浅析上海市城镇排水系统的防汛能力

储小英

(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海 200092)

受全球气候变化和暴雨等极端天气影响，许多城市内涝积水频率加大［1-3］，严重时已影响到城市正常运行，威胁到人民生命、财产安全。改进城市排水与内涝防治策略，改善人居环境、增强城市综合承载能力，提高以人为核心的新型城镇化质量，是当前的紧迫任务。

本文通过对上海市城镇排水系统［2］、城镇道路下立交［4］等防汛能力评估结果分析，分析本市城镇排水系统防汛能力存在问题及薄弱环节，并提出一些改善、优化建议。

1 基本情况

上海市城镇排水系统防汛能力评估［2］是对全市中心城区、宝山、闵行、原浦东新区的城市化建成区和郊区的雨水管网(含合流管)、雨水泵站(含合流泵站)运行情况，收纳水体外围除涝设施匹配，近10年降雨积水调查分析及典型区域的下垫面组成分析研究。结果显示全市中心城区(11个区)及郊区(县)(6个区县)规划排水系统共439个［2］，其中强排系统279个(中心城区为262个、郊区(县)为17个)。纳入调查的387个排水系统中，中心城区管网达标率仅57.38%，配泵率74.12%;郊区管网达标率33.15%。除中心城区中央商务区规划暴雨重现期为3～5年，其他大部分地区为1年，具体数据如表1、表2所示。

市域范围内的除涝设施达标率为28%左右，城市排水与外围防汛除涝设施能力的不匹配是造成地区防汛压力、形成积水隐患的重要因素。

中心城区尚有62个系统尚未编制雨水排水专业规划［2］。

城镇道路下立交防汛能力评估［4］，对全市已建道路下立交276座(其中城市道路下立交89座，公路下立交186座)，如图1所示。

表1 中心城区总体评估表Tab.1 Overall Evaluation of Central City

表2 泵站设施评估表Tab.2 Evaluation of Pumping Station Facilities

图1 下立交分布图Fig.1 Tunnel Distribution

调查数据相对完整的183座地道中，29条地道没有建泵站，42座下立交在暴雨时易积水。现状雨水管、泵站达标率过低，泵站设施已建待完善或待建的比率较高，此为目前排水系统排水能力较低的关键问题;此外运行管理也存在不足，特别是乡村公路下立交泵站。

2 存在问题分析

目前上海市城镇排水系统、市域范围内的除涝设施、城镇道路下立交现状设施能力和运行、管理能力存在如下主要问题。

2.1 现状设施与规划要求存在较大差距

管网达标率、配泵率、除涝设施达标率低于规划要求。20世纪90年代起，逐步在中心城区中央商务区和一些重要地区(如小陆家嘴地区等)按暴雨重现期3年实施排水管道后，地区积水现象基本消除。

2.2 规划引领和约束作用不够

我国雨水排水设计标准较低［5］，排水系统规划和城市总体规划修订不同步［6］，规划实施不到位。原规划理念上较依靠末端快排，忽略蓄、排结合，兼顾污染控制和雨水利用的综合治理。

2.3 基础理论研究较薄弱

原设计计算方法偏单一、落后，与现代技术严重不符。借鉴国外的规划设计经验，引入空间分析及计算机模拟技术［7］，可全面提升设计水平。

2.4 雨、污混接不能得到有效控制

部分合流泵站截流设施运行不正常，导致排放水体时引发面源污染。从居民生活的龙头有效纳管，到沿街洗车、餐饮点无序排放等，雨、污混接情况仍难以监管、控制。

2.5 建设运行资金投入不足

据《2009年城镇建设年鉴》统计，用于市政基础设施的财政资金仅4%用于排水系统建设，城镇排水系统建设严重滞后，养护维修的资金投入更加不足。

2.6 运行、养护、管理手段落后，运营模式存在弊端

专业人员配备不足，维护设备、手段相对落后，基本还停留在经验操作层面。

3 近年工作

(1)2009年以来在中心城区实施道路积水改善工程，结合各区道路每年大修同步设施相应路段排水管道达标改造，改造完成地区排水得到较显著的改善，投资效益明显。

(2)2012年起开展对流砂易发地区、管龄30年以上、管道质量较差和重要地区的排水管道进行检测和非开挖预防性修复，通过对地区排水管网检测、评估成果梳理分析，结合实际情况提出了较有针对性的修复方案，由于不需要开挖路面，对周围交通、环境等影响较小，开始显现了该技术的优势。

(3)逐步开展建设的雨水蓄水池，截流部分初期雨水;在雨水泵站内设置混接污水截流设施，排入污水处理系统。以上措施有效改善了河道面污染，水环境得到改观。雨水的集蓄［7］、间接及综合利用向多目标和综合性技术发展，是解决城市水资源短缺、减少城市洪灾的有效途径，也是改善城市生态环境的重要组成部分。

(4)运用水力模型复核［7］区域排水系统整改设计方案，提出改造优化分析，通过工程性和非工程性措施结合，提高地区综合排水安全性。

4 目标及建议

(1)从管理、规划、设计、施工、运营探索实现更好的架构和模式，尽可能提高在建、待建系统雨水排水标准。

(2)高标准规划建设排水系统，更注重前瞻性、全局性、系统性和综合性，使排水系统建设满足并超前于城镇发展的需要，提高雨水排水管道设计标准和安全可靠性。

(3)加强开展基础理论研究［8，9］，利用 ArcGIS空间分析功能及计算机模拟技术建立典型汇水区域排水系统模型［10-12］，模拟并分析排水系统的运行现状及地面积水情况，开展提高已建城区雨水排水标准，研究提高雨水排水标准可能采用的不同途径，使提高标准与环境保护、水资源利用相结合;并使提高排水标准的工作科学有序进行。

(4)开展管道材料及制管技术的继续研究和开发，提高产品的准入门槛，加强行业管理。

(5)开展全系统达标建设排水系统的研究，完善管理体系，逐步实现排水管网系统的科学管理。

(6)建立城市排水管网的计算机网络监控系统和中央调配信息平台，建立城市排水管网的计算机网络实时监控系统和中央调配系统。

(7)合理调配雨水资源，强化城市排水、水域、流域的网格化管理，在计算机网络监控系统建立前设专人巡视，连续跟踪，建立数据库。

(8)对地下管道实时排查，诊断渗漏区域及管道渗漏状况，实现对地下排水管道故障的早发现、早预见、早排除;创建新型地下排水管网电子档案，与城市排水管网的计算机网络监控系统联网，并与社会数据平台共享，在城市道路修建，旧城区改扩建时可提高设计精准化，并降低不同地下管线等施工对排水管网的损坏和影响。

［1］马俊花，李婧菲，徐一剑，等.暴雨管理模型(SWMM)在城市排水系统雨季溢流问题中的应用［J］.净水技术，2012，31(3):10-15，19.

［2］上海市排水管理处，上海市水务规划设计研究院，上海市城市建设设计研究总院，上海市政工程设计研究总院.上海市防汛能力调查与评估-城镇排水系统防汛能力调查评估研究报告［R］.2013.

［3］倪华明，刘晨，朱刚，等.城市雨水回收利用现状及发展——上海案例［J］.净水技术，2012，31(2):1-5.

［4］上海市城市建设设计研究总院.上海市城镇道路下立交防汛风险及能力评估［R］.2013.

［5］全新峰，张克峰，李秀芝.国内外城市雨水利用现状及趋势［J］.能源与环境，2006，25(1):19-21.

［6］车伍，李俊奇.城市雨水利用技术与管理［M］.北京:中国建筑工业出版社，2006.

［7］GB 50014—2006，室外排水设计规范［S］.

［8］董欣，陈吉宁，赵冬泉.SWMM模型在城市排水系统规划中的应用［J］.给水排水，2006，30(5):106-109.

［9］冯艳杰，肖建华.SWMM模型在城市排水系统中的应用［J］.地理空间信息，2011，9(10):125-127.

［10］赵冬泉，王浩正，陈吉宁.城市暴雨径流模拟的参数不确定性研究［J］.水科学进展，2009，20(1):45-51.

［11］刘志生，李晶，崔凯.基于ArcGIS与InfoWorks的城市排水系统模拟研究［J］.中国给水排水，2013，29(21):144-147.

［12］李晶，金霏霏，张莉，等.模型辅助典型汇水区雨水系统规划研究［C］.多元与包容-2012中国城市规划年会论文集(07.城市工程规划)，2012.