嘉兴市区排涝现状分析与对策措施研究

2015-03-05 06:39:28蔡洗礼石欠欠蔡张浦周春东
城市道桥与防洪 2015年10期
关键词:嘉兴雨水管道

蔡洗礼,石欠欠,蔡张浦,周春东

(1.嘉兴市水利工程建筑有限责任公司,浙江嘉兴314033;2.嘉兴市水利水电勘察设计研究院,浙江嘉兴314033)

1 基本情况

嘉兴市位于浙江省东北部、长三角南翼,属太湖流域杭嘉湖平原地区,境内地势平坦低洼,河道纵横交叉,全市陆域面积3 915 km2,平均地面高程约2.34 m,河道密度3.4km/km2,水面积率7.8%。2013年底全市户籍人口345.93万人,国内生产总值3147.66亿元。

嘉兴市区位于市域中部,2013年底建成区面积86.5 km2,区内平均高程2.66 m。其中南部略高,约为2.66 m;环城河内旧城区高程约3.16~4.16 m,内有部分低洼地区和沿河低洼地带,地面标高2.16 m以下;西北部较低,个别低洼地区仅1.56~1.76 m。

2 城市排涝现状与存在问题

嘉兴市位于浙北平原河网地区,历史上传统的城市排涝模式为:雨水井收集地面降雨径流→集水管网→就近排入河道。1983年拆地建市特别是上世纪九十年代后,随着城市化及经济的快速发展,城市建设速度较快,但由于对流域整体水环境的变化认识不够充分,在新建区水面积保护力度不够,地面标高控制不严,导致城市防洪排涝建设相对滞后,在九十年代中后期及本世纪前十几年洪涝灾害中,损失较大,严重影响市区的正常生产与生活,其中“99630特大洪涝灾害”及“2013菲特”台风令人记忆深刻。

对于城市内涝问题,嘉兴市政府十分重视,从1989年起,就对市区西北片的光明街等区域频繁受淹的状况,按照“先老区后新区、从洼地到低地”以及“轻重缓急”的原则,陆续建设了6期11片防洪排涝小包围工程,受益面积4.28 km2,机排流量54 m3/s,采用“前期自排抢排、后期机排强排”的模式,解决了这些区域的内涝问题。“99630特大洪涝灾害”后,市委市政府从经济发展、社会稳定的高度出发,结合城市总体规划,按防洪100年一遇、排涝20年一遇的标准建设了嘉兴市区城市防洪大包围工程,受益面积94 km2,装机204 m3/s,当嘉兴站水位上涨至1.96 m且有继续上涨趋势时,启动大包围排涝工程,市区排涝格局改变为“前期自排抢排、后期机排强排、大小包围嵌套、分级排水”的格局。为解决嘉兴综合物流园区区块的防洪问题,2011年新建了嘉兴市区城市防洪扩展工程(一期),新增排涝面积2.62 km2;2014年,市政府批复同意新建嘉兴市区城市防洪扩展工程(二期),将海盐塘以西、南郊河以北区域9.43 km2区域再纳入整体排涝范围,见表1。但在排水面积增加、排涝标准不变的情况下,整个防洪工程的排涝动力并未同步提高。

表1 嘉兴市区城市防洪排涝工程情况表

城市排涝从地面径流到涝水排出,需经滞蓄、雨水井收集、雨水管道汇集输送、排入内河、自流外排或机排外河的过程。因此,城市排涝是一个密不可分的系统工程,各个环节需有机结合与协调。从城市是否发生内涝的根本因素看,就是地面标高与内河水位的关系问题。在内河水位不超过地面高程的情况下,雨水的收集系统就显得十分关键。到目前为止,建成区86.5 km2范围内有雨水干管、支管389 km(不含小区、街坊、厂区等内部雨水管道),主要埋设于城市道路地下,按照雨水排涝规划,雨水实行“分片收集、就近入河”的原则布置,小区、街坊、厂区的雨水收集后排入城市雨水干、支两侧管道,详细情况见表2。据调查,约有321.7 km管道设计标准不足2年一遇,占管道总长的82.7%,大部分建于2010年前。与不低于2~3年一遇的新标准相比,差距较大。此外,随着使用年限的增加、道路不均匀沉降等原因,存在一定程度的管道压损、异物入侵、接口错位现象,管道淤泥现象较为普遍,一般淤泥厚度为管径的10~50%,例DN1000排水管道,淤积厚度达20 cm时,过水断面积将减少20.8%,严重降低了管道的过水能力。遇短历时强降雨恶劣天气,个别路段积水深度达30~60 cm,淹没历时0.5~2 h,影响了正常的生产和生活。

表2 雨水管道情况表

综合分析认为,我市建成区城市排涝主要存在以下问题:(1)雨水井设置不尽合理,汇流距离偏长,局部超过150 m,汇流时间超过15 min,未能快速及时排除地面径流;(2)雨水管道建设标准偏低,不能有效应对短历时强降雨恶劣天气;(3)雨水截流、缓冲系统配套不足,小区、街坊及厂区内地面径流系数控制存在一定难度,绿化设置高于地面或道路,降雨滞留能力低下;(4)内涝的机排标准与能力有待进一步提高;(5)管理相对落后,管网疏通维护力度需进一步加强。

3 对策措施

根据新一轮城市总体规划,嘉兴市的功能定位为:物流枢纽中心、创新科教中心、田园水乡名称、先进制造高地;城市性质为:国家历史名城、长三角区域枢纽城市、浙江省创新创业科教先锋城市。到2020年嘉兴市规划建设用地将达160 km2,由于下垫面变化,短历时强降雨恶劣天气的频繁出现,城市排涝的形势将更加严峻,因此必须从径流产生到涝水排除全过程地加以分析,对集与汇、滞与流、自排机排等进行研究、合理布置、科学配套、有机结合,充分发挥整个产生排涝系统的作用。

3.1 制定与经济社会发展相适应的城市排涝标准

新建区雨水管道排水标准不低于2年一遇,已建区结合旧城改造及城市道路维修,逐步提高标准;城市整体排涝能力不低于24 h降雨30年一遇标准。实现“管标降雨排水畅、涝标降雨不成灾、超标降雨正常转”的总体治涝目标。

3.2 建立严格的地面径流系数控制系统

按照《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》(试行),已建区地块改造后径流系数(或不透水面积)不得大于现状情况,新建区控制综合径流系数不超过0.6,地面透水面积不小于40%,年径流总量控制率78%。

3.3 建立快速的雨水收集系统

科学设置雨水井,集水距离控制在50~150 m,合理布置小区、街坊、厂区内的雨水管道,集水时间不超过15 min,快速汇集地面径流。住宅底层住户及工商业建筑一楼不进水,道路积水时间不超过1.5 h,积水深度不大于15 cm。

3.4 建立高效的雨水缓冲截流系统

科学规划建设小区、街坊或厂区地面,合理设置雨水滞留净化工程。改变绿地高于道路的不合理设计,新建绿地中至少有50%作为用于滞留雨水的下凹式绿地,充分利用绿地、雨水收集系统等设施,截流降雨地表径流,实行错峰排入附近河道,延缓洪峰出现时间、降低入河污染物浓度。

3.5 建立畅通的雨水汇流系统

新建区雨水干支管网按标准一步到位,已建区要通过改造、更新、补充等途径予以完善、提升和优化,使已收集入井的雨水能快速畅通汇流至城市内河(浜)或缓冲截流设施。

3.6 建立完善的城市涝水外排系统

在流域规划和区域治涝规划的指导下,扩建城市防洪工程二期,并根据城市建设进度,适时启动三期工程,改造现有6期11片小包围。排涝标准从现有的20年一遇提高到30年一遇,增配排涝装机,提高城市排涝能力。形成“降雨前期自排抢排、后期机排强排、大小包围嵌套,分级排水”的排涝格局,科学调度,降低运行成本。

3.7 建立科学的管理系统

(1)建立排水系统的准入制度,小区、街道及厂区的雨水,需接入城市公共排水系统的,应对其设计排入量进行审批,同意后准许接入。同时,可通过施工图审查、专家审查、会议审查等方式,对其区域的地面标高、雨水井设置、内部管道布置、雨水收集利用系统、滞蓄设施、绿地率等设计成果进行审查备案,对可能形成内涝的因素,应予以指出并要求其改正。

(2)加强水域保护与控制,严禁擅自回填河道(浜)、调整水系、改道河流;严禁围垦河道、湖荡;严禁占用水域、人为分割水系,降低内河调蓄能力。

(3)城市排涝事关人民安居乐业,事关社会稳定和经济发展,应加强宣传,把城市排涝作为基础性工作来抓,加强前期引导及相关规范的宣贯,积极推广应用透水性新材料、新工艺,配套协调做好城市排涝的综合性、系统性工程。

(4)建立地下雨水管网数据库,实行动态管理,并与城市防洪工程信息共享,有机协调,发挥工程最大效益。

(5)加强日常巡查,建立运行管理长效机制,开展常态化的清淤、疏通工作,防止雨水管道被堵、被断、被改、被废,确保城市排水设施的正常运行。

(6)进一步加强调查研究,探索城市排涝新模式、新途径,综合电力、通信、给水、供气、排污、排水、人防等部门,研究探讨建设地下综合管廊的可能性。

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