淺議暴雨洪澇災(zāi)害及城市排水系統(tǒng)設(shè)計

　　摘要：暴雨洪澇災(zāi)害是氣象災(zāi)害中造成損失最為嚴(yán)重的氣象災(zāi)害，減輕氣象災(zāi)害造成的影響和損失是各級政府關(guān)心的問題，也是氣象部門面臨的一項重要任務(wù)。筆者就蕭縣2010年9月出現(xiàn)的暴雨引發(fā)的一系列問題，結(jié)合城市防澇工程建設(shè)的實踐工作，對城市內(nèi)澇的原因和對策進行分析，便于指導(dǎo)以后的實踐工作。

　　關(guān)鍵字：暴雨,洪澇災(zāi)害,城市排水系統(tǒng)

　　1.蕭縣2010年內(nèi)澇情況簡介

　　2010年9月6-8日，我縣出現(xiàn)一次暴雨天氣過程，強降水主要出現(xiàn)在7日下午，全縣境內(nèi)普降大暴雨，平均降雨量100㎜以上，其中，孫圩孜鄉(xiāng)達到186.8㎜

道路老化、裂縫形成后，大部分雨水就會進入斷面中。在這種情況下，把復(fù)合排水網(wǎng)直接鋪設(shè)在路面下，代替可排水地基。排水網(wǎng)可以在水分進入地基/底基層之前將其先行收集。而且還可以在排水網(wǎng)的底端包上一層膜，進一步防止水分進入地基。對剛性道路系統(tǒng)來說，這種結(jié)構(gòu)允許用較高的排水系數(shù)Cd來設(shè)計道路。這種結(jié)構(gòu)的另一個優(yōu)點是可能能使混凝土更均勻地水合（有關(guān)這個優(yōu)點的程度研究正在進行中）。不管是對剛性道路還是柔性道路系統(tǒng)，這種結(jié)構(gòu)都能夠延長道路的使用壽命。

。全縣境內(nèi)多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)降雨量在130㎜以上。特別是7日15～16時，1小時之內(nèi)降雨量達到91.2㎜，這是造成短時積水，誘發(fā)災(zāi)害的重要因素。本文主要以蕭縣內(nèi)澇為例，對城市內(nèi)澇的原因和對策進行分析。

　　民政部統(tǒng)計，截止9月9日，蕭縣所轄23個鄉(xiāng)鎮(zhèn)均受災(zāi)，受災(zāi)面積46.67萬畝;因災(zāi)倒塌房屋251間,損毀房屋387間,其中，形成危房116間;因災(zāi)受傷人員1人，被水圍困自然村2個，圍困群眾3520人，轉(zhuǎn)移安置群眾756人;全縣基礎(chǔ)設(shè)施損失嚴(yán)重，沖毀大小橋梁45座、水閘1座。

　　住建部2010年對351個城市的專項調(diào)研顯示，2008年~2010年，有62%的城市發(fā)生過內(nèi)澇，其中內(nèi)澇超3次的城市有137個;57個城市的最大積水時間超過12小時。

　　2.城市內(nèi)澇形成原因

　　2.1極端天氣增多

　　宿州市以平原為主，地面平緩，地勢自西北向東南傾斜。降水量年際變化較大。由于本市受季風(fēng)氣候的影響，多雨的年份易發(fā)生洪澇，少雨的年份易發(fā)生干旱。年最大和最小降水量相比，相差3倍左右。降水量年內(nèi)分布不均。蕭縣6～9月份降雨量占全年平均降水量的70%，時間主要分布在6月中旬至8月下旬，這個時期是產(chǎn)生洪澇災(zāi)害的主要時段。多年來暴雨經(jīng)常引起洪澇災(zāi)害，給城市社會經(jīng)濟和居民生活造成極大的危害和損失。

　　2.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)不完善

　　從目前暴雨造成的災(zāi)害情況初步分析，主要原因是暴雨雨量多、雨強大、范圍廣，超出了排澇體系的標(biāo)準(zhǔn)。城市排水系統(tǒng)管道老化，排水標(biāo)準(zhǔn)比較低，排水設(shè)施不健全、不完善。另外，城市大量的硬質(zhì)鋪裝，如柏油路、水泥路面，降雨時水滲透性不好，不容易入滲，也容易路面積水。大量溝塘的消失，原有自然水系遭到破壞、切割、萎縮，使得區(qū)間產(chǎn)生暴雨的徑流無法及時下泄，導(dǎo)致自然排蓄雨水、徑流的能力大力減弱，造成縣城大面積嚴(yán)重內(nèi)澇。

　　3.城市排水系統(tǒng)存在的問題

　　我們很多城市缺乏規(guī)模大的排水體系，所以面對50年甚至百年一遇的暴雨時，顯然是無能為力的。

　　3.1城市規(guī)劃建設(shè)不合理

　　近年來，城市大拆大建，高樓大廈、硬底道路越建越多，對雨水吞吐不及，消化不良。排水設(shè)施不足，自然就容易發(fā)生淹浸。

　　3.2排水系統(tǒng)功能不完善

　　城市的排水管道不成系統(tǒng)，破損嚴(yán)重的老城區(qū)道路排水系統(tǒng)建設(shè)較早，設(shè)計標(biāo)注低，排水能力差，城市的地下排水管道口徑小，管道老化、年久失修，形成嚴(yán)重的“腸梗阻”。使得管道排水能力下降和喪失，隨著城市發(fā)展，城區(qū)匯水面積及排水量不斷增大，原有管道已經(jīng)不能滿足要求。

　　3.3排水系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低

　　我國大部分城市的最低排水標(biāo)準(zhǔn)，基本上是一年一遇。而所謂一年一遇，是指每個小時可以排36毫米的雨量。面對暴雨，這樣的標(biāo)準(zhǔn)顯然過低。

　　3.4不規(guī)范建設(shè)影響排水設(shè)施功能

　　一些城市道路建設(shè)排水系統(tǒng)時，由于某些原因，未能按照設(shè)計和施工標(biāo)準(zhǔn)實施建設(shè)，存在排水井中穿管及排水管道平坡、反坡等現(xiàn)象，排水能力差。由于設(shè)計不合理、不規(guī)范，建設(shè)后甚至無人進行維護和保養(yǎng)，年久失修，淤堵更為嚴(yán)重。

　　4.城市排水系統(tǒng)合理規(guī)劃建設(shè)

　　按照2011年最新修訂的《室外排水設(shè)計規(guī)范》的要求，城市一般地區(qū)排水設(shè)施的設(shè)計暴雨重現(xiàn)期為1~3年(即抵御1~3年一遇的暴雨)，重要地區(qū)3~5年。但在實施過程中，大部分城市普遍采取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的下限。調(diào)查顯示我國70%以上的城市排水系統(tǒng)建設(shè)的設(shè)計暴雨重現(xiàn)期小于1年。城市排水設(shè)施和排水能力決定了積水的程度，目前相關(guān)部門正在研究，希望將最低排水標(biāo)準(zhǔn)從最低一年提高到最低3年，達到3至5年一遇的標(biāo)準(zhǔn)。暴雨造成道路積水是城市排水系統(tǒng)通病，積水的主要原因是道路排水不暢，由于受多方面因素制約，該問題在一定時期內(nèi)還難以徹底解決，本人結(jié)合自身實踐，對城市排水做簡要分析。

　　4.1保留、恢復(fù)和增加雨水的入滲

　　由于城市范圍擴大，城市不透水面積不斷增加，雨水入滲到地下的面積不斷減少。其結(jié)果是城市地表的徑流系數(shù)加大，排水管渠的負(fù)擔(dān)增加。所以，城市規(guī)劃的時候必須規(guī)定保留綠化地應(yīng)占的比例。有些城市綠化不是種植在土地上，而是把花草種植在混凝土基礎(chǔ)板上面的覆蓋土上，只有美化環(huán)境的作用，對生態(tài)環(huán)境、特別是雨水入滲作用不大。寒冷地區(qū)的城市，花草難以生長，為了保留土質(zhì)地面維持雨水入滲，在土層上面鋪裝碎石子也很美觀，而且保護了表土不會揚塵。有些城市研究建造地下水庫蓄水，既可以充分利用雨水又減少了排水量，值得提倡。

　　4.2關(guān)于城市排水管渠設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

　　現(xiàn)行《室外排水設(shè)計規(guī)范》的雨水管渠設(shè)計重現(xiàn)期是0.5a至5a。有不少人建議提高標(biāo)準(zhǔn)，我認(rèn)為不必。雨水管渠和城市排澇設(shè)計重現(xiàn)期是兩個不同的概念，不可類比。雨水管渠的排水范圍很小，越短時間暴雨出現(xiàn)的范圍也越小，因此出現(xiàn)超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)造成的損失也小。所以雨水管渠比城市排澇設(shè)計重現(xiàn)期短是合理的。如果提高標(biāo)準(zhǔn)會增加很多城市建設(shè)投資(不光是管渠本身)。希望多著眼于解決本文提到的其他問題，而不要匆匆提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

　　4.3核實排水管渠的匯水面積

　　城市排水管渠設(shè)計的主要指標(biāo)是雨水管渠匯集降雨的面積。下雨的時候市區(qū)的雨水過于集中，很容易出現(xiàn)淹浸。一般設(shè)計都是分區(qū)排水，排水管渠設(shè)計的匯水面積都不會太大。在城市建設(shè)的過程中，由于房屋道路或其他公共與私有建筑的增加和改變，特別是建設(shè)穿越原有地面的下沉式立交、隧道等工程，使原有排水管渠的匯水面積產(chǎn)生變化，但是沒有重新調(diào)整或擴建排水管渠，勢必造成排水能力不足。因此有必要對城市排水設(shè)計進行一次復(fù)查，從核實排水管渠的匯水面積開始，如果排水能力不足就要考慮排水系統(tǒng)的改建、擴建。

　　4.4排洪與排水標(biāo)準(zhǔn)銜接問題

　　城市排水是解決較小匯流面積上短時暴雨產(chǎn)生的排水問題，采用的是暴雨公式，暴雨時段控制在5～120 min，選用暴雨樣本是年超大值法;而排洪考慮匯水面積大，目前多采用水文公式(也是暴雨推理公式)，使用某重現(xiàn)期(如10年一遇)24 h暴雨量為基本數(shù)據(jù)，其選用暴雨樣本是年最大值法。因此進行防洪排洪規(guī)劃時，應(yīng)充分考慮排洪與排水重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)銜接問題。排洪規(guī)劃重現(xiàn)期應(yīng)根據(jù)城市重要性以及排洪流域面積的大小因素綜合考量后確定。排洪匯水面積越大，重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)越高，大中城市排洪標(biāo)準(zhǔn)不宜小于20年一遇(防洪標(biāo)準(zhǔn)gb50201—94)。

　　5.結(jié)論

　　城市內(nèi)澇既有氣候變化，暴雨強度加大的客觀原因，更有城市規(guī)劃統(tǒng)籌考慮不周，防洪標(biāo)準(zhǔn)確定不夠科學(xué)，基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)性不強等主觀因素。要改變城市內(nèi)澇頻發(fā)的現(xiàn)象，我們首先必須重視基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，統(tǒng)籌規(guī)劃好城市豎向及防洪排澇系統(tǒng)，加強雨水的綜合利用，加強排水設(shè)施的建設(shè)管理，留足生態(tài)空間，減少洪澇隱患。城鎮(zhèn)不允許長時間積水，道路積水將影響城鎮(zhèn)正常運行。因此，有條件的地區(qū)應(yīng)規(guī)定城鎮(zhèn)排澇系統(tǒng)的建設(shè)，確定排澇標(biāo)準(zhǔn)，保證城鎮(zhèn)安全運行。

　　參考文獻：

　　[1]城市規(guī)劃應(yīng)該重視讓城市與雨水和諧相處 中國青年報 2010.8.5.

　　[2]《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014-2006.

　　[3]我國城市防洪排澇安全研究 方國華 鐘淋涓 苗苗 《災(zāi)害學(xué)》2008.