标准、拟定方案、估算投资, 甚至在详细规划编制中也只是编写防洪排涝工程项目书等, 对于城市防涝缺少理性和深入的思考。

其次, 规划编制中忽视了雨水控制利用。GB 50318-2000城市排水工程规划规范和GBJ 14-06室外排水设计规范等国家标准对于雨水控制、调蓄与利用没有明确的要求与内容, 造成城市总体规划和控制性详细规划往往“重排轻蓄”, 忽视了雨水控制利用专项规划。

再次, 城市规划中各专项规划缺乏协调。城市排涝规划在编制过程中只考虑提高排水管网的排水能力以减缓城市内涝形成, 忽略其与其他专项规划的协调, 且此方式耗资大而效果差。典型如南京市, 城市排涝规划与竖向规划缺乏协调, 很多广场、公园标高高于周边, 持续降雨发生后导致地面积水排向周边低洼道路, 城市内涝加重。

2.4 排水系统规划

首先, 城市排水规划标准低。GB 50318-2000城市排水工程规划规范和GBJ 14-06室外排水设计规范等国家标准规定:在城市排水系统规划时, 如果不是特定地区或者特定工程, 重现期一般为5年以下, 所以当城市遭遇50年~100年的暴雨情况时, 城市排水系统的排涝能力远远不能满足雨水排放要求[3]。另外, 我国城市建设一直对地下排水设施建设的重视不够, 导致城市排水设施及排水管网布置的“偷工减料”, 许多城市出现下游管道管径小于合理值的现象[2]。

其次, 城市雨水系统理论滞后。《室外排水设计规范》规定采用推理公式的计算方法在小区域内精度较高, 但对大面积的雨水系统精度偏低;其中沿用的空隙利用折减系数修正暴雨强度来设计管道规模, 相比于国外发达国家的按最大径流量推理设计管径方式, 国内的管网设计的抗洪能力明显低于国外。

再次, 暴雨强度公式有很大局限。我国城市暴雨强度公式大部分在20世纪80年代以前建立, 近30年来少有修正, 而由于气候变暖导致的全球水循环加速, 我国的城市暴雨公式所使用的环境已发生巨大变化, 规划编制时是否沿用缺乏科学论证。

2.5 规划管理缺乏

城市规划管理忽视排水系统的维护, 导致某些管道排水不力而形成城市内涝。在使用排水管道时, 城市垃圾随意流入城市雨水管道, 造成管道部分堵塞, 降低管道排水能力;另外在维护排水管道时, 许多管网被破坏, 旧管网改造又出现各种管网错误连接, 雨污水管混接。

3 城市规划防治内涝策略

3.1 规划理念变革

3.1.1 弹性规划理念

在编制城市规划时, 注重城市近期、中期和远期规划的协调, 重点对人口规模预测、城市各类用地规划和政策制度的提议等方面进行研究与论述。这是一种动态规划模式, 对合理规模预测及制定城市发展政策等具有较大的灵活性与可调性, 当某些突发事件对城市系统造成损害时, 应依然能够保持城市系统整体的稳定性[4]。

3.1.2 生态规划理念

在城市总体规划层面, 以生态优先为原则, 运用生态规划的评价方法和指标体系, 统筹安排城市土地及空间的使用, 并明确本次总体规划对下位规划编制的要求, 保证将生态理念逐级落实至控制性详细规划和修建性详细规划的编制中。

3.2 城市规划优化

3.2.1 城市用地布局优化

在规划编制过程中, 首先应对城市用地现状条件细致勘察, 充分尊重现状自然环境, 统筹协调城市规划建设与生态环境保护。其次, 合理布局城市各类用地, 探索适合城市发展的土地有效利用方式, 提升城市环境质量, 注重土地空间的混合利用, 引导城市土地资源分配与城市空间建设合理布局。再次, 强调生态城市理念, 在建设过程中尽可能保留城市天然水系, 减缓城市因快速建设而导致其自身自然承载力的衰退, 保证城市的长远发展和安全发展。

3.2.2 道路与竖向设计优化

在规划建设中尽量避免道路凹地, 有条件下不采用下凹式立交桥、敞口式地下通道, 并改造现有此类工程;同时将现状非生态路面转变为生态路面结构, 城市路面建设尽可能选用透水材料。同时在编制城市道路竖向设计时, 道路标高应高于两侧绿地的设计标高, 使道路坡向呈自然水流方向;在城市不同地区实行竖向分区控制标准, 合理确定雨水自排区和引导区, 另外在内涝多发地区, 设计竖向时可考虑雨水就地收集与利用, 以利于排洪调蓄。

3.2.3 城市排水系统优化

借鉴国内外经典城市的地下排水系统建设经验, 在规划编制过程中, 应“地上、地下”并重。城市排水设施建设要根据地形条件, 在对城市现状排水系统的整体把握与全面梳理后, 研究规划城市排水管网的规模和布局。

3.2.4 生态基础设施规划

城市生态建设是生态基础设施规划的核心, 应保证绿地系统和城市水系的整体化和生态化建设。在规划编制过程中借鉴“生态规划”和“反规划”理论, 采用以生态基础设施建设导向的城市发展方式, 构建以城市绿地等渗水地面和水系等城市生态空间, 充分发挥自然生态系统的滞留排水功能。在城市建设中重视城市天然水系的保护与利用, 避免胡乱占用天然的城市水系。

3.2.5 雨水控制与利用规划

在总体规划阶段, 编制城市河道规划, 落实城市河湖集中蓄滞洪区并规划建立雨水调节系统, 以增加排水系统的承载能力, 其手段是在雨水径流洪峰期将其滞留储存, 以降低管网的排水压力;分区规划中编制分区雨水控制与利用规划, 并在控规及修规中落实各区内集中与分散雨水调蓄、入渗设施。

在城市开发建设时, 引入LID理念, 其核心思想是通过采用多种分散的源头控制措施, 形成有效的城市人工与自然水系统相融合的排水系统, 维持城市开发区的水文特征与其开发前的自然水文循环状态相近[5], 合理安排城市各类用地, 尽量延续城市原有水系的生态空间, 同时多采用透水地面, 增强城市排涝能力。

3.2.6 修订暴雨强度公式

不同地区水文特性随气候变化而变化, 我国的气候变化周期一般为10年~12年;但由于近年来全球气候变化无常导致城市气候变化出现异常, 在城市中短历时强降雨的现象频发, 所以应在5年~10年期间调研收集新的资料, 同时修订暴雨强度公式。

3.3 规划管理完善

在城市规划编制中提出建立防涝管理系统, 运用GIS技术实现管理、定位、搜寻及获取瞬时数据;另外运用GIS系统使其与排水管网内部的传感系统相关, 当城市持续强降雨时, 实时监测排水管网的水压显示异常并进行报警, 以尽早实施防涝措施, 避免城市内涝灾害加重[6]。同时规划中应针对我国城市内涝防治整体无法可依的状态提出建议, 学习国外健全的城市防涝法律体系, 制定城市防涝相关法规, 对城市规划、城市雨水利用、城市排水系统等规划的监督实施及城市内涝形成后应急处理措施等内容进行强制性规定和可控性引导。

4 结语

近年来我国城市内涝问题严重, 在剖析引发城市内涝的成因的基础上, 反思我国城市规划的编制对于城市内涝问题研究的不足, 应对此优化完善。首先从规划理念中融入弹性规划与生态规划理念, 其次在城市规划编制中做到各类用地布局优化、改善道路竖向设计和排水设计, 加大生态基础设施建设、注重雨水控制与利用规划并修订暴雨强度公式, 最后完善规划管理, 建立防涝管理系统及制定城市防涝相关法律和规范。

摘要：针对近年来我国城市内涝问题严重的现状, 在剖析引发城市内涝成因的基础上, 反思城市规划的不合理之处, 并从规划理念、规划编制和规划管理上入手, 提出了防治城市内涝的城市规划策略。

防治孝感城市内涝 篇3

1.1 城市规划理念

城市规划以及建设理念往往是城市内涝的主要原因, 现阶段随着城市化进程的加快, 城市在规划的过程中关注更多的是整体的经济效益, 所以通常会忽视一些复杂空间的规划设计, 不能够全面的考虑造成城市内涝的多方面原因, 城市规划和建设理念中没有认真的考虑城市排水系统的规划, 不重视内涝灾害形成的根本原因。

1.2 城市发展速度和开发规模

任何一个城市的规划设计都需要一个总体的规划, 总体规划设计需要解决的主要问题是城市未来的结构布局和基础性设施的位置布局, 所以通常在制定总体规划的时候会忽视城市排水系统以及城市下垫面的改变, 同时城市的防灾规划管理系统没有涉及城市防涝问题, 对于城市防涝问题缺乏性判断。其次城市规划过程中过于忽视雨水控制作用, 对于城市雨水控制以及利用没有做出明确的要求, 所以就造成了“重排轻蓄”的结果, 忽视城市雨水控制的作用。

1.3 城市排水系统规划问题

(1) 我国现阶段城市规划建设过程中对于地下排水设施建设的重视程度远远不够, 现阶段国内大多数的城市都普遍的存在下游排水管道管径小于合理数值的问题, 所以就导致城市在长时间的发展过程中排水设施以及排水管道网络布置不能很好地起到防涝的作用。

(2) 国内大多数城市目前雨水控制利用系统相对落后, 目前使用的排水工程设计规划仅仅能够对小范围小区域内的排水系统进行精确计算, 但是对于大范围的城市雨水控制系统涞水精确度过低, 相对于国外发达国家来说, 国内的城市排水管道网络实际的抗洪能力相对较低。

(3) 我国现阶段的使用的暴雨强度公式已经沿用了很长时间, 近些年来, 受全球气候变暖和环境恶化的影响, 全球水循环速度逐步加快, 在这种情况下现行的城市暴雨强度公式已经不适应城市规划发展的需求。

1.4 缺乏有效的城市规划管理

城市内涝问题的出现根城市规划的缺失有很大的关系, 城市规划管理中没有做好排水系统的维护, 所以会导致城市排水管道形容虚设, 在雨季来临的时候不能做好雨水排泄工作, 再加上城市垃圾的不合理对方, 在遇到雨季的时候, 大量的垃圾会随着雨水注入到排水管道中, 造成排水管道的堵塞, 严重影响城市排水管道的整体排水效果。

2 城市规划视角下的城市内涝防治措施

2.1 城市规划理念的变革

(1) 要针对全球气候变暖以及环境恶化的影响制定城市生态规划理念, 在城市总体规划过程中坚持生态规划和建设优先的原则, 合理规划和安排城市土地以及空间的利用, 最大限度的发挥城市空间的作用;

(2) 按照弹性规划理念, 协调好城市不同时期的规划建设, 协调好城市近期和远期的规划布局, 重点关注城市人口规模变化预测、城市各种土地利用规划以及相关政策的利用。通过城市不同时期规划布局的协调配合, 保证城市规划系统的稳定性。

2.2 逐步优化城市土地布局和利用

(1) 在城市规划之前要做好城市现有用地勘察, 了解城市土地的使用状况, 统筹规划城市土地建设和使用, 坚持生态保护原则和土地利用效率最大化原则;

(2) 合理的规划和布局不同土地类型的使用, 重视城市土地空间的混合使用, 合理规划城市土地资源分配和空间建设布局, 土地的规划布局必须坚持生态城市建设的理念, 特殊情况下要尽可能的保留城市原有的天然水系, 用一维持城市快速建设发展的需求。

2.3 城市排水系统优化

国内城市排水系统的规划设计要善于学习和借鉴国外发达国家大城市的地下水系统建设规划理念, 国内城市排水系统的规划要坚持“地下、地上”并重的原则, 同时要根据不同城市的地形地势条件, 合理规划排水系统整体布局和排水管道网络规模。

同时为了更好的配合排水系统规划以及城市防涝, 城市规划中要尤其重视城市道路和竖向的涉及优化, 整体规划中尽可能的避免出现城市道路凹地的现象, 尽量避免使用下凹式立交桥和敞口式的地下通道, 对于城市中这种类型的工程要及时的进行改造。对于一些雨水比较充足的城市来说, 雨季城市排水工程比较庞大, 所以城市路面建设尽量的使用透水材料。城市竖向规划设计过程中, 城市道路的标高必须高于道路两旁绿地, 整体上呈现自然流水设计。不同区域要根据实际状况实行不同的竖向控制指标, 合理的规划道路雨水自排区域和引导区域, 同时协调好雨水收集利用和排泄工程。

2.4 城市雨水控制和利用规划

合理制定城市河道设计规划, 根据城市年平均降雨量和雨季平均降雨量建立城市雨水调节系统, 最大限度的提升城市排水系统的承载能力, 雨季来临的时候, 在雨水径流洪峰期将部分雨水收集储存, 这样能够降低排水管道的排水压力, 城市分区规划要分别编制分区域雨水控制以及利用规划, 同时要完善区域集中以及雨水调蓄工程设施。

3 结论

总的来说, 城市化发展过程中要高度的重视城市防涝问题, 在城市整体规划过程中, 要严格规范不同建筑以及道路涉及的规划, 统一设计城市排水系统, 充分考虑雨季等特殊状况下城市雨水排泄, 因地制宜的进行雨水排泄管理, 推动城市持续健康发展。

摘要：城市内涝问题一直以来都是影响和威胁城市健康发展的重要因素。本文以此出发, 在城市规划的基础上, 对现阶段我国城市内涝防治问题进行了简单的分析介绍。

关键词：城市规划,内涝防治,措施

参考文献

[1]谢映霞.从城市内涝灾害频发看排水规划的发展趋势[J].城市规划, 2013.

防治孝感城市内涝 篇4

目前, 全球气候变暖问题所导致的极端天气, 给我国的许多城市带来强降雨, 城市内涝问题频频发生, 引起了国家的高度关注。我国制定了对城市排水防涝设施规划建设方面的相关明确要求, 以找到合理有效的防治措施, 对城市内涝防治问题和实际工作的实施进行了分析和研究。

2 引发城市内涝的主要原因

城市的迅速发展, 导致许多过去建设的城市基础设施等无法跟上发展变化的步伐, 出现对城市内涝问题不够重视, 缺乏有效防治手段等问题。导致城市内涝的主要原因包括以下几点:

2.1 气候的变化

随着全球变暖问题日益严重, 进一步影响了全球的水循环过程, 从而导致极端降雨天气的增多。另外, 由于区域降雨的分布格局发生变化, 降雨不均匀, 致使我国许多城市出现了内港、缺水等极端现象, 有些低洼的地区或路段发生严重的积水问题, 从而形成了城市内涝。

2.2 城市排水管网、泵站设计不合理

中国许多城市的排水系统, 大多沿用的是曾经借鉴苏联而设计的浅埋管网系统, 但是, 由于我国与苏联所处地域不同, 气候存在差异, 在我国采用浅埋的排水管道其实存在一定的局限性。另外, 有些工程为了节约造价, 在管道、泵站的排水设计方便要求低, 排水能力有限, 抗洪能力不足, 造成内涝现象。

2.3 城市建设忽视洪水削减

在建设城市时, 对于土地的利用方面, 存在许多将原有松软土体, 如农地、林地、草地以及水域等改建成城市道路、建筑和广场等, 但是此类土体未经改良, 具有松软透水的特点, 在改建后严重影响了城市建设的质量, 减弱了土地对于暴雨洪水的削减作用。

3 雨洪调蓄分析

针对以上导致城市内涝的原因, 研究出了重要的内涝防治办法, 即雨洪调蓄, 是对雨水进行调节和存储的总称, 能够有效发挥削减雨水径流洪峰, 环节排水排涝压力的作用, 等到降低流量后, 再从调蓄池将存储下来的雨水排出、净化, 然后重新合理利用。常见的雨洪调蓄方式主要包括以下几种:

3.1 地下式雨洪调蓄

地下式雨洪调蓄是一种修建于浅层地下的水工构筑物, 是将已有排水管道与调蓄池相接, 在强降雨天气下, 超过管道设计规模的雨水可以利用调蓄池暂时接纳高峰流量, 缓解城市排水压力, 有效降低了内涝风险, 且无需对排水管网进行改造。雨后调蓄池内的雨水可经过简单处理加以利用或排放至河道, 使得初期雨水对城市水环境污染得到很好的控制, 同时实现了雨水资源化利用。

3.2 地面式雨洪调蓄

地面式雨洪调蓄主要分为两类:①利用天然湿地、池塘或人工湖等水体贮存雨水补充水景用水, 并利用水生植物对初期雨水进行生物净化处理, 以保持良好的生态景观效果;②将城市绿地、广场、停车场建成下沉式设施, 在雨季利用其较大的容积作为储存雨水的调蓄池, 以降低城市内涝风险。地面式雨洪调蓄将雨水收集、利用与生态景观、生活服务、休闲娱乐等结合在一起, 使城市空间得到充分利用, 设施功能达到最大化。

3.3 隧道式雨洪调蓄

隧道式雨洪调蓄是一种修建于地下深层, 用于贮存和输送雨水或合流污水的隧道。它通常具有很大的调蓄容积, 可大幅降低城市内涝风险, 有效控制合流制系统造成的水环境污染。由于隧道调蓄池一般修建于地下几十米深的地层, 不仅不会占用昂贵的城市用地, 对城市地下空间利用影响很小, 较适合在地下管网密集, 城市用地紧张的特大城市使用。但由于隧道深度大, 其排空时提升高度大, 运行费用高, 清理难度大也成为隧道式雨洪调蓄的明显缺点。

3.4 河道调蓄

河道调蓄是指将河道水系作为天然的雨洪调蓄池, 利用现状河道常水位与最高水位之间的调蓄容积削减洪峰流量, 降低城市内涝风险。在河网密布、水系发达的平原地区, 河道水系作为市政排水系统的收纳水体, 承担着各自分区的排涝任务, 而雨水通过管道直排或泵站泵送至河道后, 先是填充河道的调蓄容积, 然后才会缓慢向下游流动, 并非雨水进入河道后立即排出, 因此河道水系不仅具有排除涝水的功能, 同时具有很强的调蓄能力。

3.5 比较分析

相关研究人员就这几种调蓄方式进行了比较 (见表1) , 得出以下结论:①地面式调蓄, 主要是将天然水面、人工湖等当做调蓄池, 这种调蓄池的优势在于容积通常略大, 因而适用于降雨量较大的地区;②地下式调蓄, 该方法容易被用地、地下空间等所限制, 因此对于其规模的设计有限, 容积较小, 适用于泵站汇水或小范围调蓄;③隧道式调蓄, 该方法利用的是深层地下空间, 建设规模大, 但是其建设工程量也相对较大, 建设的难度也较高;④河道调蓄, 该方法的调蓄能力最好, 且不需要考虑投资、占地等问题, 经济且有效。

在实际的城市内涝防治过程中, 采用哪种调蓄方法需要结合工程实际来决定, 本文重点探讨的是具有经济性、有效性优势的河道调蓄 (见表1) 。

4 河道调蓄及其在城市内涝中的应用

4.1 河道的可调蓄性

河流与地下水的关系随着自然因素变化和人类活动发生变化, 当自然因素变异和人类活动超过阈限时, 河流与地下水的补给关系趋于复杂。当河流流量衰减或随着河流沿岸地下水开采量增加, 均可使河水位与地下水位关系由具有统一浸润曲线演化为地下水位与河水位脱节的状态, 河床下就会出现非饱和状态。如果出现地下水位下降增强了地表水渗漏能力等问题, 造成河道损失;或者由于汛期洪水导致水库弃水, 即可成为调蓄的重要水源, 满足可调蓄性。

4.2 河道调蓄的应用

4.2.1 河道调蓄在城市化发展影响中的应用

现代社会由于各种水利工程的建设以及其他人为因素, 使河道水系区域化、等级化, 高等级的河道重点用于引水、防洪排涝, 而低等级河道则设置于城市内部, 用于汇流和调蓄。然而, 城市的发展和改造, 导致许多低等级河道被占用或填埋, 严重削弱了城市调蓄能力, 导致低等级河道的水位容易迅速提升, 顶托市政管网, 引起内涝。对此, 首先需要加大宣传, 然后对河道蓝线进行合理规划, 采用疏浚扩挖工程、增加人工水体等技术手段或工程措施, 加强生态水系保护能力, 从而逐步地恢复其结构和功能。

例如, 某大城市的中心城区河道, 其水系由于人类活动的影响, 至少消失了310条, 总长已经超过520km, 水面积约减少了10.46km2, 而河道的槽蓄容量则减少了约2029万m3, 单位面积的可调蓄容积减少了5.06万m3/km2, 导致河道的调蓄能力下降。由此可见, 城市化发展在改变河道形态结构的同时, 削弱了河道调蓄能力。

4.2.2 河道调蓄在水位调控影响下的应用

在河道调蓄过程中, 对于水位的控制将直接影响到河道调蓄的总体效果与能力。为了能够有效保存河流水体所具有的基本生态功能, 首先需要保障水生物的生存, 提供稳定的生态水量。雨季来临时, 河道的水位如果仍然维持在常水位, 则表明其调蓄容积不足, 排涝能力很可能难以应对短时期的强降雨, 必须进行水位的调节。

有些西南地区湖泊较多, 河网密集, 河道水系错综复杂, 常常存在流量交换, 如果仅仅凭借水力计算, 并不能够合理掌握河道水位调控是否会影响其他与该河道存在相交关系的河道水位, 所以需要先建立城市河道的水系水力模型, 对城市中河道的汇流、调蓄、排水等过程, 进行全面的模拟, 从而编制出科学合理的水位调控方案, 保证汛期水位, 最终提高河道的调蓄容积, 加强排涝能力。

4.2.3 河道调蓄在闸站运行维护影响下的应用

在产业集中化的发展过程中, 城市为了充分地利用河道水系, 开展城市的供水、防洪、排涝、灌溉以及通航, 会在河道的两侧堤防上, 建设阻水建筑物, 如闸阀、泵站等。但是, 有些闸站由于长期处于关闭的状态, 加之缺乏必要的运行维护, 导致闸站出现卡涩问题, 阻碍了河道的泄流, 降低河道调蓄能力。

有些西南地区为季风气候, 湿度较大, 闸站的运行调度工作也通常在汛期进行。为了能够确保在汛期, 河道的调蓄能力和排涝功能都可以得到良好的发挥, 必须要对闸站进行运行调度, 并定期进行日常维护, 加大维护投资, 从而提高闸站的运行水平、运行效率, 避免出现老化或腐蚀问题, 延长闸站的使用寿命, 使其能够在降雨期间充分发挥自身作用, 提供充足的调蓄容积和排涝功能。

5 结语

对于不同的城市, 由于存在地域特征上的差异, 其城市内涝的发生原因、治理措施、建设重点等也势必会存在很大的不同。而河道雨洪调蓄方法具有调蓄容积大、无需考虑投资、占地等优势, 面对城市的用地紧张、地下空间有限、建设成本昂贵等情况, 是能够有效保障城市排水安全, 且最为经济可行的内涝防治措施。

摘要：城市的内涝现象将会对城市的正常与转造成严重影响, 而该问题的出现主要原因在于城市建设速度的推进, 以及多种其他来自于自然和人为的不利因素。河道调蓄是一种能够有效改善城市内涝问题的、经济有效的手段, 本文即重点解析了该办法的应用, 以供参考。

关键词：城市内涝,防治,河道调蓄

参考文献

[1]徐玖平, 李姣.大型水利水电工程建设项目动态联盟组织模式的结构集成[J].系统工程理论与实践, 2012, 11:2447~2458.

[2]蒋洪强, 马向春, 杨玲玲.基于GIOWA算子的大型水利水电工程项目环境管理成熟度评价研究[J].长江流域资源与环境, 2010 (S1) :172~177.

防治孝感城市内涝 篇5

城市内涝防治是一个复杂的系统工程, 城市内涝问题涉及管理部门复杂、学科广泛, 内涝的诱导是多个因素的组合体[1,2], 但由于国内特殊的管理体系和职责划分而导致的“条块”分割问题, 使得排水是市政部门的事, 也侧重于管道、泵站等排水设施的布置和设施规模的确定, 缺乏与水利部门、规划部门等的协调。

笔者认为城市内涝防治并不能孤立地就排水论排水, 就管道论管道, 国内这种“条块”分割的管理也必须得到妥善解决, 内涝防治要做好水利、给排水、景观、城市规划、建筑、道路、竖向等多专业的协调衔接。

1) 规划[3]。城市规划是研究城市的未来发展、城市的合理布局和综合安排城市各项工程建设的综合部署, 是一定时期内城市发展的蓝图, 也是城市内涝防治的前提。但是目前城市用地分类基本没有考虑土地和地表径流的关系, 做城市用地布局时也很少考虑雨水排水的出路。从城市规划角度来看, 首先要发挥好作为内涝防治顶层设计的功能, 内涝防治要理清城市发展时序, 避免出现由于城市扩展造成的排水能力不足; 此外, 以“海绵城市”为设计理念, 城市规划合理布局用地, 景观规划合理布局绿地, 从源头控制径流系数, 使涝水能够自然滞蓄和顺畅排走。

2) 水利[1]。水利专业目前有较成熟的防洪排涝体系, 其所涉及的是区域、流域的洪涝灾害, 并不是城市的内涝灾害。防洪排涝同排水防涝虽然只有一字之差, 但是目前两套系统之间缺乏衔接, 管理和河道之间缺乏衔接。从水利角度来看, 明确内涝雨水最终是要排入河道湖泊等受纳水体, 即首要的是疏通行洪通道, 打破防洪、排涝、排水、防洪之间的天然界限, 确定管道和河道相对应的设计重现期, 使得管道出口高程要高于河道相应设计重现期下的标高, 防止重现期下汛期河水倒灌现象, 内水不能顺利排出, 形成内涝积水。

3) 道路。道路是天然的涝水行泄通道, 但是传统的道路排水是道路不透水汇水面→雨水口→市政管线→河湖水系的过程, 道路和排水是两个完全独立的专业, 甚至出现道路比周边用地高, 造成雨水排水进去。从道路专业来看, 一方面要协调好道路竖向同管道竖向的关系, 使雨水能顺畅排入, 同时道路可低于周边用地, 作为天然的涝水行泄通道; 另一方面道路设计应遵循低影响开发设计理念, 具体设计措施是中央分隔带下凹用于滞留自身雨水, 下渗雨水和超雨水通过溢流井和渗水盲管进入市政雨水管线, 非机动车道径流首先汇入生态树池, 超量雨水通过暗渠流入红线外绿地, 人行道采用透水铺装且径流坡向红线外绿地。

4) 给排水[2,4]。给排水专业即传统的排水规划, 是由排水管网构成的小排水系统, 目前侧重于管道、泵站等排水设施的布置和设施规模的确定。从给排水专业角度来看, 既要核定管径和设施规模, 又要考虑大小排水系统的衔接、管道和河道的衔接, 注意系统的规划。

5) 建筑。建筑是雨水排放系统的源头, 且占据了城市近70%的面积, 因此建筑学应作为城市内涝防治体系的重要组成部分。从建筑专业角度来看, 建筑应该遵从绿色建筑设计理念, 绿色屋面作为低影响开发的有效手段, 可以减少径流量、延长径流集聚时间、削减洪峰等最大程度地防治内涝。

6) 计算机。目前排水设计大多还采用传统的手动计算方法, 从而使得内涝防治规划的科学性和城市风险管理水平有待提高。为了有效评估城市现状排水系统能力、评估和展示不同重现期情况下城市的内涝风险、科学的进行风险区划和管理, 很有必要在内涝防治规划中引入国际上先进的水文水力模型计算方法。使规划能够顺应原有的自然水体, 适应原有的自然蓄水和排水条件, 符合千百年来自然界水循环的机理。

2 案例分析

2. 1 平遥县区位及排水特征分析

平遥县位于山西省中西部, 境内河流均属黄河汾河水系, 主要有惠济河、柳根河、青沙河、护城河四条季节性河流, 为排水防涝提供了良好条件。为充分发挥水系资源优势, 减少泵站和主干排水管渠的建设规模, 节约投资, 雨水就近排入河道及利用调蓄设施进行调蓄是内涝治理系统的一个重要原则。

平遥县年降水量少, 仅为439 mm, 主要集中于夏季, 雨水管区覆盖率达85% 以上。旧城区主要为合流管, 管网覆盖率约70% , 双林新城新建区及平遥古城内管网覆盖率在90% 以上。

2. 2 径流控制体系

径流控制体系是内涝防治体系的重要组成部分, 是对“以排为主”传统排水系统的颠覆, 转化为“排、蓄、渗”为一体的现代排水系统, 通过屋顶绿化、可渗透铺装、低势绿地、植被浅沟、多功能雨水调蓄池等低影响开发设施实现新建地区综合径流系数控制0. 4, 旧城综合径流系数控制0. 5, 古城综合径流系数控制0. 7。

屋面雨水集蓄利用措施: 主要用于平遥古城, 在不改变屋面原有色调的基础上, 将屋面雨水收集之后通过渗透、回灌等措施来补充地下水。最终实现古城在3 年一遇降雨水时, 场区雨水零排放。

道路LID化改造: 主要是针对现状积水路段中都路和上西关街的改造, 改造路段属于红线外可利用空间有限的城市道路。道路LID化改造, 是指基于现有的道路断面形式、路面坡度坡向和周边空间条件进行设计, 中央分隔带下凹, 滞留自身雨水径流, 下渗雨水和超量雨水通过溢流井和渗水盲管排入市政雨水管线。

低势绿地: 主要建设区域为环古城及双要新城, 下凹深度约50 mm, 以便自渗的雨水少外流或不外流, 同时周围地面的地表径流能流入绿地下渗。预期10 年一遇拦截率100% , 100 年一遇拦截率59. 37% ; 在有1 倍汇水面积的情况下, 10 年一遇拦截率43. 57% , 100 年一遇拦截率25. 37% 。

其他径流控制措施有植被浅沟、可渗透铺装等。

2. 3 小排水体系

小排水体系即传统的管道系统, 本案例的小排水体系并不是盲目地提高管网重现期, 而是在径流控制体系的基础上, 控制径流系数, 基于排水管网重现期评估, 保证管网重现期为2 年~3 年。

1) 竖向控制。规划区地形平坦, 规划区内新规划道路竖向应保证一定的排水坡度, 与现状道路衔接时, 尽量避免出现凹点。同时还要考虑低势绿地的布局, 并尽量保留现状坑洼地和水面, 不要在建设中进行随意的填埋和削减, 以用作雨水的调蓄, 防止内涝的发生。雨水出水口的设计标高上也要考虑高于河道多年平均常水位, 以保证雨水顺利排出。

2) 管网规划。规划近期采用分流制与合流制相结合的体制, 新建城区以及大部分改造城区的管网采用完全分流制, 保留局部地区的现状合流管, 待城市发展到一定阶段后再完全改为分流制。

2. 4 大排水体系

大排水体系是指通过地表通道和调蓄设施来排除超过小排水体系设计标准的超标暴雨或极端天气特大暴雨的体系。

1) 排涝分区。利用Arc GIS软件对规划区地形图进行处理, 并建立地表水文模型, 对规划区进行Arc GIS盆域分析。得出主要结论有: 青沙河、柳根河、惠济河为自然形成的涝水行泄通道, 为城市排涝水提供了自然渠道; 护城河水系自循环, 涝水无出路, 需增涝灾时排涝通道; 局部区域超过雨水管网标准的涝水不能通过地面漫流直接汇入河流, 将导致局部路段受灾, 需增加排涝通道;南部地区地势较高, 强降雨时雨水易汇入城区导致内涝。

2) 地表涝水行泄通道。基于模拟的径流路径与现有场地所形成的真实径流之间的差别, 对于模拟图中存在着径流的线路, 而现有场地未能形成真实的径流, 则很有可能存在内涝, 可通过规划地表涝水行泄通道或开挖渠道来防治内涝。

青沙河排涝分区: 青沙河西部区域超过管网设计标准的雨水将汇流至西部中间道路及最西侧道路, 因此规划远期按照建设排涝暗渠, 同时考虑该道路为远期涝水的道路行泄通道。

柳根河排涝分区: 本分区北部地区地形复杂, 超过管网设计标准的雨水将汇流北部地区中部道路, 因此规划北部局部路段建设涵渠并预留涝水行泄通道。

惠济河排涝分区: 本分区南部地区存在超标雨水无处排放问题, 规划远期沿南部中间道路建设暗渠并改造此道路为涝水行泄通道。

3) 雨水调蓄设施。调蓄池按照大排水系统需调蓄降雨量为标准进行规模设计, 规划新建4 处多功能调蓄设施, 同时规划多处低势绿地作为雨水滞水区。

3 结语

目前, 内涝防治规划主要侧重于管道、泵站等排水设施的布置和设施规模的确定, 并盲目通过提高管网重现期来达到防治内涝的目标。但实际内涝成因复杂, 涉及规划、水利、建设等多个部门, 本文试图通过水利、给排水、景观、城市规划、建筑、道路、竖向等多个专业的衔接, 建立径流控制体系、小排水体系和大排水体系三位一体的综合内涝防治体系, 也是未来城市应对内涝的根本途径。

摘要：以山西省平遥县为例, 分析了用地布局、管网、地形、水文、气象等同内涝防治的关系, 从径流控制、小排水和大排水三方面, 提出了多专业协调衔接的综合内涝防治三大体系, 以应对未来城市的内涝灾害。

关键词：内涝,防治体系,多专业,协调衔接

参考文献

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[3]耿莎莎.基于城市规划视角下的城市内涝防治研究[D].兰州:兰州大学, 2013.

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