排水系统构建模式分析

 论文栏目:排水系统论文     更新时间:2018/5/11 15:40:21   

摘要:城镇化是保持经济稳步发展的重要动力,是带动社会协调运转的有力保障。然而,快速城镇化的同时,城镇面临巨大的环境与资源压力,简单增长式的城市发展模式已急需改变。海绵城市建设有利于降低城市内涝的风险,同时也对排水系统构建模式提出了新的一套组成要求。文章通过研究河道水系、传统排水管网和低影响开发措施三大系统的统筹方式,探索基于海绵城市理念下排水系统构建的新模式。

键词:海绵城市;排水系统;低影响开发;研究

1排水系统构建新模式的背景

在城市快速发展的节奏下,不利于城市健康持续发展的问题集中爆发,城市缺水、内涝灾害、黑臭水体、地下水位降低等问题都不同程度地发生在各个城市中,给市民的生产、生活都带来了严重的影响。而城市内涝近年来发生的频率越来越高,需要高度重视和及时着手解决。城市内涝是指由于暴雨超过排水系统承载能力导致城区产生积水的现象。造成内涝的客观原因是降雨强度超过了排水系统实际过流能力。城市内涝问题目前比较普遍存在,过去城市建设用地面积小,可选择的区域比较大,一般都选择地势比较高的地区建设,而现在,城市用地十分紧张,可选择的余地少。城市建设用地选择什么样的地形地貌非常重要,如果选择在低洼地或是滞洪区,那降雨积水的可能性就比较大。随着现代城市的建设排水内涝方面也出现许多新问题,就具体城市内部而言,某些区域的内涝发生率较高,例如立交桥在降雨后容易积水,以及过街的地下通道、铁路桥、公路桥也存在类似的情况。海绵城市是指通过保留原始生态资源、开展低影响开发模式,尽量使得城市的某些特性能像海绵一样具有弹性,这种弹性是指在面对一些水患灾害时具有较好的伸缩性。具体而言,在下高强度雨水时,城市可以一方面削减峰值的流量,一方面将多余的水转换为水资源储存起来,在暴雨过后的适当时期取出加以利于。这些目标通过统筹低影响开发雨水系统、雨水管网及涝水排放系统而实现,也由此而提出了一系列指标,包括径流总量控制、径流峰值削减、水面率等。国内城市在以往的建设过程中,不太注重?;に废低?,千篇一律地将地表硬化,一味地依靠地下排水管网应对高强度降雨,加上平时忽略了对排水设施的日常维护和必要改造,往往导致大雨就涝的问题出现。落实海绵城市建设理念,源头上需要城市管理者转变传统城市建设理念。以往经济速度发展较快,忽视了对这一块的思考和重视,如今随着生活水平的大幅提高,人们开始注重更美的生存环境和更好的精神享受,这里面就包括了美好的生态环境和安全的城市环境需求,海绵城市理念迎合了这一重大需求,可以有效?;こ鞘猩肪澈吞嵘鞘兴踩?,建设海绵城市是城市未来健康发展的重要实现途径。海绵城市理念针对城市排水模式提出了新的要求,传统排水系统的直排模式不能再适应新形势下防治内涝的需求,特别是城市人口密集区域和重要的生产集中区对内涝防治要求更高,基于海绵城市理念下排水系统构建新模式的重要性不言而喻。

2海绵城市概念下排水系统构建存在的问题

2.1排水设施老化,后期维护达不到要求

随着社会经济的不断发展,城市建设规模的不断扩大,城市排水设施的设计标准也在不断提高,大部分城市的现有排水设施逐渐不能满足现状的需求,体现为设施过于老化,特别是在老城区,排水设施所需要的新建设用地面积往往不能得到保障。另外,城市建设过程中一直存在“重视地上、忽略地下”的习惯,排水设施往往在建成之后就被遗忘一旁,常规的设施维护基本得不到保障,因此这些排水设施的实际功效更加大打折扣。

2.2排水系统建设时序不合理

在既有城市建设开发模式下,城市重大市政基础设施建设计划都是基于土地开发及交通需求的时序而制定的,这样直接导致配套排水管网在系统化建设上比较被动,经常出现上游和下游系统建设时序不协调,导致排水系统无法形成完整体系,在降雨时因体系不畅而出现内涝。排水管网是存在着上下游关系的系统,需要在实际的建设过程中应注重先干管、后支管的建设顺序,但在实际建设过程中,部分地区出现了先修支管再修干管的情况,导致在一个相对较长的城市片区建设周期中,支管所收集的雨水、污水没有下游出路,无法合理排放到规划的排水口或处理设施,因此衍生出一系列的内涝问题、水环境污染问题。

2.3雨水资源利用率低

我国是一个水资源分布极度不平衡的国家,部分地区处于严重缺少的状态。例如,我国地下水资源分布有着南方多、北方少的特点,分布在长江以北地区的地下水资源量只有全国的约三分之一,剩下的约三分之二地下水资源量都分布在长沙以南地区。根据调查发现,大部分城市大量雨水资源白白流失,平均雨水利用率不到2%。根本原因是在城市开发建设过程中,现有的排水系统未重视雨水资源利用的重要性,宝贵的雨水资源往往被城市排水系统快速地排走,未被有效的保留和进一步的利用。

2.4地表径流量不断增大

城市化建设中,原始“湖、塘、渠、林地”等排水自然调蓄系统遭到破坏,同时城区被大面积硬质铺装所覆盖,这些导致地表径流系数被人为扩大。同时,近年来由于气候变化异常而经?;嵋⒓诵蕴炱?,这种强降雨导致局部地区形成大流量的地表径流,最终多重因素综合导致排水系统需要负担更重的排水需求。然而,排水系统提质改造并非一朝一夕就能完成,特别是在老旧城区面临施工空间狭窄等多重困难,这是海绵城市理念下排水系统急需解决的问题之一。

3海绵城市概念下城市排水系统构建策略

3.1海绵城市概念下城市排水系统构建要求

一般认为排水系统是指排水的收集、输送、水质的处理和排放等设施以一定方式组合成的总体,而城市排水系统是城市污水工程、雨水工程的系统组合,一般是由排水管网和污水处理厂、排水泵站等设施组成,还可能包括初期雨水处理设施、雨水调蓄设施等。若是在排水体制实行污雨分流制的情况下,污水由污水管网收集再送至污水厂处理后,达标尾水排入自然水体;雨水径流由雨水管网收集后(需考虑初期雨水的处理),就近排入自然水体。目前,随着海绵城市建设理念的兴起,在《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》中对城市排水系统提出了新构建要求:城市排水系统应统筹LID系统、传统排水系统及涝水排放系统。

3.2海绵城市概念下城市排水系统构建内容

海绵城市狭义上是指城市低影响开发模式,也就是海绵城市建设三个建设途径的第三条途径;广义上是指从整体上对城市进行雨洪的管理。在海绵城市概念下,城市排水系统应分别建设大排水系统和完善小排水系统、开创LID系统。建设大排水系统应关注改善地表径流、?;ど占?、协调土地规划和水体的关系。目前,国内城市发展中填湖填河的现象比较常见,当降雨量过大时城市内部的雨水无法通过自然水体进行疏导,导致近年来城市内涝灾害频发。海绵城市概念下水系是重要的自然排放通道,应当有效?;ず屠谜庑┱涔蟮纳ǖ?,在城市化过程中不得随意改变地形地貌,尽可能保留自然洼地,尽可能恢复河道弯曲的形态,修复河道内部的水生态,增强河岸对洪水的抵抗能力,并及时疏通河道防止堵塞。小排水系统是城市雨水排放的重要组成部分,在海绵城市建设过程中,小排水系统依然十分重要。应科学提升地下管道系统的设计标准,及时针对落后的区域进行管网的提质改造,特别是在改造条件有限的老城区需加强日常管理和维护,在新城区尽可能选取较高的系统设计标准,在合适的区域增设调蓄设施??碙ID系统,低影响开发倾向于利用生态化设施来处理雨水排放问题,综合达到减少地表径流和净化水质的作用。低影响开发设施一般可以分为源头渗滞措施、中途的转输措施、末端的调蓄措施,这些措施通过有机组合可以适用于不同目的的场合,充分发挥系统多功能的优点。

4结语

综上,落实海绵城市建设理念,源头上需要城市管理者转变传统城市建设理念,落实海绵城市理念可以有效?;こ鞘猩肪澈吞嵘鞘兴踩?,建设海绵城市是城市未来健康发展的重要实现途径。海绵城市理念针对城市排水模式提出了新的要求,传统排水系统的直排模式无法适应新形势下防治内涝的需求,同时初期雨水的水质污染问题也需要进行考虑,基于海绵城市理念下排水系统构建新模式的重要性不言而喻。海绵城市理念通过构建城市自然生态系统来合理恢复水循环系统,科学统筹河道水系、传统排水管网和低影响开发措施三大系统有效缓解城市内涝问题、提升城市水环境质量,最终达到海绵城市建设理念下科学构建排水系统的目的。

参考文献

[1]张烽.海绵城市中的市政排水系统[J].现代园艺,2016(10):162.

[2]牛春良.基于“海绵城市”下的现代新型城市建设[J].规划设计,2016(10):74-75.

[3]张明轩.我国南方海绵城市建设中排水、防涝等若干问题分析[J].工程建设与设计,2016(7):92-93.

作者:刘宇星 单位:长沙市规划勘测设计研究院

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