屈楷轩
(延安大学西安创新学院,陕西西安710100)
城市内涝控制与排水管网规划问题分析
屈楷轩
(延安大学西安创新学院,陕西西安710100)
近年来,城市化进程下,城市内涝问题愈发严重,并成为水污染、大气污染等环境问题之后的重点问题,不仅影响城市居民正常生活,而且不利于城市健康发展.导致内涝问题的原因较多,其中最为关键的原因在于城市排水管网规划存在的问题.本文将对内涝控制及管网规划存在的问题进行分析和研究,并在此基础上提出相关解决对策.
城市内涝控制;排水管网;规划
自改革开放以来,我国城市建设取得了长足发展,在促进国民经济发展等方面发挥着积极的促进作用.然而城市迅速发展背后的问题也层出不穷,其中较为突出的问题就是城市内涝及排水管网规划问题,二者存在密切的联系.内涝问题一旦出现,将会影响城市交通等方面有序进行.因此加强对城市内涝及排水管网规划问题的研究具有现实意义,能够为城市管网规划等市政规划建设提供参考和借鉴.
城市内涝频发,将会在很大程度上危及到城市居民生命财产安全.而找到引发内涝产生的原因才是解决这一问题的根本所在.具体来说,有以下几个方面的原因.一是城市扩张导致的水面率下降.自然情况下,原有的洼地、湖泊等具备调洪错峰的作用,但是城市化建设过程中对其产生了破坏,天湖造地等施工直接弱化、甚至削弱了对雨水的调蓄和分流能力[1].一旦遇到暴雨或者汇水面积等情况,地面径流系数也会迅速增大,雨洪流量也随之增加,加之管网设计难以满足雨水排除需求,最终出现局部洪涝灾害.
二是城市管网问题.具体表现在污水管道错接严重、市民不文明习惯等.如城市将雨水管道直接排向城市河道,导致污水不经处理,直接与天然水体回合,造成严重的城市水体污染[2].反之,如若将雨水管道错接到污水管道,将会出现内涝问题.
三是,环境污染问题.影响降雨的主要因素有充足的水汽、气流上升及凝结核.近年来,我国人口规模扩大、工业集中等问题引发了城市热岛效应,促使城市上空气结层存在具有明显的不稳定性,容易形成对流云,增加了降雨的可能性,给城市管网规划等方面都提出了巨大的挑战,且在一定程度上增加了城市内涝次数.综上所述,导致城市内涝的原因体现在多个方面,其对于市民生活及城市发展均产生了深刻影响.因此采取行之有效的措施,加强对内涝的控制、提高管网规划合理性势在必行.
内涝控制效果直接决定城市发展水平,可以从以下几个方面入手:
2.1构建GIS数据库
现阶段,受到城市发展、经济水平等因素的影响,多个城市排水管网建设存在很多问题,如年代久远、结构复杂等,尤其是一些城市中的老城区,区域排水管网具有复杂性,管网数据连水务部门都无法全面、系统掌握.因此在城市发展过程中,出现内涝问题,也难以找到真正的症结所在,使得该问题始终是阻碍城市发展的短板.而随着科学技术快速发展,越来越多的技术渗透至各个领域.因此在城市构建GIS数据库,优化城市排水管网系统,将其与管网内部传感器有机整合到一起、形成合力[3].一旦出现暴雨情况,该系统能够根据管网的水压情况,采取相应的措施加以调整和优化,为管网抢修等工作提供充足的时间,将内涝灾害控制在萌芽状态.
2.2维护天然水体
城市建设中,一定要对加强对天然水体的保护,促使天然水体能够在内涝控制方面充分发挥自身调节作用.如南昌市拥有优秀的填湖造地条件,市内水网较为密集,赣江等水系纵横交错,为城市居民生活、经济发展提供了水源支撑.为了维护内部天然水体,相关部门明确提出了针对天湖造地者要给予严厉的惩罚.这一举动具有科学、合理性.因此其他城市在发展过程中,也同样需要学习和借鉴该做法,根据本城市天然水体实际情况,制定针对性地方性法规,立足于长远利益,减少对水体的破坏,促使其能够在城市内涝控制工作中充分发挥积极调洪错峰的积极作用.
2.3控制地面硬化率
当前,沥青及水泥地面已然成为城市化发展的具体标志,虽然提高了城市整体美观度,但却人为的阻隔了自然水循环.一般情况下,森林中的雨水落到地面,会被土壤吸收,待土壤饱和后,雨水会在地面形成水流,流淌至山涧溪流,在很大程度上削弱了洪峰流量,且涵养了宝贵的淡水资源.而城市的水泥等地面不具备这一功能.因此要想从根本上控制城市内涝问题,应加大对地面硬化率的关注力度,具体来说,应选择透水性较高的材料铺设城市地面,赋予地面呼吸能力,具备吸收水分能力[4].在城市建设中,对于各类地面,应尽量采取非硬化铺设,既能够消除暴雨对城市产生的消极影响,且能够充分利用雨水实现对地下水资源的补给,构建一个良好的水循环系统.如深圳市重视城市内涝问题,在新建城区中选择空转铺设人行道,并种植草皮,增强植被覆盖率,且能够有效解决雨水下渗问题.
2.4加强管网设计
就本质而言,城市排水管网设计是一个功在当代、利在千秋的事情,无论是对于当前城市建设、还是子孙后代可持续发展都具有深远影响.因此该项工作应得到城市市政部门的高度重视.第一,针对排水设计,雨水管渠设计作为一部分,应结合城市雨量因素确定管渠尺寸等.一般来说,可以利用遗传算法实现对管网设计的全面、系统规划,该方法能够突破传统方法存在的局限性,实现对目标的操作,提高公式计算准确率.同时基于城市地面建筑物较多,且交通量较大,应尽量采取暗管设计,在地形平坦地区,可以采取盖板,及时将雨水排掉.在日常管网管理中,要加强对管网的维护,促使其整体功能性得到最大限度发挥.
第二,对于污水排水而言,在污水干管布设方面,应兼顾排水与施工成本两个因素,在排水干管上,每隔一定长度接出一根连接管,将其延伸至人行横道上,能够避免人为因素对管道产生的破坏.根据就近排水原则,在确定连接管之间距离过程中,根据实际情况,优化各个管网之间的连接,提高管网设计合理性.而在管线方式设计方面,可以采取跌水井调节等方法,实现对给水的排放.在此基础上,如若出现污水管线流速超出标准范围,应按照相关规定完成修改.通常情况下,管径最小为300mm,坡度为0.0003最佳[5].如武汉市汉口区作为老城区,建国之初的管网已经难以适应城市现代化发展需求,政府在对房屋进行修整的同时,也加强了管网规划的调整和优化,显著提高了管网设计合理性,且在很大程度上避免了内涝问题的产生.
结论:根据上文所述,内涝问题与管网规划作为一项系统性、复杂性工程,但其对于城市健康发展具有至关重要的影响.因此城市建设中,政府要明确认识到这一问题的重要性,并加大对该问题的研究力度,明确产生内涝问题的主要原因,并采取相关措施,加强对管网的合理规划,同时积极引进先进技术,构建GIS系统数据库,实现对各方面工作的实施监督和控制,不断提高内涝控制水平及管网规划合理性,从而促进我国城市化进程进一步发展.
〔1〕徐连军,张善发,朱砂砾.城市陆域排水防涝体系构建方法与技术关键探讨[J].中国给水排水, 2013(19):141-145.
〔2〕石赟赟,万东辉,郑江丽.基于GIS和SWMM的城市暴雨内涝淹没模拟分析[J].水电能源科学, 2014(06):57-60+12.
〔3〕马晋毅.深圳市内涝形成原因分析与治涝对策研究[J].水利水电技术,2015(02):105-111.
〔4〕倪丽丽,曾坚,张彦平.基于精细模型的城市暴雨内涝规划应对——以石家庄局部城区为例[J].城市发展研究,2015(06):4-10.
〔5〕丁燕燕,韩乔.城市内涝的主要成因及防治对策[J].市政技术,2012(06):68-69+93.
TU99
A
1673-260X(2016)03-0063-02
2015-12-29