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邯郸城市雨天积水问题的探讨
[ 编辑:admin | 时间:2015-11-10 15:04:55 | 浏览:1674次 | 来源:中国市政建设网 | 作者: ]

邯郸城市雨天积水问题的探讨
张家铭
(邯郸市第一中学高三A3班,河北 邯郸  056002)
 

摘  要:近年来,暴雨内涝给各地居民出行、城市运行等带来不便,甚至造成灾害和损失。针对邯郸市城区雨天积水区域现状情况,在全面分析原因的基础上,提出了系统改善城市雨天积水的对策。对邯郸市排水防涝规划、建设、运行、管理等相关部门有参考价值。

关键词:排水系统;雨天积水;改进对策

 

The issue of handan city rain water
ZHANG Jia-ming
 

1  邯郸市排水系统概况
    邯郸市位于河北省南部,晋、冀、鲁、豫四省交界,城市人口130万,城区面积126 km2。主城区排水设施的修建始于1957年,排水体制为雨污水分流制。目前,邯郸市共建成市政雨污水管网930km,其中雨水管网520 km,污水管网410 km;雨污水抽升泵站28座;城市污水处理厂3座,处理能力26万m3/d;城市污水处理率约为97%。
    城市雨水排放基本围绕城区内现有的滏阳河、沁河、支漳河、输元河、渚河排放,其中滏阳河排水服务区面积约占城区面积70%。邯郸市雨水管道设计暴雨重限期为1年,与铁路下穿立交雨水泵站为5年,管网相应可抵抗30mm/h左右的降雨,泵站可抵御45mm/h左右的降雨。雨水过路管管径多为D300 mm、雨水主管道管径为D600~1500 mm,超过D1500 mm的采用拱沟。排水方式以重力流自流为主,在河水顶托情况下,在入河口处多数未建设强排泵站。
2  邯郸市城区积水情况
    邯郸市城区现状易积涝点约31处,超过30mm/h的降雨时或多或少都要发生,且短时降雨量越大,积水越深、面积越大。降雨量超过50mm/h时,部分下穿立交桥因汇流客水多,抽升不及,造成交通中断。另外部分路段积水会超过30cm车辆无法通行,重点积涝点在雨后5时后才会全部排除完毕。易积涝路段主要分京广铁路以西、京广铁路至滏阳河之间以及滏阳河以东三大区域。
    邯郸市京广铁路以西属丘陵地带,箭岭路以南、人民路以北的雨水均沿人民路、铁西大街沿岭南路穿越京广铁路后向东排入沁河,该区域雨水由于历史原因穿越京广铁路的管道以及京广铁路以东的雨水砖沟偏小,铁西大街与人民路交口、铁西大街与岭南路交口容易产生内涝。邯钢厂区以南、邯长铁路以北、京广铁路以西受铁路阻隔,仅仅有干河沟一道排水通道,又由于该区域地势坡度较大,雨水沿地势冲入邯钢立交桥形成立交内涝。由于西北部雨水系统主要沿赵苑北街与北环路向北向东排至北环京广立交桥西侧经泵站提升排入输元河,现状赵苑北街雨水干管北段尚未建设,西北部雨水抽升泵站因为种种原因尚未建设,造成西北部局部内涝。
    邯郸市京广铁路以东、滏阳河以西区域由于地势平坦,滏阳河、沁河河道深度较浅,雨水管道大部分为淹没出流,受雨季河水顶托、管道标准低、管网老化以及淤塞影响,京广铁路以东区域每到汛期极易形成城市内涝。
    邯郸市滏阳河以东、京港澳高速以西区域,近几年发展迅速,城市建设过程中只注重地上不注重地下,该区域直接入滏阳河排水系统下游干管大部分尚未建设,造成大面积积涝发生。滏东大街以东排水系统,向西受高程限制不能直接进入滏阳河,东北部排水出路仅仅有邯临沟一条排水出路,邯临沟受下游村庄占压,断面狭窄,同时高速西明渠友谊路以南至丛台路段受征迁因素尚未建设,造成东北部局部路段积涝。东南部仅仅有陵园路雨水砖沟一条排水出路,按标准需新建一条排水沟道,华信路排水干沟尚未建设。
3  邯郸市城区积水原因
3.1  政策法规不健全
    国务院办公厅以及河北省人民政府均印发了有关加强城市排水防涝设施建设的意见,但邯郸市人民政府尚未出台该方面的文件。特别是国家陆续出台了海绵城市建设意见和政策,但邯郸市政府层面未成立组织机构,也未出台相关规定。2014年1月1日起施行的国家《城镇排水与污水处理条例》,为各地的排水设施规划建设管理提供了法规依据,邯郸市的该项立法工作正在推进,已列入邯郸市2015年立法计划,尚未出台。
3.2  缺乏系统的排水防涝规划
    排水防涝是个系统工程,既涉及到城市排水管网泵站,也涉及到城市河湖水系,还与城市竖向、海绵城市建设、应急管理等密不可分。目前邯郸市缺乏系统的城市排水防涝规划,仅有各自独立的排水管网规划、河道防洪规划等,城市竖向规划未系统的考虑超标排水需要,大小两大排水系统的理念也未纳入综合规划,排涝泵站规划建设不足。
3.3  排水设计标准低
   邯郸市现有的雨水管网设计重现期标准也仅为1年1遇,雨水泵站设计重现期标准为5年1遇,标准低。与京广铁路相交的下穿立交桥泵站,因设计标准低,供电为单电源,可靠性差,泵站抽升能力不足,加上桥头汇流客水过多,暴雨时往往造成桥下积水中断交通,甚至车辆被淹。原来的排水管网设计仅考虑依靠管网本身排水问题,未考虑利用道路坡度等承担超标雨水的排水问题。排水管网设计和施工中的细节考虑不周,如雨水口的位置、数量、型式等,也影响到雨水不能及时收集排放。
3.4  排水出路不畅是主因
    城市雨水排放不畅,其中一项最重要的原因是雨水排放出路不畅。因雨水管道排放出路的河道、沟渠能力不足,导致城市积水严重。其中承接城市雨水排放的河流、沟渠在郊区或城市以外段,因河道未治理,多数断面狭窄,淤积严重,远远达不到设计泄洪能力,是主要原因;城区段河流虽经过治理,设计能力虽然达标,但暴雨来临时瞬间会爆满,因下游段未治理,也无法向下游排放。邯郸市的滏阳河就属于典型的该问题,城区上游段治理达标了,但城区下游段淤积、狭窄,泄洪能力严重不足,使邯郸市区70%面积雨水排放出路不畅。
    雨水排放出路不畅另一原因是无出路或无临时出路。受城市规划和建设计划的制约,部分道路下的雨水管道随道路建设而铺设了,但雨水管道的下游未建设,不成系统,雨水管道是断头管、无出路,雨水无法排放。邯郸市东北部的邯临沟、东南部的华信路雨水管道、西北部的输元河强排泵站、北部鑫港区的多条雨水管道等,都属于无出路情况。
    由于平原城市地势平坦,河道纵坡小,因景观需要设闸坝后,河道常水位较高,城市雨水管道按照最小坡度设计建设,入河时均接近河底,淹没在水面下,由于河水顶托,管道内雨水流速缓慢,达不到设计流速和设计排水能力,加上入河口处未建设强排泵站,受到河水顶托各雨水系统服务范围内的城区中雨天积水严重,严重地区雨后5~6个小时才能排完水。
3.5 落实海绵城市措施不足
    对城市排涝起决定性作用的除了地下排水管网之外,还有就是地表径流。近年来,随着城市的迅速扩张,天然河湖水系被侵占,城市绿化植被减少,取而代之的是大面积的硬质铺装,这使得雨水渗透能力大大降低。对新区开发、旧城改造未执行雨水径流控制目标,新建小区开发后和开发前因院内和建筑物顶的硬化面积,雨水径流量大于开发前,这些都增加了城市管网的排水负担。低影响开发控制措施不足,下凹绿地、雨水调蓄设施、透水路面、河、湖、池、塘建设不足,遇有超标雨水,只有积在路面上形成内涝。
3.6  维护管理不到位
    由于运行维护资金不足,对排水管网和泵站的维护不能形成周期性的机制,邯郸市多数雨水管网淤积严重,人为造成管道排水能力打折扣,大大降低,即使原来设计低标准1年重现期,因淤积问题,也无法反应现有管道的实际排水能力。老旧管道已使用多年,接近报废年限,因腐蚀等原因管道渗漏、道路塌陷情况不断发生,给行人造成安全隐患。少数人盗窃破坏排水设施,向排水检查井内倾倒垃圾杂物,雨污水私接乱排,占压排水设施等等,造成排水设施不完好,管道堵塞淤积,影响了雨水的及时排放。
3.7  部门联动机制需加强
    做好城市排水防涝工作,不是一个部门的事,哪一个部门也不可能独立完成的,它涉及到气象、水利、交警、排水、媒体等多部门,联动机制不完善造成气象部门提前不预警,水利部门河道提闸不及时,交警部门疏导交通不到位,媒体发布信息不及时,都造成雨天城市运行秩序混乱。
3.8  信息管理系统滞后
    未建成排水管网和泵站的视频监控系统、积水点预警预报及泵站联合调度系统,不能及时掌握全局性情况,无法及时作出决策和联合指挥调度。未实现排水管网水位运行在线监测,不能实时掌握管网运行状况,不能有计划有针对性的去维护疏通,只能哪里冒水去疏通哪里。排水管网地理信息系统也未实现,只能依靠传统的图纸方式去查阅、去记录、去管理,效率不高。
4  改善邯郸市城区积水状况对策
4.1  提高管渠设计标准
    城市管渠和泵站的重现期、径流系数等设计参数应根据《室外排水设计规范》GB50014-2014的要求确定,其中,径流系数应该按照不考虑雨水控制设施的情况下的规范规定取值,以保障系统运行安全。对于人员密集的中心城区如火车站、中华路、人民路等管网设计标准应取标准上限值。城市雨水管渠设计的主要内容有:确定或选用当地暴雨强度公式;确定排水流域与排水方式,进行雨水管渠的定线;确定雨水泵房、雨水排放口的位置;决定设计流量计算方法与有关参数;雨水管渠的水力计算,确定管渠尺寸、坡度、标高及埋深。
4.2  明确内涝防治和径流控制标准
    根据国家规范要求,邯郸市为全国大城市,内涝防治设计重现期为30年,居民住宅和工商业建筑底层不进水,道路中一条车道积水深度不超过15cm。
    城市开发建设前后雨水径流一般宜按照不超过0.5进行控制;旧城改造后的综合径流系数不能超过改造前。通过河、湖水系、调蓄池建设等海绵城市综合措施逐步落实。新建以及整体改造地区的硬化面积铺装中,透水性地面的比例不应小于40%,下凹式绿地占城市绿地总面积不低于20%,且下凹式绿地标高要低于周边地面5~25cm。新建和整体改造地区雨水径流总量控制目标为70%。
4.3  把道路竖向作为大排水系统
    京广铁路以东至京广高铁区域现有城区,通过道路改造逐步形成南高北低、西高东低的竖向总趋势,使超标雨水能随路面坡度向下游排放,在道路与河道交汇处建设集中收集排河设施。京港澳高速以东属城市新规划区域,更是平坦,自西向东只有万分之一到万分之二的坡降,南北方向最多也不超过万分之三。为此,该区域规划应最高平均抬高1.3m,最小抬高0.5m,形成一定坡度的道路竖向。
4.4  高标准整治城市河流
    按照生态环保景观要求,高标准整治城市河流,具备条件的要增加湿地面积,具备调蓄功能。城市河流的治理应统筹规划、上下游一同系统治理,以便使排水出路更畅通,城市雨水通过管道排入河道后,能快速向河道下游排放。城市因景观水面需要在河道设置闸坝时,应充分考虑城市雨水排放需要,最大限度减少河水顶托影响,加强汛期调度,根据需要设定景观水位、汛期水位、主汛期水位等不同水位。
4.5  明确地面应急通道
    主城区遇超标降雨时,对于老城区一些城市干道、快速路,例如南北向西环路、铁西大街、中华大街、滏河大街、滏东大街,东西向南环路、学院北路、渚河路、陵园路、人民路、联纺路、北环路等,城市应急防汛物资、设备及时到位,确保城市干道的交通运行。通过人工手段将涝水引入城市次干道、城市支路,并对淹没道路实施交通管制,防止安全事故发生。
4.6  完善应急机制
     城市防汛办应会同气象、水利、水文、交警、公安、消防、市政、建设、城管、人防、教育、通信、电力、新闻媒体等部门,进一步健全互联互通的信息共享、暴雨预警与协调联动机制。
4.7  建立信息系统平台
    通过该系统可实现排水管网和泵站的视频监控、积水点预警预报及泵站联合调度,能及时掌握全局性情况,及时作出决策部署和联合指挥调度。排水管网水位运行实时在线监测,实时掌握管网运行状况,可有计划有针对性的去维护疏通。
4.8  做好维护管理工作
    排水主管部门应建立健全设施巡检、维护和疏浚制度,要按照《城镇排水管渠与泵站维护技术规程》规定的标准和频率,做好排水管网、排水泵站等设施设备的日常维护工作,汛前清掏疏通排水管网、检修保养泵电设施,确保状态完好。
5  结语
    全面做好城市排水防涝设施的规划、建设、运行、管理工作,提高标准,对于减少雨天积水,方便居民出行,确保生命财产安全,确保城市运行秩序,有着非常重要意义。
 
参考文献
 [1] 张志军.北方平原城市雨水系统设计中的几个问题[J].中国市政工程,2008,(4):169-171
[2] 张志军.邯郸市排水系统运行状况分析[J].中国给水排水,2009,25(4):15-18
 
作者简介:张家铭,男,1998年生,河北邯郸人,邯郸市第一中学高三A3班学生
通讯联系:河北省邯郸市东环路中段,东污水处理厂
E-mail:  zzj_ws@163.com
邮政编码:056002
联系电话:13831020668    13831001308
联系人:陈锐

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