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某沿海城市中心城区排水防涝分析与对策

2015-10-21陈丽花

建筑工程技术与设计 2015年8期
关键词:防治策略

陈丽花

摘要:结合某沿海城市的自然条件、历史内涝情况,解析其中心城区内涝特性以及原因。通过对城区现状易涝问题的分析,借鉴国内外先进城市的整治措施,遵循“总体规划,重点治理,分布实施”的治理原则,拟定“防、保、蓄、建”策略对城区内涝进行整治。

关键词:城市内涝;防治策略;多层保障;可持续排水系统

1. 城区排水防涝现状

1.1. 自然条件

S市中心城区地势总趋势是西北高,东南低,大部分为平原,地势较为平坦,一般高程为1-3.5米。多年平均年降水量1515mm,降水量具有年际、年内分布不均的特点,常出现春旱夏涝。S市台风频发,中心城区地处韩江下游沿海地区,涨潮或强风暴潮易受顶托。潮汐为不规则半日潮,潮汐不等现象显著,潮差较小,多年平均潮差1.02米,100年一遇的台风暴潮水位4.09米,历年最高潮水位3.77米,多年平均高潮位为1.01米。其主要河流水系为为韩江支流系统,河流最终汇入内海湾。

1.2. 内涝情况

S 市中心城区多次出现内涝现象, 2001年7月6日受台风影响,多处海堤漫顶过水,堤围被冲毁崩决,城区共有30多条马路受浸,最大水深达1.2米;2013年9月22日受台风袭击,海滨路全路及其他路段多处漫堤、倒灌,老城区几乎全部受浸,水深达0.8多米。

2. 城区内涝原因解析

2.1. 城区内涝空间特征

城区易涝高风险片区呈现一定的空间规律性,主要集中在海滨路片区、老城区片区和城中村等片区。

2.2. 城区内涝影响主因素

通过对易涝高风险片区分析总结,归纳出造成城区内涝重要因素主要包括以下几个方面:

(1) 自然条件影响。城区属于沿海地区,易受外海潮顶托,排涝时间短,难度大,洪涝滞蓄时间长,易发生高风险洪涝灾害;且城区为平原地区,地势低平,河渠水面比降小,排水速度慢,容易形成范围广、历时长的涝灾。海滨路片区濒临内海,是海水倒灌、漫堤的首受淹区;老城区片区与城中村地势低洼,潮水顶托严重。

(2) 地表徑流变化。随着城市的发展,城区下垫面发生改变,建筑密度增大,路面硬化率高,沟渠水系被填埋,造成径流系数加大,汇流时间缩短,以致城区径流区的径流增加,排水管渠体系压力加重,同时,水系、绿地滞留调蓄效应减弱,洪峰提前,洪峰流量加大。老城区属于建筑密集区,不透水地面比例相对新区高;城中村无序开发,水系减少,大量不透水地面增加,地表径流增加且污染加剧。

(3) 排水体制落后, 排水系统不完善。城区虽然采用分流制为主,但合流管道仍约占41%,且全市管渠达标率低至15%(依照室外排水设计规范2014年版GB50014-2006规定,中心城区排水管渠设计重现期标准需满足P≥2),整个排水系统总体比较混乱。老城区和村中村现大都采用雨污合流排水体制,污水和雨水直接排入管渠,造成排水管渠负荷过大,管道堵塞;且老管道设施长年未改造更换,排水管道管径小,坡度小,标准低。部分片区由于建设时序不一,管网混乱,出现雨污水管乱接,下游管道管径小于上游管道,下游管道标准低于上游管道标准,雨水管道并联联接,雨水管道中断等各种情况,大大降低了排水管网的排水能力。

(4) 排涝防灾标准低,调蓄减灾能力不足。城区堤围虽基本建设完成,但是防涝标准低,部分堤围未能达到百年一遇设防标准;堤围存在缺口,防潮闸老化,容易被高潮水冲刷破损。内河水系和泵站排涝标准不高于十年一遇,只能满足农田水利标准。城区整体水面率低,可调蓄库容小,内河水系淤积堵塞或被人为隔裂,水循环系统遭受破坏,内涝风险增加。

(5) 城市管理不足。城市地下管网缺乏规划协调和完善管理制度,以致排水管网系统错乱,排涝管渠淤积,排涝体系功能无法最大程度发挥。城区排水防涝行政主管部门不统一,主要由城管局、水利局、住建局多部门负责。“多头治水”管理制度存在责任不明、行动不力等弊端,容易对排水防涝工作造成重复建设或建设漏洞和缺口。

3. 国内外排水防涝整治的大体思路

3.1. 国内沿海城市排水防涝的重要措施

浙江省沿海平原地区采用 “上蓄、中疏、下排、适当地滞”的治涝思路,改善沿海平原内涝[1]。“适当地滞”是浙江省针对沿海城市地势平坦,潮水易顶托这一特点,在沿海围涂区设置蓄滞洪区,减弱洪潮对城市的冲击,这一点很值得我们借鉴。

3.2. 国外先进国家排水防涝的重要措施

重“预防”:美国和英国等先进国家重视洪涝灾害的预控。美国除了采用修建防洪堤等传统工程措施,还建立起了以地理信息系统(GIS)、遥感系统(RS)、全球卫星定位系统(GPS)为核心的“3S”洪水预警系统;英国建立首个洪水预报中心,实现对洪涝灾害及时准确的预警和控制[2]。“预防”意识和“预防”技术这一方面,正是s市缺乏重视的。

可持续城市雨水系统:美国和英国等国家针对地表径流产生的负面影响,基于LID理念,推广一套可持续城市雨水系统[2]。可持续排水系统可避免对现有城市排水系统进行大规模改造,实现低成本有效改善城市内涝,这对于老城区改造有很好的启示和引导。

4. 城区内涝整治策略

通过对城区现状易涝问题的分析,借鉴国内外先进城市的整治措施,结合s市中心城区排水防涝体系的特点,遵循“总体规划,重点治理,分布实施”的治理原则,拟定“防、保、蓄、建”策略对城区内涝进行整治。

防:建立“多层保障”的防洪系统。第一,提高防涝设施标准,堤围严格按照设防标准达标加固,建设高标准排涝泵站,定时检查更换老旧闸阀,为城市筑起一道坚固的屏障;第二,在沿海堤岸围涂区打造如红树林等海岸森林,降低海潮高度和强度,缓冲洪潮对海堤的冲刷;第三,成立防洪中心,建立基于“3s”技术的洪水监控系统,提高洪涝预警系统水平。

保:着手城市泄水通道清淤疏浚,保证现有排水防涝体系的排涝能力。城市现有泄水通道严格控制保护,严禁水系通道乱填埋与隔断,保证城市水面率。从源头限制污水乱排放,完善管网体系,老城区与城中村合流制逐步改造截留式合流制,最后实现完全分流制;对排水管道定期检查疏通,严禁建筑垃圾的排放,对沟底垃圾淤泥进行清理疏通,提高泄洪与自然循环能力;通过上游引水、雨水利用、中水回用等措施,引水对河道进行冲淤,保持城市水系顺畅。

蓄:多途径建设雨洪滞蓄设施,构建 “可持续排水系统”,实现城区雨水“内部消化”。针对老城区“小排水系统”能力差,改造难度大这一特点,转换治涝思路,通过屋顶绿化、水箱储存、浅草沟、透水铺装路面、地埋集蓄池等微易联合雨洪滞蓄设施,从源头对雨水进行控制,削减地表径流量。新区建设和旧区改造不仅可利用微易雨洪滞蓄设施,而且可联合建设透水铺砖广场、透水性下凹式绿地、人工湖、地下储水池等大型调蓄设施,构建可持续大排水系统,减小排涝压力,同时改善城区生态环境。

建:高标准建设,低程度重复建设,完善城市排水防涝体系。新区建设严格按照《室外排水设计规范》(2014版)对排洪沟渠、排涝泵站、排水管道新标准要求建设,老城区、城中村小型电排站、废旧管道按标准重建更换,提高城市排涝能力。结合新区建设和旧区改造,考虑交通运输、管线敷设、地面排水等各方面的要求,提高城市低洼处竖向标高。对于不具备改造条件的低洼片区,新建小型雨水提升泵站,及时抽排涝水。

“防、保、蓄、建”排水防涝策略的实施,离不开管理部门的统筹规划和有效管理。建议建立长效治水管理体制,改“多头治水”为“一头治水”,早日实现治水一体化管理,统筹协调,高效解决处理城市内涝问题。

参考文献:

[1] 李湘洲、李南.国外城市防洪减灾的智慧[J].百科知识,2012(18).

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