青岛市城市排水规划研究

时间:2022-10-03 11:11:07

青岛市城市排水规划研究

摘要:全球气候变暖,极端天气增多,频发的城市雨洪灾害,导致城市交通瘫痪,经济损失严重,警示我们重新审视城市的排水系统。本文就青岛城市特点、市区排水规划建设情况等进行详细介绍,对城市排水系统政策法规、防洪标准,排水工程建设、雨水资源化利用等存在问题和不足进行了分析研究,以期为国内城市排水规划、管理部门相关工作提供参考。

关键词:排水系统、防洪标准、排水工程建设、雨水资源化

中图分类号: S276 文献标识码: A 文章编号:

城市内洪涝灾害不仅能造成交通拥堵,严重情况下还会给人民群众的生命财产造成巨大损失。近年来,我国北京、天津、长沙、武汉、济南等多个大城市因暴雨出现内涝,导致城市交通瘫痪,人员被困、车辆被淹、经济损失严重。频发的城市雨洪灾害,给城市防洪排涝工作再次敲响了警钟,警示我们重新审视城市的排水系统。近年来,青岛市在加强流域河道治理、区域排水建设等方面走在了全国同类城市的前列,取得了一定成效,同时也存在着不足。关于青岛城市特点及市区排水规划建设情况,本文分析研究了青岛城市排水系统防洪标准、城市排涝能力,排水工程建设等内容。

1.青岛市区排水概况

青岛市区属于半湿润季风气候,市区多年(1980-2010年)平均降雨量为683.8mm,汛期平均降雨量472.5mm。年内降雨量分布不均,汛期、非汛期差异明显,年降雨量69.1%集中在汛期四个月(特别是7、8月)。

1.1.青岛市区排水系统划分

青岛市具有海滨丘陵地形、三面沿海区位等独特的地理特点,决定了青岛雨水系统有排洪路径短,径流速度快等大多城市所不具有的优势。根据地形地势,青岛市区共划分为7个雨水流域,分别为前海流域、海泊河流域、李村河流域、楼山河流域、崂山区流域、城阳区流域和黄岛区流域。城区的大部分道路、河道坡度较大,雨天时雨水的流速较快,能在较短的时间以最短的路径向西、向南、向东汇入大海。

1.2.青岛市区排水设施规划建设历程

青岛城市排水系统建设秉承了原德国排水系统[1]先进的设计理念,大都基于雨污分流的模式建设。2008年以来,市政府累计投资18.7亿元,在市内四区新建、改造排水管网460km。截至2012年,青岛市现有排水管网8376km,其中市内四区排水管网2904km,建有排水泵站24座,总提升能力为81万m3/d。目前,城区河道截污主干管已基本全线贯通,支管网基本完善,基本构建起了全收集全处理的排水系统框架[2]。

2.青岛城区排水存在的问题

近年来,青岛市在加强排水管理、区域防洪建设等方面取得了一定成效,但是一定程度上,城市防洪标准偏低、城市排涝能力不强,排水工程建设进展不足等诸多问题仍比较突出。

2.1.配套法律法规覆盖面不全,缺少实施细则

青岛市对城市排水方面的法律法规建设比较重视,现行比较重要的地方性法规有:2004年2月1日施行的《青岛市城市再生水利用管理办法》,2007年3月1日施行的《城市排水许可管理办法》,2010年10月1日施行的《青岛市城市排水条例》等。青岛市的城市排水规划、建设、管理基本有法可依,但在具体实践中,还是存在配套法律法规覆盖面不全,缺少实施细则等制约因素。

2.2.设计重现期相对较低,设计标准不统一

青岛市道路排水设计标准主要依据2006年6月1日实施、2011年局部修订的《室外排水设计规范》。与国内其它城市相比,青岛市的防洪排涝标准相对较高,但与发达国家城市相比,还是有一定的差距。随着社会经济的发展,青岛市防洪排涝标准还有一定的提升空间。另外,目前青岛市存在多家设计单位标准不统一的现象,设计水平参差不齐。

2.3.运行管理存在问题

运行管理方面的问题主要体现在维护费用不足、应急能力不足等方面。青岛市排水管理处担负着市内四区2900km排水管道的管理、养护、疏通以及防汛抗洪任务。维护费用一直按照2006年确定的1355万核拨,养护经费不足。目前市内四区需值守积水点28处,另有50余处顶盖地点需防护,此外还需对24座泵站、设施正常疏通、巡视、抢险、指挥调度等工作,而现有职工500人,应急力量不足。

3.解决城市排水的一些措施

立足于青岛城区排水规划管理经验,通过“渗、蓄、滞、用、排”等多方式的有效结合,采取多渠道、多途径对超过设计标准的降水进行合理疏导,有效缓解城市内涝,避免重大经济损失。

3.1.推广低影响开发理念,实现雨洪源头控制

在青岛的城市规划建设中,应立足长远、尊重自然、生态规划,推广低影响开发设计理念[3],即通过源头削减、过程控制、末端处理的方法,防治内涝灾害、提高雨水利用程度。基于模拟自然水文条件原理,采用源头控制理念实现雨水控制与利用,构建与自然相适应的城市排水系统。

加强青岛城区流域水面工程的建设与维护(如李村河上游的毕家上流水库、上流水库),提高雨水拦蓄能力和效率,降低下游的洪峰,减轻城市排水系统压力。同时,促进雨水资源的利用和转化,调节丰枯年(季)雨水资源,做到旱年多采,丰年多蓄,以丰补歉。

(2)结合地形地势和景观需求,在河道及雨水沟渠沿线附近,合理利用已有沟渠、洼地、池塘、小型水库等设施作为雨水调蓄池,储存、调节该汇水区域内的高峰雨水径流量,消减洪峰、降低下游雨水管道的设计流量,减小排水干管管径,节省工程造价,避免区域出现内涝,造成经济损失和人员伤亡。

(3)重视雨水渗透设施建设,减少城市硬化下垫面。在城市人行道、广场、停车场等人工地面,逐步推广使用透水砖、草皮砖、多孔沥青或混凝土等透水性铺面,减少城市中硬化下垫面的比例,延缓径流出流时间及减小径流量,恢复雨水渗透的自然循环环节,补充涵养地下水源[4]。

3.2.合理编制竖向规划

排水管道适当提高设计标准,可以在一定程度上降低洪涝灾害发生的频率,但盲目地提高设计标准,就会造成排水管道建设成本的浪费。城市排水能力既受限于城市排水系统自身的功能,又受竖向规划标高的影响。竖向规划是解决城市防洪问题和保障城市安全的根本基础。在面临较大重现期暴雨时,能否利用道路路面将超重现期的雨水排放至自然水体就成了城市排除洪涝的关键。

对于新建区域的开发和建设,应从总体布局出发,结合自然地势,研究防洪、排涝、分流、蓄洪、滞洪措施,合理确定地块及道路竖向标高,尽可能避免出现洼地、道路低点,使雨水能通过管渠顺利排放至自然水体中[5]。在极端条件下,充分发挥道路路面的防洪排涝功能,减少内涝隐患。

3.3.适当提高设计标准

青岛市按照《室外排水设计规范》(2011年版)要求,适当提高设计标准,以减少因管道排水能力不足而引发的洪涝灾害。新城区规划建设中,排水设计标准拟采用国家标准的上限:一般道路重现期采用2~3年,重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区,采用5年,特别重要地区可采用10年或以上,重要的排水通道(暗渠、明沟等)采用10~20年。

3.4.加雨统计参数研究,为城市规划提供依据

(1)加雨统计参数研究

研究暴雨统计参数特征及规律,对青岛市的防汛、流域规划和水利工程设计运行具有重要意义。一直以来,青岛采用的是1975年版的《山东省水文图集》中的有关暴雨图表和参数,已远不能满足我市防汛、流域规划和水利工程设计等部门的应用需要。相关部门现已着手对青岛市区域内暴雨统计参数特征及规律进行分析研究,计划编制《青岛市暴雨统计参数图集》,采用水文学方法对暴雨变化规律进行分析研究,形成青岛市不同历时的空间分布规律,为防洪减灾及工程设计提供重要依据。

(2)修订暴雨强度公式

根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)(2011年版)3.2.3A节规定:“根据气候变化,宜对暴雨强度公式进行修订。”并在附录A中明确了暴雨强度公式的编制方法。目前,国内深圳、西安、南京、常熟等城市均已完成暴雨强度公式的修订工作,青岛市暴雨强度公式自上世纪50年代末编制完成后一直沿用至今,有必要对原有公式进行修订以适应现代城市的发展。

3.5.规范使用暴雨强度公式与排水设计标准

青岛市市政工程设计早已市场化,设计单位较多,水平参差不齐,使得设计中采用的雨水设计标准高低不一,甚至采用的暴雨强度公式也不同。因此,有必要在全市的市政工程设计单位中对雨水设计标准与暴雨强度公式进行规范统一。

4.结语

解决城市内涝问题是一项系统工程,需要多部门配合,雨水的渗透、收集和利用,城市雨水的综合调蓄规划,城市河道初期雨水的面源污染控制以及相关法律、法规和制度的建设都需要统筹考虑,需要各部门紧密配合,多管齐下。但目前最紧迫的是修订暴雨强度公式、统一暴雨强度公式与设计标准、修编排水、防洪排涝、防风暴潮等相关专业规划,并在雨水的渗透、收集和利用、雨水调蓄池、城市防洪排涝数学模型的建立等方面,借鉴先进国家、先进城市的相关经验,结合青岛本地的实际情况,做好相应的研究和规划。

参考文献:

[1]Franz-Willing G.中国现代史.帕德博恩[M],1975

[2]Torsten Warner青岛市档案馆编译,近代青岛的城市规划与建设[M].东南大学出版社,2009

[3]李俊奇,刘洋,车伍.发达国家雨水管理机制及政策[J].城乡建设,2011(08)

[4]王鹏,林华东,王玲霄,雨水处理利用技术在国外的应用[J].黑龙江水专学报,2006,33(4)

[5]王永磊,张克峰,张国辉等,青岛市鲁信长春花园雨水利用工程设计及运行[J],中国给水排水,2010,26(8)

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