淹没式出流雨水管道的的设计研究

【摘要】近些年来，城市在暴雨内涝中屡屡招架不住，给居民的生命安全、财产安全带来了极大地危险，同时严重制约着城市的发展。究其城市一发生暴雨，就内涝的原因，一方面是因为全球化变暖的趋势，造成雨水测量不可测，同时是因为城市化加速建设，忽视了地下排水管道的设施，使得现代化的城市应付不了原始的雨水。对此，我将立足理论知识，结合现实生活的经验，对解决城市内涝，从淹没式出流雨水管道的设计要求上来探讨。

【关键词】城市内涝；淹没式；管道；设计要求

“城市内涝：已经成为网络热词，一方面可以看出公民对城市排水系统的关注，另一方面我国城市现代化建设加速，所引起的一些问题，开始暴露在社会公共话题中。今年7月份，北京的一场特大暴雨，造成了37人死亡，190万人受灾，透过互联网的传播，一时间引起全国人民的热议。此时，国人开始认真反思城市建设中所存在的问题，这不仅是北京市一个城市的问题，近年来饱受城市内涝之苦的城市有深圳、武汉、广州等，使得市民纷纷提出了一系列的防止城市暴雨的治理的建议，也将城市规划理念的变革，在妥善解决城市暴雨的内涝问题上的时间前提了。

一、城市暴雨成灾的原因分析

（一）城市的防洪排涝所实行的标准太低

近些年来，城市屡屡遭受时间迅猛、降雨强度大、雨水多的特大暴雨，远远超出了城市现在运行的排涝体系的标准，一时间城市变成了。探究其原因是与我国现在所实行的城市防洪标 准的调整机制有着密切的联系。从各种资料显示，我国绝大数城市的防洪排涝标准所实行的是《防洪标准（GB50201-94），城市防洪标准按城市人口规 》，由于这个标准是分级的，但是我国城市现代化建设的规划速度比不上建设的速度，许多供水、供电、排涝系统更不上，例如武汉的光谷新区、北京的通城区等经常由于供水供电紧张，而发生断电断水的现象。同时每一个大城市都存在老城区，其采用的防涝标准是10年一遇的特大暴雨的标准，新城区大多采用的是50年一遇的特大暴雨的标准，对于介于老城与新城区得中间地段，采用的是20年一遇的特大暴雨的标准，由于老城区的人口稠密，排涝设施老化，使得他们成为暴雨的重点侵袭的对象。[1]

（二）地下水开采过度

地面下沉是影响城市内涝的一大原因，例如我国经济比较发达的地区苏杭一带，其能够承受的50年一遇的特大暴雨与20年一遇的特大暴雨的水位相差不过才0.25米，而由于这些地区地下水超采过度，地面严重下沉，一直一遇特大暴雨，城市成涝，例如上海、杭州这些城市。

（三）城市地下基础设施建设缺乏统筹

一般城市防洪防涝采用两条途径：一是城市内部的调水系统，例如池塘，他可以直接容纳水，经行排洪；二是城市连接江河等水系，这样可以缓解城市的排水系统。目前，这两方面的建设在特大暴雨中，都出现了问题，例如“江城”武汉，在长江边上，拥有众多湖泊，但在2011年夏的暴雨中，还是一片，这说明我国城市地下基础设施建设缺乏统筹。究其缘由，一方面许多城市追求“高楼经济”，为了将自己的城市打扮的光鲜亮丽，狠抓地面建设，对于城市地下建设就忽略了，使得许多城市在地下管道方面建设非常落后，而且还存在不少矛盾的地方，例如一些道路以及用地上存在不符合排水的要求，引起一些低洼的地方有许多积水，同时一些配套设施不完善，一到暴雨时就就难以有效地排水。[2]

（四）淹没式出流雨水管道的设计不足

淹没式出流雨水管道的设计是一个缜密的工程设计，需要经过多方论证与实践才能够得出一个比价好的设计要求。目前，国内对淹没式出流雨水管道的设计采用两种模式：一种是西方发达国家的最大径流量的设计， 它是不考虑管渠容量的调洪能力，对安全方面留有比较大的余地；另一种是上个世纪从俄罗斯引进的折减系数， 他利用了空隙容积的调洪削减的设计流量，使用了足够的管道，来节省了整个排水的工程造价，这是我国最常用的，许多城市，尤其老成的地下给排水的工程建设采用的这种模式，由于其安全性相对前一种差，因此，这是造成我国城市率发生内涝的原因。随着城市内涝严重困扰我国城市化建设，许多专家及学者开始尝试采用欧美模式，但由于还存在论证以及实践的起步阶段，没有制定出一个统一有效的标准，使得淹没式出流雨水管道的设计技术问题困扰我国给排水的建设。[3]

二、因对城市内涝对淹没式出流雨水管道的设计要求

（一）城市内涝对淹没式出流雨水管道的设计的技术标准以及具体措施

对于城市中的暴雨强度的公式的重现期（P）、径流的系数（ψ）以及降雨的时间（t）上，要依据具体的情况进行分析，对降雨的时间（t），最好采用6～9 分钟，对于一般地区设计的重视期P＝1 a，像城市中的低洼广场、城市的立交桥以及重要地区，都应当选用P=2～5 a，径流的系数ψ＝0.55～0.85 。同时要提高城市给排水设施的规划标准，对于老城区进行给排水的改造，在技术、资金充足的情况下，采用100年一遇的特大暴雨的标准，对于新城以及次城区统统采用200年一遇的特大暴雨的标准。[4]对于洪潮外包线，应当按照这两种情况进行组合：一是设计的频率，洪峰的径流要与多年平均的高潮位进行遭遇；二是设计频率的最高潮位，要与多年平均的最大洪峰径流相遭遇。

沿用以下标准后，对城市地下给排水以及相关的防涝施设建设的具体措施：一是运用已经建好的给排水设施，对那些局部地势过低处，使用抽排的方式来减少其抽排的范围；二是协调地下给排水工程建设与市政的相关道路设施起步建设；三是全面实行城市的防洪防涝的规划，尽快整治江流河道，建设高质量、高标准的防洪防涝工程。

（二）完善城市给排水建设的工程管理

针对上述问题，施工项目的成本控制必须围绕完善的体系的建立、管理人员权限的划分、专门部门的构建及保证成本控制的计划性等几个方面着手，可尝试采取以下措施：

首先，应当有强有力的组织保障，可构建一种在工程项目中横向贯穿从采购、制造、研发等价值链环节；创新物流到价值流的新管理手段，实现价值化衡量。纵向企业实施品种管理和规模加精品战略提供价值决策支持；贯穿从班组到作业区，最终到企业层面的管理决策支持功能。

其次，应当力求建立一种标准的成本管理体系——即将成本的前馈控制、反馈控制及对比差异功能有机结合而形成的一种成本管理控制系统；对各项成本参数都要进行相应的分析，并实现对其全流程的控制，最终服务于纵览全局的最高经营管理者的决策。[5]

标准成本系统与实际成本系统相比较，将事前成本计划、日常成本管理控制和最终产品确定有机地结合起来，形成一个完整的成本分析、控制和计算体系，对企业加强成本管理控制，全面提高生产经营成果具有重要意义。

参考文献：

[1]李俊奇,车伍;城市雨水问题与可持续发展对策[J];城市环境与城市生态;2005，（04）：62-63

[2]魏炳乾;夏双喜;内岛邦秀;早川博;;感潮河段弯道水流的水力特性[J];水动力学研究与进展A辑;2007，（01） ：28-29

[3]关彦斌,孔永健,王世红;考虑城市地表径流的大孔隙沥青路面的目标空隙率[J];北京交通大学学报;2005，（04）：31-32

[4]Gr i bbi n J E. Hydr aul i cs and hydr ol ogyf or st ormwat er management . N. Y. USA: Del marPubl i sheer s, 2007：:11-20

[5]P. F. Limericks. Efficient Algorithms or Distribution Networks of Hydraulic Energy［J］.ASCE, 2002, 1911-1920