城市排水防涝综合规划治理措施探讨.pdf

现代物业Modern Property Management 145 引言城市化的迅猛发展为人类带来前所未有的便利和经济增长，但同时也给城市基础设施带来巨大的压力，尤其是在气候变化背景下极端天气事件的频发使得城市排水系统面临巨大挑战，内涝问题不仅影响市民的日常生活，还可能导致重大经济损失和安全风险。因此深入了解城市排水防涝的综合规划和治理措施成为城市发展的当务之急，本文旨在探讨城市排水防涝的挑战、存在的问题及其有效对策，为相关政策制定和实践提供参考。1 城市防涝挑战的现状与影响城市化进程在全球范围内不断加速，导致城市人口与建筑面积日益增加，这种迅速的扩展势必导致城市基础设施的压力增大，特别是在排水和防涝系统方面。全球气候变化加剧极端天气事件的频发，如暴雨、台风等，进一步强化城市防涝的紧迫性，在现有的城市设计中大面积的硬质铺装和不透水的建筑材料限制了地面的雨水渗透，从而增加雨水径流，这种现象结合不完善的城市排水设计和老旧的排水设施，经常导致雨水无法迅速排放形成内涝。内涝不仅影响城市居民的出行和生活，还对城市的交通、经济和环境带来负面影响。例如，交通受阻可能导致重要的经济活动中断，同时停滞的雨水可能成为各种疾病的滋生地，增加公共健康的风险。更重要的是，内涝还可能损坏城市基础设施，如道路、桥梁和电力设备，导致其预期使用寿命缩短，维护和修复成本增加。这些问题加剧了城市的经济负担，并给市政管理带来更大的挑战。近年来，随着极端天气事件的增多，许多城市都经历了严重的内涝和水淹事件。例如，2021年7月，中国河南省遭受了罕见的暴雨袭击，郑州市24小时内的降雨量达到超过600毫米，导致城市交通瘫痪，地铁线路被淹，多人遇难，此次暴雨造成了大量的财产损失，并影响了数百万人的生活1。2 城市排水系统的关键组成部分2.1 城市地表排水系统随着全球城市化的加速，地表排水系统面临着前所未有的挑战，城市的扩张、建筑密度的增加以及气候变化带来的极端天气事件都对现有的排水系统造成了巨大的压力，为应对这些挑战工程师和城市规划者已经开发一系列创新的排水设计方案。生态雨水管理是近年来受到广泛关注的一种方法，它旨在模仿自然的雨水处理方式，通过建设雨水花园、绿色屋顶和生物滞留池，这种方法不仅可以减少径流，还可以增加地下渗透，同时为城市提供景观美化和生态效益。透水铺装是另一种有效的地表排水解决方案，它允许雨水直接通过表面渗透到下面的土壤中，从而大大减少了雨水径流，这种铺装材料特别适用于停车场、人行道和其他硬质表面。雨水收集和再利用系统则利用特殊的容器或水池来收集雨水，然后将其用于灌溉、冲厕或其他非饮用用途，这不仅可以减少城市对淡水资源的依赖，还可以降低雨水径流对下水道系统的压力。2.2 下水道与污水处理设施下水道是城市排水系统的关键组成部分，其主要功能是收集和传输地表径流和废水，确保其迅速流入污水处理设施或其他指定地点。下水道的设计和施工必须确保其具有足够的容量和坡度，能够处理在特定时间和地点的最大雨水流量。为了实现这一目标工程师必须考虑到多种因素，如地形、土壤特性、雨水流量和城市的建筑密度。另外由于下水道的建设和维护成本较高，因此其工程设计必须确保长期的稳定性和效率。与此同时污水处理设施的主要任务是处理和净化收集到的废水，使其达到排放标准，然后将其排放到河流、湖泊或大海中。这一过程包括多个步骤如沉淀、生物处城市排水防涝综合规划治理措施探讨郑民发（中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广东 广州 5 1 0 6 6 3）摘 要：随着城市化速度的加快，城市排水与防涝难题愈发严重,对城市发展构成挑战。本文系统性地探讨城市排水防涝的综合规划和治理策略，深入解析城市防涝挑战的现状及其导致的影响,进一步详述城市排水系统的核心组成部分,如地表排水系统、下水道及污水处理设施以及雨水收集与利用策略，针对城市内涝所面临的关键问题提出一系列有效的治理措施，综合应用这些技术和策略,有望为城市构建更为稳健、高效的排水和防涝解决方案。关键词：城市排水；防涝；内涝；绿色基础设施 145 市政建设 Municipal Construction 146 理和化学处理，每一步都要确保去除废水中的悬浮固体、有机物和其他污染物，在这个过程中污泥和其他副产品也需要得到妥善处理，以确保环境的安全和健康，由于城市的快速发展和人口增长，污水处理设施面临着巨大的压力，因此其扩建和升级成为城市规划的重要议题2。2.3 雨水收集与利用策略雨水收集与利用策略是近年来城市排水防涝综合规划中受到越来越多关注的领域，因为它结合防洪、节水和环境保护的优点，该策略的核心是通过技术手段，如雨水收集器、储存设施和过滤系统，从道路、屋顶和其他硬质表面收集雨水，然后将其存储起来以备后用或进行进一步的处理，这样做不仅可以减轻城市排水系统的压力，还可以为城市供水系统提供一个可持续的、经济的补充水源，在实施雨水收集与利用策略时需要考虑多种技术和经济因素，如雨水的质量、储存容量、过滤和处理技术以及与现有供水和排水系统的集成。此外雨水的收集和利用也可以提供多种环境效益，例如通过雨水的收集和再利用可以减少对地下水和河流的开采，从而减轻地下水过度开采带来的环境和社会影响。同时通过将雨水引导到地下可以提高土壤的湿润度，促进植被生长，改善城市的微气候，并提高城市的生态系统服务功能。总之，雨水收集与利用策略为城市排水防涝提供了一个创新和可持续的解决方案，有助于实现城市的经济、环境和社会目标。3 城市内涝存在的问题3.1 排水设计标准较低，且排水能力不足随着城市化的快速推进，许多城市的基础设施建设未能跟上发展的步伐，这尤其体现在排水设计标准上，许多城市仍采用过时的设计标准，未能适应当前的降雨模式和城市建设情况。传统的排水设计往往基于历史降雨数据，但随着气候变化的影响，强降雨事件的频次和强度都在增加，而这些标准未能考虑到的降雨模式，导致排水系统在面临强降雨时容易超负荷运行，此外过去的设计标准更多的是为满足日常的排水需求，而非应对极端天气事件，在现代城市中由于建筑密度高、硬化表面多，雨水径流量大大增加，使得原有的排水能力远远不足，这种状况下排水系统易被淹没导致内涝现象频发3。3.2 城市建设用地增多与绿地减少影响雨水径流与渗透能力随着城市化的加速，大量的自然地貌和绿地被转化为建设用地，如道路、建筑和其他硬化设施，这种转变导致城市的雨水径流系数显著增加，即雨水在地表的流动速度和数量都大大增加。硬化的表面，如沥青和混凝土使雨水迅速汇集，增加了内涝的风险。同时，由于绿地和开放空地的减少，雨水无法有效地渗透到地下，导致地下水位下降，可能引发地面沉降、生态环境退化和城市热岛效应，进一步加剧城市的气候变化压力。绿地不仅为城市提供休闲、生态和美化功能，还通过其对雨水的吸收和渗透作用减轻排水系统的压力。因此，保护和增加城市绿地不仅有助于提高城市的生态和美观价值，还是确保有效排水和防止内涝的关键。3.3 老旧排水设施维护不及时在众多城市中随着历史的积淀和时代的变迁，大量的排水设施已经使用数十年甚至上百年，这些老旧设施经受时间的考验，而其性能和效率都已明显下降。材料的老化、结构的破损以及新旧系统的不兼容性都可能导致排水设施的功能不稳定或完全失效。例如古老的砖砌下水道在遭受强烈降雨冲刷或地下土壤变动时可能会发生坍塌或裂缝，从而导致雨水无法顺利排放，甚至可能回流至地表，形成水潭。又如老旧的泵站由于长时间使用，设备磨损严重，可能无法在短时间内启动或是泵水能力大大减弱，无法应对大流量的雨水排放需求。此外，由于维护困难、经费不足或是信息不对称，许多城市在对老旧排水设施进行定期检查和维护时存在盲区和疏忽，导致一些隐患未被及时发现和解决。当这些隐患在雨季或极端天气中暴露出来时，往往已经为时已晚，导致城市内涝情况进一步加剧。3.4 地下基础设施对排水系统的挑战随着城市的快速发展，地下基础设施如地铁、地下车库和地下商场等日益增多，这些地下结构对城市的排水系统带来了新的挑战。由于地下结构的存在，雨水无法直接渗透到更深层的土壤中，导致地表和地下的雨水积聚。此外，地下结构的建设往往需要大量的开挖，这可能会破坏原有的排水系统，使雨水排放受到阻碍。同时，地下空间的复杂性和封闭性也使得雨水排放更为困难，一旦发生内涝，后果可能十分严重，如地铁淹水、地下车库积水等，严重威胁城市的安全和正常运行。4 解决城市内涝问题的有效对策4.1 提高排水设计标准，并增强排水能力提高城市排水系统的抗洪能力是一项复杂而关键的任务，需要深入的技术和工程方案来解决。首先，重新评估和提高排水设计标准是必要的，这包括重新定义设计雨量，根据最新的气象数据和气候模型确定具体的设计雨量标准，以确保排水系统能够应对未来更大的降雨事件，这可能涉及引入更高的设计雨量值以及制定更为严格的排水标准。其次排水设施的尺寸和容量需要增强，对下水道、雨水排放管道等设施进行技术升级，扩大其尺寸和容量以增加排水系统的吞吐能力，这可能需要对现有基础设施进行改造，同时也需要在城市规划和建设中考虑新的排水需求。另外，建立雨水蓄现代物业Modern Property Management 147 水池是一项有效的措施，可以帮助减轻排水系统的负荷，降低洪水风险，这些蓄水池可以在大雨期间储存雨水，并在需要时逐渐排放，以平稳地控制雨水的流动。蓄水池的设计和建设需要考虑地理特征、土壤类型和城市布局等因素，以确保其有效运作。再者排水泵站是排水系统的关键组成部分，需要确保其能够快速响应并有效地排水，这可能涉及采用先进的泵技术、自动控制系统和远程监测，以提高泵站的性能和可靠性。除了技术方面的改进，城市规划和土地利用也需要考虑，避免在易受水浸影响的区域建设，采用透水铺装和增加绿化措施可以增加自然排水能力，减少城市表面径流，这些措施可以减轻排水系统的负担，降低洪水风险4。4.2 优化城市建设布局增加雨水渗透区域城市建设布局是影响雨水径流和渗透的关键因素，过度的城市建设尤其是大量的硬化地面，大大限制雨水在地表的渗透能力，从而增加地表径流量，加剧内涝的风险。为有效地解决这一问题需要重新审视城市建设布局，确保合理的空间分布以便为雨水提供更多的渗透空间，这包括在城市中创建更多的绿地、开放空间、人工湿地、绿色屋顶等，这些措施不仅能够增加雨水渗透，还能够为城市带来更多的生态和休闲价值。同时对硬化地面进行透水改造，如使用透水砖、透水混凝土等材料也是一个有效的策略。这样即使在雨季也可以确保雨水在地表的有效渗透，从而减轻排水系统的压力，减少内涝的风险。4.3 改造与升级老旧排水设施老旧排水设施存在一系列问题，涉及设备老化、设计过时等方面，这些问题直接影响设施的运行效率和防涝能力。为了有效解决这些挑战必须进行全面的评估，明确设施的现状、潜在问题和改进需求，采用系统性和科学的方法，如模拟雨水流动、计算排水容量和雨水储存量等，以更准确地评估现有设施的性能和局限性。对于容量不足的下水道可以考虑扩大其尺寸或增加新的排水通道以增强排水能力。对于工作效率低下的泵站可采用更高效的泵或增加备用泵，以提高其运行稳定性。同时对于已经达到设计寿命或存在严重损坏的设施应考虑进行替换或淘汰，以确保整个排水系统的持续、稳定运行。改造和升级老旧排水设施需要高度专业的技术支持，首先需要进行详尽的工程设计，确保改造方案符合技术要求和安全标准。在施工过程中必须严格遵循工程规范，确保改造工作按计划进行，最大程度地减少对城市交通和居民生活的干扰。另外改造过程中还需要关注环保和可持续性考虑，可以考虑采用环保材料和技术减少对环境的影响，还可以探索雨水的再利用和收集以降低城市对自来水的需求，同时减少排水负荷，值得注意的是改造和升级老旧排水设施是一个长期持续的过程，需要建立有效的监测和维护体系，定期检查设施的性能，及时修复和更新设备以确保其长期可靠运行，还需要与城市规划和发展相协调，确保改造项目与城市的未来需求和发展方向一致5。4.4 强化天气预警与城市排水管理随着气候变化和极端天气事件的增加，天气预警系统在城市排水管理中的作用变得尤为重要。通过及时、准确的天气预报和预警，可以为城市管理者提供宝贵的时间来采取应急措施，如提前排放水库、清理排水沟渠、提醒居民做好防范等，从而减少内涝的风险。此外，城市管理者还应加强对排水设施的日常巡查和维护，确保在雨季到来之前，排水系统处于良好的工作状态。同时，城市管理部门应建立完善的应急响应机制，制定详细的应急预案，明确各部门、各单位在内涝发生时的职责和任务，确保在紧急情况下能够迅速、有序地进行应对。此外，还应加强与社区、企事业单位的合作，提高居民的防涝意识和能力，鼓励居民参与到城市排水管理中来，共同努力，减少内涝的危害。5 结论城市排水与防涝问题的综合规划治理是城市发展的基石，涉及复杂的技术与管理交织，有效地应对此问题要求超越传统的单一技术或策略，转向多元化、系统化的整体解决方案。深入分析现有排水系统的组成、识别内涝的核心问题以及制定实践性的解决对策是确保城市水务健康发展的关键。此外不断的技术创新、老旧设施的改造升级以及强化天气预警与城市排水管理都是未来城市排水防涝工作的重要方向，为确保长期的有效性，必须对各个治理环节持续研究、监测和优化。参考文献：1刘本定,苏娟,徐慧等.基于城市体检数据分析的安徽省城市排水防涝建设水平评价研究J.工程与建设,2022,36(04):893-896.2潘志博.基于Infoworks ICM的城市排水防涝综合治理方案研究D.沈阳农业大学,2022.3本刊讯.住房和城乡建设部召开2022年城市排水防涝工作部署暨城市内涝治理培训视频会议J.建设科技,2022(07):8.4周盼华.城市排水防涝综合规划治理研究分析J.城市住宅,2021,28(S1):58-59.5张莉,李晶,尹勇.城市排水防涝综合规划治理研究J.科技创新导报,2018,15(15):79+81.