城市雨水管理系统的可持续发展措施

冯森

[摘 要]本文通过分析城市可持续雨水系统，以太原市某区域为例，进行了实证研究，以期为城市的发展提供思路和借鉴。

[关键词]城市排水系统；雨水；可持续发展；太原

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.22.123

[中图分类号]TU992 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）22-0-01

0 引 言

城市雨水管网与城市其他污水处理系统以及水工的其他构筑物构成了城市排水系统，承担着城市的积水排放，对于一个城市的发展和形象起着关键性的作用。比如，2016年7月18日到7月19日的强降雨引发了太原市多处积水严重。同样，在7月份的强降雨中，河北更是损失严重，造成了人员死亡和失踪的严重后果，山西、河南等多个省份也有人员伤亡发生，不得不说由于暴雨造成人员伤亡是一件很痛心的事情。因此，改进城市雨水处理系统具有十分重要的现实意义。

1 城市可持续雨水系统概述

欧美发达国家从20世纪60年代就开始进行可持续发展的研究，并且，将绿色发展、生态发展等环境保护、能源节约的新理念广泛应用于公共行业方面，尤其是排水系统方面。但是，我国从21世纪初才开始关注可持续发展，逐步将可持续发展的措施应用于城市排水系统中。城市可持续雨水系统的示意图如图1所示。

2 太原某区域概况

从太原市万柏林区的迎泽桥西晋祠路口到万柏林区的迎泽西大街千峰路口长约2 930 m，从迎泽街这两处到南内环街的垂直距离为大约2 860 m，则该区域的总汇水面积大约8.38 km2。该区域地势较为平坦，相对于太原市主城区的其他区域地形较低。此地段是太原市历年来夏季暴雨频发期洪水灾害较为严重的地段，部分地段面积水高度超过70 cm，给城市交通等带来了诸多的问题。因此，选取此区域进行研究更有代表性。

3 该区域的分段实施方案和效果评价

3.1 蓄水池建设项目

蓄水池对于雨水洪水可以进行适度的调节控制，并且，能够收集雨水进行绿地的灌溉等。通过分析该区域的地形特点等，发现在多处排水管交汇的节点A处存在超负荷的现象，将蓄水池放置该位置，既可缓解上游管网处的超负荷压力，也可减缓下游管网的排水量。已知该节点处的最大排水量时发生的溢流量为189 m2，根据计算公式V=10λCF带入相关统计数据后，可计算得到该蓄水池的理想容量为1 300 m2，根据地形等制约条件，可设计蓄水量600 m2，建成后，该处溢流总量由统计数据920 m2减少为320 m2，按照建造单价0.5万元/m2，该蓄水池需要投入300万元。如果进行管网大升级改造，费用预计不到蓄水池费用的两倍，并且施工过程长，不如蓄水池的效果好。

3.2 雨水泵站建设项目

另外，一处排水管网节点处，地势相对平坦，区域广阔，靠近汾河，能够借助泵站的作用直接将雨水排进汾河。因此，将泵站建在此处，可以减轻河道周边的上方雨水压力，也可以避免雨水冲击迎泽大街主干道，造成积水过深。如果设计该泵站的流量为8.0 m3，则可以选用一台立式的该功率混流泵配套1000 kW的电动机等设备组成泵站的运行机组，预计投资520万元，占地360 m2，但是对该区域的管网进行大升级改造，费用虽然预计450万元，但是施工周期长，对周边环境影响大，施工面积预计5 500 m2。

3.3 道路渗水铺装和植被缓冲带的改造项目

在该区域内，将此区域四周的迎泽大街、南内环街、千峰南以及晋祠四条道路的区域内路段的人行道以及该区域内停车场、理工大虎峪校区的校园内部分地方等区域进行渗水地砖的铺设，尽量减少施工对交通和行人的影响。对该区域内的理工大虎峪校区内草坪绿地、该区域其他的公园、绿化带以及小区绿地等进行植被緩冲带的改造升级，按照规范要求施工后，预计能将径流系数从0.85下降为0.45左右。对该区域进行植被缓冲带和渗水铺装时，按照植被缓冲带和渗水地砖费用210元/m2，渗水沥青费用405元/m2，预计植被缓冲带和铺设渗水道路改造区域分别是4 500 m2和8 000 m2，则造价分别是94.5万元和324万元，合计418.5万元。通过该方案的实施，相对于大面积的开挖进行排水管网的改造升级，对道路交通和行人的影响较小，费用投资也较低，并且，能够补充地下水。

从总体上来看，该区域的雨水管理系统的可持续发展项目的改造升级，总费用为：300万元+520万元+418.5万元=1 238.5万元，施工影响面积为：200 m2+500 m2+4 500 m2+8 000 m2=13 200 m2。如果进行该区域内的排水管网的全面升级改造，则费用预计3 300万元左右。再者，如果全面升级改造排水管网系统，必须进行部分路段的路面开挖等，影响交通和行人安全，施工周期也长，对该区域内的居民出行影响也很大。因此，综合考虑，对该区域的雨水管理系统利用可持续发展措施进行改造升级是可行的。

4 结 语

本文以太原市某区域为研究对象，针对研究区域的地形地貌特点以及经济效益、改建施工制约和对社会的影响面等因素，选取合适的地理位置采取蓄水池新建、雨水泵站新建、植被缓冲带和渗水道路铺装等措施，能够达到良好的效果，具有可行性。