北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院北京市水質(zhì)科學(xué)與水環(huán)境恢復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 周玉文教授
近年來(lái)我國(guó)城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā),已經(jīng)造成巨大經(jīng)濟(jì)、財(cái)產(chǎn)損失并嚴(yán)重影響了城市的正常安全運(yùn)行,受到了媒體、公眾和政府的高度重視。很多專(zhuān)家學(xué)者從不同的角度探討了產(chǎn)生城市內(nèi)澇的原因和解決途徑,各有建樹(shù)。為了科學(xué)規(guī)劃建設(shè)城市排水(雨水)防澇工程,抵御城市內(nèi)澇,本文僅從工程的角度探討如何構(gòu)建城市排水(雨水)防澇工程的系統(tǒng)問(wèn)題。
1構(gòu)建城市排水(雨水)防澇工程系統(tǒng)架構(gòu)的必要性
國(guó)務(wù)院2013年23號(hào)文“關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知”為科學(xué)防治城市內(nèi)澇災(zāi)害提出了從規(guī)劃做起的基本要求。2014年1月1日頒布的《城鎮(zhèn)排水與污水處理?xiàng)l例》為科學(xué)防治城市內(nèi)澇災(zāi)害奠定了法律依據(jù)。2014年版《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》為科學(xué)防治城市內(nèi)澇災(zāi)害制定了防治標(biāo)準(zhǔn)。在住建部關(guān)于印發(fā)《城市排水(雨水)防澇綜合規(guī)劃編制大綱》的通知(建城[2013]98號(hào))基礎(chǔ)上,應(yīng)用《城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)技術(shù),全國(guó)各地都在積極編制城市排水(雨水)防澇綜合規(guī)劃。海綿城市建設(shè)已經(jīng)將城市排水防澇綜合規(guī)劃的實(shí)施提上議事日程。如何將以上精神落實(shí)到工程中,定義科學(xué)防治城市內(nèi)澇災(zāi)害的設(shè)計(jì)工況就十分必要。
我國(guó)一直采用城市排水工程和城市防洪工程的二元工程體系架構(gòu)解決城市的洪澇災(zāi)害問(wèn)題。2011年版《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》首次提出內(nèi)澇的概念,2012年完成的亞洲發(fā)展銀行技術(shù)援華項(xiàng)目《城市雨水管理與內(nèi)澇防治》的咨詢(xún)報(bào)告全面分析了我國(guó)法律、機(jī)構(gòu)、技術(shù)和投資等方面存在的問(wèn)題和解決問(wèn)題的建議。在2014年版《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》頒布以前,一直將排水標(biāo)準(zhǔn)作為內(nèi)澇的防治標(biāo)準(zhǔn)。所以,很多人將排水管網(wǎng)提標(biāo)改造作為解決城市內(nèi)澇的核心技術(shù)。2014年版《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》從頂層設(shè)計(jì)角度,建立涵蓋“源頭控制體系”、“排水管網(wǎng)系統(tǒng)體系”和“內(nèi)澇防治體系”的我國(guó)城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架。但是“內(nèi)澇防治體系”的定義并不明確。有人提出參考澳大利亞將城市排水、內(nèi)澇防治和防洪三套工程體系架構(gòu),一并考慮城市雨水系統(tǒng)的防災(zāi)問(wèn)題。兩者的差別是只局限在城市排水的范疇,還是從整個(gè)城市雨水系統(tǒng)來(lái)構(gòu)架工程系統(tǒng)。我們要提高現(xiàn)有排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)制定出新的內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn),并且要與城市排水標(biāo)準(zhǔn)和防洪標(biāo)準(zhǔn)相銜接。
目前還存在著源頭控制、過(guò)程控制和受納水體控制的關(guān)系應(yīng)進(jìn)一步明確和準(zhǔn)確地確定科學(xué)防治城市內(nèi)澇災(zāi)害的設(shè)計(jì)工況和設(shè)計(jì)參數(shù)等問(wèn)題,很多基本概念一直困擾著工程技術(shù)人員,有必要予以澄清。
2城市排水(雨水)防澇工程體系的系統(tǒng)架構(gòu)
城市是一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng),它的生態(tài)安全、排水安全和防災(zāi)安全都依賴(lài)于相應(yīng)的工程設(shè)施提供保障。城市排水(雨水)防澇工程體系包括對(duì)降落在城市區(qū)域的雨水進(jìn)行科學(xué)管理、排除地表徑流、防止在低洼地區(qū)產(chǎn)生內(nèi)澇和預(yù)防河水倒灌進(jìn)入市區(qū)或泛濫成災(zāi)的一整套工程設(shè)施,這一整套工程設(shè)施是防治城市內(nèi)澇災(zāi)害的重要基礎(chǔ)條件。
為了實(shí)現(xiàn)城市排水(雨水)防澇工程體系防災(zāi)、減災(zāi)的目的,并考慮到定量化規(guī)劃、設(shè)計(jì)該工程體系,參考國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)和我國(guó)的具體實(shí)踐,擬將城市排水(雨水)防澇工程體系劃分為5個(gè)單項(xiàng)工程:源頭控制工程(海綿城市建設(shè)第一期)、雨水排水管網(wǎng)工程(小排水系統(tǒng))、內(nèi)澇防治工程(大排水系統(tǒng)上游)、排澇工程(大排水系統(tǒng)下游)和防洪工程。5個(gè)單項(xiàng)工程互為上下游關(guān)系,定量化共同分擔(dān)防止內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生的責(zé)任。
2.1源頭控制工程
降落到城市規(guī)劃區(qū)范圍以?xún)?nèi)的降雨,在小區(qū)或街坊內(nèi)產(chǎn)生地表徑流,產(chǎn)生地表徑流的量取決于用地性質(zhì)和地表覆蓋種類(lèi)。科學(xué)地規(guī)劃建設(shè)各種用地性質(zhì)的雨水徑流過(guò)程,可以有效地控制進(jìn)入雨水管網(wǎng)的流量過(guò)程線(xiàn)特性。
源頭控制工程采用調(diào)蓄或增加入滲等低影響開(kāi)發(fā)(LID)和雨水利用典型技術(shù),主要設(shè)計(jì)參數(shù)為降雨量(mm)。常用的設(shè)計(jì)調(diào)蓄水量為10~30 mm,超過(guò)設(shè)計(jì)值之后該工程失效,將產(chǎn)生向源頭以外的排水過(guò)程。
從原則上講,通過(guò)工程設(shè)施可以將全部的降雨都滯蓄在進(jìn)入雨水管網(wǎng)之前的地表徑流階段,但是從經(jīng)濟(jì)方面和安全性等角度考慮,在大城市寄希望于通過(guò)源頭控制工程解決城市內(nèi)澇問(wèn)題可能是不經(jīng)濟(jì)和不安全的。
2.2雨水排水管網(wǎng)工程
在城市規(guī)劃范圍以?xún)?nèi),都要求建設(shè)城市雨水管網(wǎng)排除設(shè)計(jì)重現(xiàn)期以?xún)?nèi)的暴雨徑流,以便解決城市居民在降雨期間的出行方便問(wèn)題。降落在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的暴雨,產(chǎn)生地表徑流以后,從建筑小區(qū)、工廠、學(xué)校、單位等區(qū)域設(shè)計(jì)地面流向道路,并通過(guò)道路邊溝進(jìn)入設(shè)置在路邊的雨水口進(jìn)入地下雨水管網(wǎng)系統(tǒng),雨水管網(wǎng)收集地表徑流以后排向下游受納水體(排澇工程或防洪工程)。由于城市雨水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期與城市內(nèi)澇防御工程設(shè)計(jì)重現(xiàn)期相比都比較低,所以北美和澳大利亞等國(guó)稱(chēng)城市雨水管網(wǎng)為小排水系統(tǒng)(minor drainage system)。在我國(guó)的規(guī)劃設(shè)計(jì)理念中,超過(guò)雨水管網(wǎng)排水能力的暴雨徑流可以暫時(shí)蓄存在地表低洼處,待暴雨過(guò)后或管網(wǎng)有富余排水能力時(shí)再排出,所以一定會(huì)產(chǎn)生城市區(qū)域內(nèi)積水問(wèn)題。
據(jù)推理公式法設(shè)計(jì)理論,城市雨水管網(wǎng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)是設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度[mm/min或L/(s·hm2)]),常用的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為2~5年。
2.3內(nèi)澇防治工程
城市規(guī)劃區(qū)范圍以?xún)?nèi)產(chǎn)生積水問(wèn)題是一種自然現(xiàn)象,超過(guò)城市雨水管網(wǎng)排水能力的暴雨徑流聚集在城市低洼地區(qū),造成一定經(jīng)濟(jì)或財(cái)產(chǎn)損失即產(chǎn)生內(nèi)澇災(zāi)害。城市內(nèi)澇災(zāi)害是一種發(fā)生在城市規(guī)劃區(qū)范圍以?xún)?nèi)新的自然災(zāi)害,這是改革開(kāi)放以后經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的,確定城市內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)城市內(nèi)澇防御工程是保護(hù)市民財(cái)產(chǎn)和保證城市快速、安全運(yùn)行的需求。在我國(guó)的規(guī)劃設(shè)計(jì)理論中沒(méi)有包含城市內(nèi)澇災(zāi)害防治的內(nèi)容,所以?xún)?nèi)澇防治工程規(guī)劃建設(shè)是一種新的需求。為了科學(xué)構(gòu)建城市內(nèi)澇工程防災(zāi)體系,2014年版《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》給出了城市內(nèi)澇綜合防治標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)重現(xiàn)期范圍在20~100年,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于城市雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)、日本、歐盟等國(guó)家均對(duì)內(nèi)澇設(shè)計(jì)重現(xiàn)期做了明確規(guī)定。我國(guó)在此之前沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)內(nèi)澇防治的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),2014年版修訂增加了控制地面積水方面的內(nèi)容,并規(guī)定了內(nèi)澇防治系統(tǒng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期和積水深度標(biāo)準(zhǔn),用以規(guī)范和指導(dǎo)城市內(nèi)澇防治工程的設(shè)計(jì)。
發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)均建有城市內(nèi)澇防治系統(tǒng),北美和澳大利亞等國(guó)稱(chēng)為大排水系統(tǒng)(major drainage system),包括城市內(nèi)澇防治工程和排澇工程。主要包含大雨水明渠、洼地、道路、河道和調(diào)蓄設(shè)施等。
由于我國(guó)行政管理和專(zhuān)業(yè)分工與國(guó)外的差異,排澇工程由水利部門(mén)負(fù)責(zé),城市排水由城市建設(shè)部門(mén)負(fù)責(zé),城市規(guī)劃區(qū)范圍以?xún)?nèi)的城市內(nèi)澇防治工程也由建設(shè)部門(mén)負(fù)責(zé)。城市內(nèi)澇防治工程部分包括行泄通道和調(diào)蓄設(shè)施,其中行泄通道由道路和大排水通道組成,將超過(guò)排水管網(wǎng)排水能力的地表徑流排入下游水體。
城市區(qū)域內(nèi)規(guī)劃設(shè)計(jì)的道路除了保障交通運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)以外,還應(yīng)承擔(dān)排除雨水的任務(wù),即:排除自身產(chǎn)生的暴雨徑流、排除上游和周邊區(qū)域產(chǎn)生的暴雨徑流以及作為輸送超標(biāo)雨水排除的行泄通道。雨水口和檢查井都設(shè)置在道路之上,源頭區(qū)域產(chǎn)生的地表徑流只能通過(guò)道路才能進(jìn)入雨水管網(wǎng),超標(biāo)的暴雨徑流一般都聚集在道路之上,只能通過(guò)科學(xué)合理地設(shè)計(jì)道路的坡度和斷面才能及時(shí)排除。因此,道路設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)和創(chuàng)新是構(gòu)建城市內(nèi)澇防治工程體系的關(guān)鍵。
2.4排澇工程
城市排澇工程是保證城市運(yùn)行安全的工程設(shè)施,是城市雨水管網(wǎng)和城市內(nèi)澇防治工程的下游排水通道,由河道和排澇泵站等工程設(shè)施組成,是保證城市雨水排水工程和城市內(nèi)澇防治工程正常工作的重要工程設(shè)施。
城市排澇工程采用與設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度相關(guān)的排澇模數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般為設(shè)計(jì)重現(xiàn)期20年,設(shè)計(jì)依據(jù)一般為城市或區(qū)域的水文手冊(cè),主要由水利工程師負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。
排澇工程的設(shè)計(jì)水位超過(guò)城市雨水管網(wǎng)和城市內(nèi)澇防治工程的下游設(shè)計(jì)水位標(biāo)高,就會(huì)對(duì)城市雨水管網(wǎng)和城市內(nèi)澇防治工程的造成頂托,影響排水能力。如果水位過(guò)高就會(huì)通過(guò)城市雨水管網(wǎng)和城市內(nèi)澇防治工程設(shè)施倒灌進(jìn)城市規(guī)劃區(qū)范圍以?xún)?nèi),形成嚴(yán)重內(nèi)澇災(zāi)害。
目前城市排澇工程的設(shè)計(jì)方法是從農(nóng)田排澇發(fā)展而來(lái),排水時(shí)間等設(shè)計(jì)參數(shù)還應(yīng)該從城市的需求來(lái)考慮,模型技術(shù)的推廣應(yīng)用也應(yīng)予以重視。
2.5防洪工程
城市防洪工程是保障城市安全的工程設(shè)施,是保證城市免受洪水災(zāi)害的工程設(shè)施。它是城市排水、防澇和排澇工程的下游排水通道,對(duì)城市內(nèi)澇防治的作用非常重要。
城市防洪工程一般采用設(shè)計(jì)流量作為設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般50年以上,設(shè)計(jì)流量通過(guò)對(duì)觀測(cè)河流的洪峰流量進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法確定,設(shè)計(jì)水位是城市排水、防澇和排澇工程的重要設(shè)計(jì)參數(shù)。城市防洪工程超過(guò)設(shè)計(jì)洪水位以后,所有的排水設(shè)施,包括城市排水、防澇和排澇工程都會(huì)失效,將產(chǎn)生嚴(yán)重洪澇災(zāi)害。
3城市排水(雨水)防澇工程系統(tǒng)各組成部分的相互關(guān)系
由源頭控制工程、雨水排水管網(wǎng)工程(小排水系統(tǒng))、內(nèi)澇防治工程(大排水系統(tǒng)上游)、排澇工程(大排水系統(tǒng)下游)和防洪工程等5個(gè)單項(xiàng)工程共同分擔(dān)防止內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生的責(zé)任,5個(gè)單項(xiàng)工程缺一不可,目前我國(guó)內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)和認(rèn)識(shí)混亂的根本原因是由于內(nèi)澇防治工程缺失造成的。
城市排水(雨水)防澇系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)涉及到城市防洪排澇、內(nèi)澇防治、城市排水、低影響開(kāi)發(fā)、雨水利用和合流制改造等多個(gè)研究領(lǐng)域,與水利工程、市政工程和環(huán)境工程密切相關(guān)。目前由于各個(gè)領(lǐng)域的交叉和銜接等問(wèn)題混雜不清,造成很多概念混淆,為保證我國(guó)排水(雨水)防澇系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)領(lǐng)域工程實(shí)踐沿著正確的方向發(fā)展,通過(guò)學(xué)習(xí)國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國(guó)的實(shí)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件,提出建設(shè)5個(gè)單元工程體系,結(jié)合中國(guó)國(guó)情推薦構(gòu)建城市排水(雨水)防澇系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)的體系架構(gòu)。
城市排水(雨水)防澇系統(tǒng)包括城市洪水災(zāi)害的安全處置、城市內(nèi)澇災(zāi)害的安全處置和城市排水安全。城市化發(fā)展過(guò)程中片面追求發(fā)展速度和地上、地下不和諧的發(fā)展傾向,導(dǎo)致了近年來(lái)中國(guó)城市區(qū)域內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā),不僅嚴(yán)重影響城市居民的正常生活,對(duì)城市的安全運(yùn)行和良性可持續(xù)發(fā)展提出了挑戰(zhàn)。在我國(guó),城市防洪由水利部門(mén)負(fù)責(zé),經(jīng)過(guò)幾十年的建設(shè)已經(jīng)形成比較完善的體系。城市內(nèi)澇災(zāi)害防治和城市排水由城建部門(mén)負(fù)責(zé),已經(jīng)建設(shè)的城市排水管網(wǎng)只能排除低重現(xiàn)期條件下的降雨徑流,能夠應(yīng)對(duì)高重現(xiàn)期條件下內(nèi)澇災(zāi)害防御體系幾乎是空白。城市雨水排水標(biāo)準(zhǔn)普遍偏低,雖然已經(jīng)制定了城市內(nèi)澇防災(zāi)標(biāo)準(zhǔn),但是缺乏相應(yīng)的工程體系建設(shè)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)預(yù)警機(jī)制不夠健全,部門(mén)之間缺乏協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)等,暴露出了城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)管理體系的不完善。
由源頭控制工程、城市排水工程、城市內(nèi)澇防治工程、排澇工程和城市防洪工程共同組成應(yīng)對(duì)城市水災(zāi)的工程體系,應(yīng)明確它們之間的邊界條件,以便分清責(zé)任。
城市防洪工程的邊界條件是保證城市的過(guò)境河流和水系不泛濫成災(zāi),即:防止外洪威脅城市的安全,從流域?qū)用鎽?yīng)保證河流行洪通道通暢,蓄滯洪區(qū)工作正常;從城市層面應(yīng)保證城市安全,防止外部洪水泛濫進(jìn)城。主要由水利部和地方政府的水利部門(mén)負(fù)責(zé)。國(guó)家和地方的防汛抗旱指揮部負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)防汛、搶險(xiǎn)和救災(zāi)事項(xiàng)。
城市排澇工程是城市防洪工程的重要組成部分,城市排澇工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是保證排除城市澇水的設(shè)計(jì)水平,是城市區(qū)域降雨徑流可能排入受納水體的限制性條件。
城市河流水系等能夠接納城市區(qū)域的降雨徑流水量是城市內(nèi)澇防治工程的下游邊界條件。
城市排水工程的邊界條件是保證在低重現(xiàn)期暴雨(一般地區(qū)2~5年)的條件下,城市區(qū)域不產(chǎn)生嚴(yán)重積水,不影響城市的正常運(yùn)行。主要由地方政府的城建部門(mén)(或水務(wù)局)和住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部負(fù)責(zé)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和管理。
超過(guò)城市排水管網(wǎng)排水能力降雨產(chǎn)生的地表徑流進(jìn)入城市內(nèi)澇防治工程,所以城市排水管網(wǎng)排水的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是城市內(nèi)澇防治工程的上游邊界條件。
城市內(nèi)澇防治工程的邊界條件是保證在高重現(xiàn)期暴雨(一般20~100年)的條件下(與城市內(nèi)澇防治工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)),城市區(qū)域不產(chǎn)生內(nèi)澇災(zāi)害,不影響城市的正常運(yùn)行。城市內(nèi)澇防治工程的上游邊界條件是城市排水工程,下游邊界條件是城市防洪工程(排澇工程),建設(shè)排除或蓄存城市區(qū)域超過(guò)城市排水工程排水能力、小于內(nèi)澇防治工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的暴雨徑流的工程設(shè)施,保證城市在發(fā)生城市內(nèi)澇防治工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以下的暴雨事件時(shí)不發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害。建議由地方政府的城建部門(mén)(或水務(wù)局)和住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部負(fù)責(zé)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和管理。
源頭控制工程、城市排水工程、城市內(nèi)澇防治工程、排澇工程和城市防洪工程5個(gè)單元工程體系構(gòu)成一個(gè)完整的應(yīng)對(duì)城市區(qū)域洪、澇災(zāi)害的工程系統(tǒng),它們相互聯(lián)系、互相影響,是一個(gè)有機(jī)的整體,缺一不可。由于我們沒(méi)有經(jīng)濟(jì)實(shí)力,不能學(xué)習(xí)香港將排水、防澇、防洪三套工程合為一套,按照防洪工程標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)一套具有防洪、排水和城市內(nèi)澇防治功能的排水工程。我們現(xiàn)有的排水工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)太低,也學(xué)不了英、美等國(guó)建設(shè)比較高標(biāo)準(zhǔn)的城市排水工程和城市防洪工程,輔助建設(shè)部分城市內(nèi)澇防治工程設(shè)施的方式。我們可以參照澳大利亞建設(shè)三套工程體系的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國(guó)的具體實(shí)踐,創(chuàng)新性構(gòu)架中國(guó)的防治城市區(qū)域洪、澇災(zāi)害的工程系統(tǒng),科學(xué)規(guī)劃建設(shè)城市排水工程、城市內(nèi)澇防治工程和城市防洪工程三套工程體系,即5個(gè)單元工程。
4規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的銜接問(wèn)題
在源頭控制工程、城市排水工程、城市內(nèi)澇防治工程、排澇工程和城市防洪工程5個(gè)單元工程體系的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)表述方式不同,可以分為3類(lèi):源頭控制工程采用降雨量;城市排水工程、城市內(nèi)澇防治工程、排澇工程采用降雨強(qiáng)度,用重現(xiàn)期表示設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);城市防洪工程采用觀測(cè)洪峰流量的重現(xiàn)期。源頭控制工程只能計(jì)算出總調(diào)蓄水量,沒(méi)有數(shù)理統(tǒng)計(jì)的重現(xiàn)期設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)概念,也無(wú)法計(jì)算出設(shè)計(jì)流量,因此對(duì)于高重現(xiàn)期極端暴雨事件的應(yīng)對(duì)能力應(yīng)慎重對(duì)待。城市排水工程、城市內(nèi)澇防治工程、排澇工程都采用降雨的重現(xiàn)期來(lái)確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),2014年版《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》已經(jīng)推薦采用年最大值法采集暴雨樣本資料,為協(xié)調(diào)3個(gè)工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。如果采用相同的基礎(chǔ)暴雨資料,應(yīng)采用相同的資料整理方法,則相同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)條件下的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度值應(yīng)該是相同的。城市防洪工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與其他工程的標(biāo)準(zhǔn)不同,沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
根據(jù)年最大值法采集暴雨樣本資料的方法,設(shè)計(jì)工況條件下假設(shè)有充沛的前期降雨,所以源頭控制工程設(shè)計(jì)調(diào)蓄水量對(duì)城市排水工程、城市內(nèi)澇防治工程和排澇工程的影響有限。
城市防洪工程和排澇工程與城市排水工程和城市內(nèi)澇防治工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)銜接可以簡(jiǎn)單地處理成設(shè)計(jì)工況的水位銜接。將來(lái)可以采用流量演算的方法進(jìn)行流量通行能力的銜接。
5結(jié)論
為了科學(xué)構(gòu)架城市排水防澇工程體系,根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系,提出了5個(gè)單元工程體系架構(gòu)的設(shè)想,并探討了5個(gè)單元工程的組成、應(yīng)分擔(dān)的任務(wù)、相互關(guān)系和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)銜接問(wèn)題。
源頭控制工程以調(diào)蓄降雨量為設(shè)計(jì)參數(shù),無(wú)法與排水工程的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度相銜接。
城市排水工程、城市內(nèi)澇防治工程和排澇工程都采用設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度和設(shè)計(jì)暴雨作為設(shè)計(jì)參數(shù),并且采用相同的年最大值采樣分析方法,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)計(jì)算方法應(yīng)進(jìn)行協(xié)調(diào),以便保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。
在總體框架下,應(yīng)科學(xué)劃分5個(gè)單項(xiàng)工程的任務(wù)和上下游邊界條件,各個(gè)單項(xiàng)工程應(yīng)完善其設(shè)計(jì)計(jì)算方法,并建立完善的監(jiān)管體制,明確產(chǎn)生城市內(nèi)澇的工程原因。
在5個(gè)單項(xiàng)工程中,除城市內(nèi)澇防治工程是新的工程以外,其余4個(gè)單項(xiàng)工程都有比較完善的設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)方法,所以建立排除或蓄存超過(guò)排水管網(wǎng)排水能力的暴雨徑流的城市內(nèi)澇防治工程的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)方法體系是當(dāng)前的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
城市內(nèi)澇災(zāi)害防治工程的規(guī)劃建設(shè)是一項(xiàng)新的任務(wù),應(yīng)多專(zhuān)業(yè)合作協(xié)調(diào),在技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,合理利用資源和資金,共同構(gòu)建具有中國(guó)特色的城市排水防澇工程體系。
來(lái)源:給水排水