城市防洪排水系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化思路研究論文
1引言
中山市屬于南方城市，江河眾多，降水豐沛，內(nèi)澇頻發(fā)，公眾叫苦連天。有數(shù)據(jù)顯示，自1956年來中山市發(fā)生過50余次氣象澇災(zāi)。發(fā)生內(nèi)澇既有客觀上的氣象和地理因素影響，也與當(dāng)前城市“重地上輕地下、重建設(shè)輕管理”的建設(shè)模式有關(guān)聯(lián)。改變傳統(tǒng)的以“排”為主的治理模式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤皾B、滯、蓄、用、排”的方向，借鑒學(xué)習(xí)國內(nèi)外成功經(jīng)驗，因地制宜地推廣現(xiàn)代雨水利用與管理技術(shù)，推行雨污分流改造工程勢在必行。
2中山市頻繁發(fā)生內(nèi)澇的人為因素
2.1多條內(nèi)河涌被覆蓋增加內(nèi)澇
在城市建設(shè)大舉擴張中，填滿覆蓋河涌、破壞河道水系等行為，致使排澇系統(tǒng)對降雨的調(diào)蓄能力下降。同時大量新建的柏油路、水泥路面等硬質(zhì)鋪裝，由于滲透性差，令雨水不能快速滲透，加劇城市內(nèi)澇。
2.2城市排水系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)偏低，建設(shè)存在短期性和臨時性
我國以前的城市建設(shè)在城市排水系統(tǒng)設(shè)計上多是按1年一遇的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)劃設(shè)計，尤其是城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃與道路、水系、綠地、城市豎向等系統(tǒng)專業(yè)規(guī)劃的銜接不夠，導(dǎo)致傳統(tǒng)排水規(guī)劃的綜合性、前瞻性不強。
2.3重建設(shè)輕管理導(dǎo)致排水設(shè)施排污排洪能力下降
在過去30多年的城市建設(shè)中，對排水防澇設(shè)施的改造與維護欠賬多，系統(tǒng)不完善，管養(yǎng)不到位。一些排水設(shè)施建成時間較長，老舊、地面沉降、管理不善等導(dǎo)致一些管渠出現(xiàn)開裂、錯位、淤塞等問題，一旦出現(xiàn)強降水，雨水排泄不暢，就容易出現(xiàn)積水，加上擅自變更規(guī)劃、改變原排水系統(tǒng)所擔(dān)負(fù)的服務(wù)范圍等因素，導(dǎo)致排水系統(tǒng)不堪負(fù)荷。
3城市排水系統(tǒng)改造建議
3.1推廣雨污分流排水工程
雨污分流作為一種排水體制，是指將污水和雨水分開，各用一條管道輸送，進行后續(xù)處理或排放的排污方式。以前受經(jīng)濟水平限制，沒有根據(jù)水的來源在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面對排水管道進行分設(shè)，采用雨水和污水合用一條排水管道的排水系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境意識增強，尤其是水資源日益珍貴，為了更好地利用各種水資源，實施雨污分流顯得十分必要。
雨污分流后，污染輕的雨水直接排人城市內(nèi)河再經(jīng)過自然沉淀，既能供給噴灑道路的城市市政用水，也可以作為天然的景觀用水，然后這些雨水經(jīng)過緩沖凈化流人河流，還能提高地表水的使用效益;而排人污水管網(wǎng)后的污水經(jīng)過污水處理廠處理又實現(xiàn)了回用和再生，既讓城市水環(huán)境明顯改善，而且降低了污水處理成本。
3.2提高城市排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
國家最近提出了海綿城市建設(shè)的理念，對于深受內(nèi)澇之苦的中山市來說是機遇。有專家建議，可以借鑒國內(nèi)外成功經(jīng)驗，開展防排澇綜合規(guī)劃，加大排水系統(tǒng)改造力度，落實“海綿”型城市建設(shè)方針。在排水設(shè)計方面，要遵循地理、水文和氣象等自然規(guī)律，儲存和利用雨水資源，變單純排水為疏導(dǎo)澇水。例如在對易澇區(qū)道路交叉口、橋涵引橋等的`排水改造中，建議按3-5年一遇的標(biāo)準(zhǔn)改造;對隧道、地下停車場和下沉廣場等，建議按照不低于30年一遇的防澇標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)防布置，避免因暴雨積水引發(fā)隧道吃人等較嚴(yán)重后果;在新建、擴建、改建的項目中應(yīng)增加雨水利用工程，加大對城市雨水徑流的源頭控制，發(fā)揮城市綠地、道路、水系等對雨水吸納、蓄滲和調(diào)節(jié)的作用，從而緩解城市內(nèi)澇。
3.2.1屋頂綠化雨水利用系統(tǒng)
屋頂綠化系統(tǒng)可提高雨水水質(zhì)并使屋面徑流系數(shù)減小到0.3，有效地削減雨水徑流量。作為改善城市環(huán)境的新生態(tài)技術(shù)，也可作為雨水集蓄利用和滲透的預(yù)處理措施，該技術(shù)在德國和歐洲城市已廣泛應(yīng)用。屋頂綠化技術(shù)關(guān)鍵的科學(xué)選擇植物和種植土壤，確保不發(fā)生滲漏。上層土壤應(yīng)選擇孔隙率高、密度小、耐沖刷、且適宜植物生長的天然或人工材料。
3.2.2屋面雨水集蓄利用系統(tǒng)
屋面雨水集蓄利用系統(tǒng)分為建筑群集中式系統(tǒng)和單體建筑物分散式系統(tǒng)，是利用屋頂做集雨面，在公共、工業(yè)和家庭等方面用于沖廁、冷卻循環(huán)、澆灌、洗衣等中水系統(tǒng)所需的非飲用水。該系統(tǒng)由雨水的匯集區(qū)、截污裝置、輸水管系、儲存、凈化和配水等部分組成;根據(jù)需要，可能還會設(shè)計貯水池溢流管與滲透設(shè)施相連接，使部分雨水在超過儲存容量時發(fā)生溢流滲透。屋面雨水集蓄利用系統(tǒng)不但可以讓飲用水節(jié)約，還會使城市排水和處理系統(tǒng)的負(fù)荷減輕，使污染物排放量減少，讓生態(tài)環(huán)境得到改善。
3.2.3園區(qū)雨水集蓄利用系統(tǒng)
在公園、新建居民小區(qū)以及環(huán)境條件較好的類似城市園區(qū)，工程技術(shù)人員通過設(shè)計，將區(qū)內(nèi)路面、綠地、屋面的徑流雨水收集起來加以利用，達到減少水澇、優(yōu)化小區(qū)水系統(tǒng)、削減城市非點源污染物排放量和暴雨徑流量，進而改善環(huán)境的效果。因為這種系統(tǒng)涉及面寬，比較巨大，需要處理好綠地與道路高程、室內(nèi)外雨水收集排放系統(tǒng)、初期雨水截污、凈化等相關(guān)環(huán)節(jié)間的關(guān)系。
4結(jié)束語
現(xiàn)代城市防洪排水工程涉及多學(xué)科，在選擇排水系統(tǒng)方案時，要根據(jù)現(xiàn)場的給水排水系統(tǒng)、水資源環(huán)境、水文地質(zhì)、氣候及降雨、雨水水質(zhì)、園林道路、水景、建筑、地下構(gòu)筑物、地形地貌、高程和總體規(guī)劃等各種條件，充分考慮各種滲透設(shè)施和收集利用的適用條件及優(yōu)缺點，通過技術(shù)經(jīng)濟分析、水力計算、水量平衡來確定科學(xué)方案，突出系統(tǒng)化觀點，協(xié)調(diào)好各專業(yè)的關(guān)系，兼顧經(jīng)濟效益和社會效益。
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