刘巧红
(天津华厦建筑设计有限公司 天津300381)
某沿海城市雨水排水系统专项规划
刘巧红
(天津华厦建筑设计有限公司 天津300381)
针对雨水排水系统存在的问题,遵循安全、节能、经济、科学和创新的原则,考虑沿海城市易遭受风暴潮灾害的特殊情况,结合现状管渠、地形地势和受纳水体,划分排水分区,确定排水方式,提出对现状雨水系统的改造利用措施和防潮措施,将传统的雨水管渠系统、低影响开发雨水系统和超标雨水径流排放系统紧密结合,充分发挥规划对工程建设的指导作用,保护人民生活和社会生产免受洪涝灾害影响。
沿海城市 雨水规划 防潮 低影响开发 超标准雨水径流排放
雨水专项规划是城市雨水工程建设和管理的重要依据,其能够协调城市排水与自然地理环境排水的关系,形成城市排水管网体系,最大限度地发挥城市排水系统的作用。
某城市毗邻大海,沿海岸线呈狭长形分布,南北方向长约11.8,km,东西方向长约3.5,km,地势为东南高、西北低的台阶式下降,海拔从16,m降至2,m,环海区域和北部区域地势平坦。流经的河流主要有4条,北部有面积1,km2左右的塌陷区水体,沿海建有一部分防潮堤,没有建设海堤的海岸均为自然沙滩。区域现状排水体制为雨污分流制,已建道路两侧基本都有雨水管渠,雨水以重力流方式就近汇入附近河流或直接入海。
雨水管渠断面和坡度普遍比较小,排水能力有限,且改造难度大;地势较低的环海区域和北部区域的雨水在高潮水位时难以靠重力排除,易受潮水和洪涝灾害影响;多条道路上的雨水渠盖板裸露于路面,影响行车舒适性和城市美观;塌陷区的水系之间以及水系和邻近河道未相互连接,不利于发挥整体的滞洪调蓄作用。
①安全:达到设计标准的雨水能够顺利排出。②节能:雨水就近汇入附近河道,尽量少设置雨水泵站。③经济:合理利用地形,取短线路,顺势排水。④科学:高水高排,低水低排。⑤先进:低影响开发。
整个区域共划分为11个雨水排水分区,如图1所示。
图1 雨水排水分区图Fig.1 Division map of the rainwater discharge system
4.1 将地势低且平坦区域的排水方式由重力流改为压力流
分区1、2、4大部分区域的海拔为2~3,m,地势低且平坦。为实现雨水以重力流的方式排入受纳水体,现状雨水管渠多采用以下方式敷设:盖板渠的顶部裸露于地面,以减少渠道埋深;渠道高度不大于1,m,以控制渠道埋深;渠道坡度与地面一致,避免渠道埋深增加。
通过以上方式,虽然平坦地区雨水渠道能够接入受纳水体,但渠道断面过小,大部分渠道坡度小、无坡或倒坡,排水能力严重不足,且高潮水位时雨水难以排出,雨水排水系统存在重大的安全隐患。因此规划将分区1、2、4的排水方式由重力流改为压力流,实现经济型排水向安全型排水的转变,具体改造方式为:
①在分区1、2、4分别规划1#、2#和3#雨水泵站。②分区1,现状管渠全部保留,新建截流干渠将现状管渠里的雨水汇流至规划雨水泵站。③分区2和4,保留现状支渠,新建雨水干渠将雨水汇流至规划雨水泵站。④分区6为新建区域,地势低且平坦,雨水经4#雨水泵站提升后排入河流1。
4.2 高水高排,低水低排
高水高排,低水低排的优点包括:①节能,地势较高处雨水可以利用高水头自流排入水体;②经济,可以减小低区雨水管渠规格,节省投资;③安全,避免高低区雨水管渠系统相互影响,降低彼此的排水能力。
分区9的海拔在5,m以上,分区8河流2以北区域的海拔为2~3,m。按照高水高排、低水低排的原则,规划分区9的雨水向西直接排入大海。为避免降低水头,流经分区8的渠道采用压力流的方式敷设,不收集沿途雨水。
4.3 利用塌陷区蓄水
经济开发区北部有多片煤矿采空区由于地面沉降在地表形成的塌陷区,面积约1,km2,常年积水。规划利用这些塌陷区蓄水,途径包括:①雨水受纳水体,周边区域雨水可以就近分散自流排入塌陷区;②滞洪区,将多片塌陷区相互连接并与河流1联通,作为河流1的调洪、滞洪区。
4.4 防潮措施
该沿海城市历史上曾多次受风暴潮灾害影响,经济损失严重。为加强区域风暴潮灾害的防御体系建设,排水规划应与防潮规划、防洪排涝规划、道路规划以及风暴潮的监测预报预警系统紧密结合,共同减小风暴潮灾害影响。具体措施包括:在地势低洼区规划雨水泵站,雨水通过强排排出,不受潮水水位影响;重力流雨水排海、排河口的管渠顶标高不低于设计潮水位;在重力流雨水管渠排海口和河道入海口处设置防潮闸。
4.5 低影响开发雨水系统
低影响开发雨水系统可以通过对雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等作用,有效控制径流总量、径流峰值和径流污染,是实现海绵城市的重要手段。
分区8、10、11距离海岸线1,km以内区域地势低,雨水排水系统具有以下共同特征:雨水排水系统独立设置,高区雨水不进入低区;汇流面积小,考虑经济性,不规划雨水泵站,雨水以重力流的方式排入水体;雨水排出口标高略低于设计潮水位,受高潮位影响小。
以上区域应重点控制径流总量和削减峰值流量,故规划这些区域建设低影响开发雨水系统,并结合当地水文地质、水资源及技术经济条件,按照因地制宜和经济高效的原则选择低影响开发雨水系统设施:
①新建建筑和小区,透水铺装、绿色屋顶和下沉式绿地;②城市道路,透水铺装、透水沥青路面或透水水泥混凝土路面;③城市绿地、广场和停车场,透水铺装、下沉式绿地和生物滞留设施,充分利用现道路两侧沟渠设计成植草沟;④城市水系,保护河流3和河流4,充分利用环海路两侧自然水体设计具有雨水调蓄和净化功能的湿塘和雨水湿地。
4.6 超标雨水径流排放系统
超标雨水径流排放系统用来应对超过雨水管渠系统设计标准的雨水径流,是城市内涝防治系统的重要组成,与城市雨水管渠系统和低影响开发雨水系统相衔接,形成从源头到末端的全过程雨水控制与管理体系。
规划道路和绿地作为区域超标雨水径流行泄通道,其断面及竖向规划应满足以下要求:道路整体坡向自然水体或多功能调蓄水体;道路级别尽量为主干道或次干道,保证过流能力;道路与受纳水体衔接处路面标高不低于水体堤岸标高。
4.7 平面、断面及竖向设计
①平面:尽量沿道路两侧布置雨水管渠,以减小单侧断面尺寸和收水支管长度。②断面:控制自流排入受纳水体的雨水管渠高度不大于1.8,m,以减小管渠埋深。③竖向:控制经泵站提升排入受纳水体的雨水管渠在道路交叉口的覆土大于1.5,m,以预留其他市政管线敷设空间;控制自流排入受纳水体的雨水管渠在道路交叉口的覆土为0.7,m,以减小管渠埋深。
雨水排水系统规划包括了传统的雨水管渠系统、低影响开发雨水系统和超标准雨水径流排放系统,3个系统相互结合和协调,构成了完善的雨水排水体系。■
[1] 上海市津建设和交通委员会. GB 50014—2006室外排水设计规范[S]. 3版,北京:中国计划出版社,2014.
[2] 中华人民共和国建设部. GB 50318—2000城市排水工程规划规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2001.
[3] 上海市政工程设计研究院. 给水排水设计手册[M]. 2版,北京:中国建筑工业出版社,2004.
Specialized Planning of Rainwater Drainage System for Coastal Cities
LIU Qiaohong
(Tianjin Huaxia Architecture Design Limited Company,Tianjin 300381,China)
The drainage region was divided and drainage pattern was determined according to the principles of safety,energy efficiency,cost efficiency,scientificness and innovativeness for solving current problems of rainwater drainage system.In addition,present pipes,terrain and topography,receiving waterbody and the susceptibility of coastal cities to storm surge were also taken into consideration.Correspondingly,measures for rebuilding and using of the current rainwater drainage system and for moisture protection were proposed,which closely combine traditional rainwater pipe systems,low impact development rainwater systems and super standard rainwater discharge systems.These approaches may give full play to the guiding function of the specialized planning for engineering construction,protecting people’s life and social production from waterlog.
coastal cities;rainwater drainage system planning;moisture protection;low impact development;super standard rainwater discharge
TU99
A
1006-8945(2016)03-0048-03
2016-01-26