论述城市防洪排涝工程设计

沈金红

摘要:下文在分析我国城市特点和城市排涝理论研究现状的基础上，对城市防洪排涝工程设计的的若干问题进行了论述。

关键词：城市防洪；排涝；整治；确定

Abstract: by analyzing the characteristics of urban drainage theory and city based on the present research, to the city flood and draining waterlogging of engineering design, some problems are discussed in this paper.

Keywords: urban flood control; Drainage; Regulation; sure

中图分类号：TV87文献标识码：A 文章编号：

城市是人口集中、工商业发达、以非农业人口为主要居民的地区，通常是周边地区的政治、经济和文化中心，地位十分重要。 然而，我国大中城市约90%濒临江河海洋，都受到一定程度的洪水或风暴潮威胁。随着社会经济的发展，生产力的提高，社会财富和人口不断向城市集中，一旦发生洪水，将淹没城市，中断交通，给人民生命财产带来巨大损失，远远超过非城市地区，所以城市排涝安全越显重要。 保障城市防洪排涝安全是江河防洪的重点， 城市防洪排涝工程设施是城市基础设施的重要组成部分。因此，随着城市的发展及城市地位和作用的提升， 城市防洪排涝工程设计在保证防洪安全功能的前提下，应向多功能发展。

1 城市等别和防洪标准

我国颁布实施的GB50201-94《防洪标准》中规定，城市等别和防洪标准依据城市的重要性来划定， 其重要性主要以非农业人口来划分，共分为4等，见表1。

表1 城市等别和防洪标准

由表1可知，城市防洪标准与保护人口的多少有关，但城市可以根据河流和地形特点来分区设防， 分区设防保护人口远小于城市的总人口；对于可以分区设防的城市，规范中允许选用不同的防洪标准。因此，在城市防洪设计中就要考虑防洪标准是按分区设防考虑还是整体考虑。在套用规范标准时，如按分区设防考虑往往降低了整个城市的设防标准， 按整体保护人口考虑， 对于可以分区设防的城市则又提高了分区的设防标准，对此防洪标准的选择具有很大的灵活性。 城市防洪标准应因地制宜，但为了有明确的可操作性，城市防洪标准的确定，首先应以非农业人口数量来划分，再根据经济效益、政治社会效益来综合确定。

2 堤顶高程的确定

依据《堤防工程设计规范》规定:1、2级堤防在计算出来的超高值小于2m时应按2m设计。 这一规定对处于河流入海口（感潮河段）或吹程和风速较小河段的城市，其要求有些偏高；对内地山区河流吹程和风速较大河段的城市， 其规定基本是合适的。因此，对1、2级堤防堤顶高程的确定，若是处于内地山区河流吹程和风速较大河段的城市，从安全考虑可以按规范执行；从节省投资考虑， 在计算出来的超高值小于2m应按2m设计时，堤顶可设1m高左右的防浪墻，以降低工程的造价。 而对处于河流入海口（感潮河段）或吹程和风速较小河段的城市，其超高值按计算取值，或经主管部门审查批复同意。

3 堤防工程设计与城市规划

有江河、 湖泊的城市往往存在城市总体规划和防洪规划的建设关系，有时候矛盾还比较突出。在城市总体规划和防洪规划中，均需正确体现法规要求。 防洪规划是城市总体规划的组成部分，在城市建设上与防洪有矛盾的，应以防洪为主。

4 河道与河口整治工程

河道整治首要的是拟定整治规划， 包括全河规划和分段规划。 规划中需密切注意上下游、左右岸的关系，根据水文泥沙、地形、地质、河形特性与已建工程现状、河势演变规律，以及有关社会经济发展状况等，遵循有关方针政策，提出整治方案。 河道整治的主要类型有弯曲河型（微弯型、蜿蜒型）的改善、汊河整治、河口潮汐河段整治。经过近年来的努力，城市河道得到了根本改变，防汛排涝系统日臻完整，水环境日趋优美。 但同时河道治理也存在一些问题。 例如防洪标准问题、水质污染问题、河道淤积问题、河道形态问题、水面减少问题、护岸结构问题。 针对以上问题，提出了河道治理的几点建议：

（1）按河道水环境的内涵和范围要求，高标准编制河道水环境建设规划，使规划具有科学性、前瞻性、合理性。从微观来说，对每一条河道具体方案的规划设计要全面、细化，尽量做到一步到位。 在正确把握水环境总体功能及区域功能定位的前提下，进一步对各区域的不同河段作出具体功能定位。要充分考虑维护河道水环境的多样性，使河道水环境丰富多彩。

（2）以相关河道管理条例、城市排水规划及管理办法等为依据，不断完善长效管理机制，对违法、违章制止无效或造成不良后果的，要坚决果断处置，做到依法行政、规范管理；明确属地管理，提高巩固创建成果。不但可以明确责任的落实和检查；而且使河道的养护管理权相对集中，能够统一标准、统一时间落实到位，巩固河道养护管理各项成果；积极开展保护河道水环境的宣传教育，不断提高公民思想认识和素质，增强保护河道水环境的自觉性，促使人们改变不文明的习惯和行为。

5 城市排涝标准的确定

城市排涝由自排和抽排两部分构成。 自排就是堤防外江不涨水或水位低于防洪排涝闸关闸水位时， 堤防保护区内设计标准下的暴雨洪水能及时通过防洪排涝闸自流排出堤防外；抽排则是堤防外江涨水防洪排涝闸关闸后，堤防保护区内设计标准下的暴雨洪水能及时通过排涝泵站抽排出堤防外。不管是自排还是抽排，排涝流量均与设计暴雨的标准、排涝区内是否有调蓄区有很大关系，设计暴雨的标准越高，排涝区的汇流量就越大，反之汇流量就越小；同一设计暴雨的标准，如果没有排涝调蓄区， 排涝区内表面硬化越多， 排涝流量就越大，反之排涝流量就越小。

一个城市如果排涝工程没规划建设好，随着城市的快速发展，排涝调蓄区的减少，内涝就会越来越严重。 因此排涝区标准的确定、调蓄区和排水管网的规划建设就显得尤为重要。

5.1 自排标准的确定

对于自排标准， 虽然城市排涝各区域支流的地形及出口高程不一样，但是自排主要在堤防与支流出口处设闸，其孔口尺寸的大小对工程量及投资影响不大， 因此一般自排标准取不低于堤防标准的年最大24h的设计暴雨量（雨洪不遭遇），根据排涝区不允许淹没的范围、 调蓄区容积及排涝区内表面硬化情况，计算确定自排流量。

5.2 抽排标准的确定

对于抽排标准，标准定得越高，抽排流量就越大，相应地装机容量就越多，投资就越大。 GB/T50265-97《泵站设计规范》规定:取排水区建站后重现期10～20a一遇的内涝洪水位并不很科学， 因为抽排区域支流的地形及出口高程不一样，所选取的抽排标准也不一样。 因此，必须科学地选取抽排标准。选择抽排标准时，应根据各排水区支流的地形、出水口高程和关闸后外江涨水到退水开闸此过程，即按雨洪同期遭遇的排频标准计算选取，但对于城市，由于支流较多，排水区划分太多，这样做工作量较大。 一般取某一排水区支流的排水口关闸水位（防汛要求），关闸后外江涨水到退水开闸此过程统一计算雨洪同期遭遇不同频率不同时间组合的设计暴雨量， 再根据这一设计暴雨量和各排涝区不允许淹没的范围、调蓄容积及排涝区内表面硬化情况，计算确定各排涝区抽排流量。这样做，对于排水口高程及关闸水位较高的排涝区，计算确定的抽排流量可能偏大， 泵站排涝可能偏于安全；对于排水口高程及关闸水位较低的排涝区，计算确定的抽排流量可能偏小，泵站排涝可能偏于不安全，但相对规范而言还是比较科学的。

6 结语

城市排涝是城市规划与建设的重要组成部分， 随着城市的快速发展及经济壮大，城市地位和作用的提升，其防洪排涝安全越来越重要。 城市防洪排涝工程是城市基础设施的重要组成部分， 城市防洪排涝工程设计在保证防洪安全功能的建设条件下， 应向多功能建设发展。 加快城市防洪排涝工程的建设，就应该合理地选择城市的防洪、排涝标准，收集详细的设计资料，搞好防洪排涝工程的设计；设计中要正确处理好防洪工程与城市规划的建设关系，为人民谋取最大的利益。

参考文献

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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。