浅议娄烦县城雨水排涝规划

王 娟 娟

(太原市城乡规划设计研究院，山西 太原 030002)

0 引言

随着娄烦县城的城市发展和扩张、用地性质的改变、极端天气的发生等因素，导致娄烦县城内涝灾害频繁发生。且娄烦县城排水系统的现状水平与城市发展需求的矛盾越来越突出，提高城市排水指标、完善城市排水防涝设施迫在眉睫。

娄烦县位于山西省中西部，太原市西北的吕梁山区腹地，距太原市区97 km，为太原市的郊区县。是山西省重要的水源地保护区，太原市特色农业基地和生态旅游经济区，以旅游服务业和农副产品加工业、新型工业为主导的生态经济县。

1 排水防涝现状概况

经过几十年的发展，娄烦县中心城区排水系统已逐步成形，且形成一套完整的管理体制，但由于雨水系统设计标准偏低，排水系统能力已不适应气候变化和城市发展的要求。且老城区已建排水系统缺乏相应防涝设施；新城区雨水排除设施未形成完整的排除系统。在排水管理方面存在资金匮乏、手段落后等问题。具体归纳如下方面：

1)雨水系统设计标准偏低。

目前中心城区雨水系统设计重现期一般为1年及0.5年，部分排水管渠由于建设年代久远，存在老化破损情况。

2)基础研究薄弱。

目前娄烦县无暴雨强度公式，无法满足排水系统设计的使用要求，急需编制。

3)中心城区尚未建设防涝系统。

随着娄烦县中心城区建设用地向外围扩展，城东移民新区地势低洼，极易发生积水内涝，但目前尚未建设任何防涝设施，城市建设的安全风险较大。

4)管理设施缺乏，管理手段落后。

由于经费的不足，娄烦县排水管理设施较为落后，在排水管理方面仍处于人工管理层次，缺乏先进的通讯手段。

2 城市现状排水防涝系统能力评估

使用鸿业三维智能管线11.0模型软件对现有雨水管(渠)网进行模拟分析，分别在P=1年,P=2年,P=3年,P=5年情景下运行模拟管道运行情况，得出管道承压及检查井溢流情况，得出现状排水管渠实际排水能力，其中发生管道承压的即认为管网能力不足。具体分析结果见表1。

表1 现状排水管网排水能力评估表 m

3 雨水排水标准

3.1 雨水径流控制标准

结合娄烦县地形地貌特征、气象水文条件、社会经济发展情况等，并落实低影响开发的相关要求，娄烦县城市开发建设过程中应最大程度减少对城市原有排水系统和水环境的影响，确定娄烦县基准综合径流系数为0.6；建设用地综合径流系数控制上限不得大于0.5，水文敏感地区不得大于建设前的水平，当地区整体改造开发时，对于相同的设计重现期的雨水系统，改建后的径流量不得超过改造前的径流量。娄烦县城综合平均径流系数取0.6。

3.2 雨水管渠、泵站及附属设施设计标准

暴雨强度公式采用太原市暴雨强度公式，具体如下：

q=1 446.22(1+0.867 lgp)/(t+5)0.796

(1)

Q=ψ·F·q

(2)

其中，q为设计暴雨强度，L/(s·ha)；p为设计重现期，取2年。

根据汇水地区性质、城镇类型、地形特点和气候特征等因素综合比较，按《室外排水设计规范》，娄烦县中心城区雨水管渠设计重现期下限取2年。

其中，t为降雨历时，min，t=t1+t2；t1为起点集水时间，取5 min～15 min。

3.3 内涝防治标准

根据GB 50013—2006室外排水设计规范2014年版，娄烦县城内涝防治重现期取20年～30年。地面积水设计标准为：居民住宅和工商业建筑物的底层不进水、道路中一条车道的积水深度不得超过15 cm。超过内涝设计重现期的暴雨，采取综合控制措施。

3.4 技术路线

结合总体规划及其他相关标准规划，根据住建部发布的排涝大纲，制定本次规划设计的技术路线如图1所示。

4 城市雨水径流控制与雨水资源化利用

4.1 径流量控制

按照《海绵城市建设技术指南》中我国大陆地区年径流总量控制率分区图，得出娄烦县属于Ⅱ区，年径流总量控制率为80%～85%。综合考虑娄烦县城开发建设前地表类型、土壤性质、地形地貌、植被覆盖率以及娄烦县降雨规律、开发强度等因素，最终确定娄烦县城年径流控制率为80%。

4.2 径流污染控制

根据城区初期雨水的污染变化规律和分布情况，按照城市水环境污染物总量控制的要求，参考娄烦县的相关规划，确定初期雨水截流径流深度为10 mm,对应降雨历时为约初期10 min降雨雨量。

4.3 雨水资源化利用

雨水是一种可以利用和再生的水资源，其资源化不仅具有节约用水，还具有减缓地下水位下降、缓解水资源短缺、控制雨水径流污染、减少水体污染、改善城市生态环境的重要意义，具有非常明显的经济、社会和生态效益。由于娄烦县年降水量少，属于典型的资源型缺水地区，结合娄烦县的气候和实际条件，中心城区的雨水综合利用应以入渗回补地下水、景观水系补水、绿化浇灌用水为主，提高自来水替代率。

4.3.1工程措施

城市雨水综合利用的核心内容是“渗、滞、蓄、净、用、排”。在城市开发建设过程中采用源头削减、中途转输、末端调蓄等多种工程手段，通过低影响单元开发技术的使用与传统城市雨水管渠系统、超标雨水排放系统共同作用，实现城市的良性水文循环和雨水的资源化利用。目前适宜的工程手段主要有将现状景观水系作为周围雨水排放的受纳水体，减少汇入城市雨水管网和城市河道的雨水量；在城市公园和新建的住宅小区开挖较大面积的水体，既可作为环境景观也可大量蓄积雨水；公园、校园、体育场、各种球场、停车场等或者居民住宅楼前空地兼建地表或者地下雨水贮流设施等。

4.3.2非工程措施

1)通过制定相关奖惩条例，将城市雨水资源化利用理念纳入城市统一管理，对于规划小区内增加雨水调蓄、贮流设施的给予审批上的绿色通道等鼓励，来推动城市雨水的资源化利用。

2)通过制定相关监督条例，探索其雨水资源化利用的相关技术标准、推行雨水利用设施，逐步将相关质量的监督向前推进。

5 防涝系统规划

由于娄烦县城道路雨水管道设计标准偏低，大部分管道不满足2年一遇的标准，且现状管道存在大管接小管、不同管径管道管底平接的现象，导致小范围、高强度局部降雨或长历时降雨情况下，雨水在管道内流行时，下游顶托严重，上游检查井冒水并通过地面漫流至相邻雨水系统或本系统低洼地段，从而易导致内涝灾害发生。根据娄烦县城西高东低，南北高、中间低的地形特点以及当地的气候特征、水文条件、雨水管渠系统、防洪设施现状和内涝防治要求等综合分析后确定娄烦县城市排涝系统设施布局。

5.1 城市涝水行泄通道

娄家庄东路、涧河路等道路位于地势低洼区域，容易造成涝水，将其作为主要雨水行泄通道。控制上述路段的积水深度不超过0.15 m，积水时间不超过0.5 h。同时采取相应的管理措施，保证雨水安全排放。因此在规划行泄通道设置指示牌，标明行泄通道的启动条件，可能淹没深度及淹没时间，并采取临时交通管制，确保人员安全撤离。

5.2 绿地

最大限度的保护涧河两侧北山公园、南山公园的生态环境，维持其自然水文特征，涵养水源，保护城市的生态安全。

娄烦县城绿地土壤及下部地层透水性良好，地势低洼的部分公园广场内的绿地可规划为下凹式，即绿地地面高程宜低于周围地面5 cm～10 cm，特别在绿地与铺装地面相连处应下凹5 cm～10 cm，使硬化铺装地面雨水能自流排入绿地内。下凹式绿地的排水设计标准采用2年～5年一遇降水，不仅绿地本身无雨水径流向外排出，还可消纳同等面积的不透水硬化铺装地面的雨水径流。而对于土壤渗透性一般或较差的下凹式绿地内建设增渗设施，同样也能达到消纳绿地本身和外部相同不透水面积径流的效果。