雨水设计标准提高后管网改造问题探讨

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摘要：现代城市内涝防治能力，是一个城市综合治理能力现代化、管理能力精细化的显著标志之一。针对雨水设计标准提高后城市管网改造问题进行探讨， 并提出管网改造具体措施。

关键词：雨水设计标准；管网改造；措施。

中图分类号：TU996文献标识码： A

引言

解决现代城市内涝防治难题是一个城市治理能力现代化、精细管理的显著标志之一。新修订的国家标准《室外排水设计规范》，首次明确城镇内涝防治设计标准。据住房城乡建设部介绍，城镇内涝防治的主要目的是将降雨期间的地面积水控制在可接受的范围。此前我国没有专门针对内涝防治的设计标准，修订后的国家标准《室外排水设计规范》增加了内涝防治设计重现期和积水深度标准。 

根据新标准，关于内涝防治设计重现期，特大城市为50年到100年，大城市为30年到50年，中等城市和中小城市为20年到30年。这就意味着，特大城市内涝防治设施至少应能抵御50年到100年一遇的暴雨。

一、避免雨水设计标准提高后，走进仅靠雨水管网防治内涝的误区

以往城市内涝存在管网设计标准偏低的问题，但雨水设计标准提高后的内涝防治不能仅靠雨水管网，应该是个系统工程。

首先要做好源头控制，减少进入排水管网的径流。城市建设初期，下一场雨可能只有30%的雨水形成径流，剩下的都通过植被、土壤渗透涵养了。如今，城市铺设了大量硬质路面，建设了大量“光面”建筑物，可能七八成降水量都汇成径流了。那么减轻排水压力，就要在土地开发建设的时候注重规划，提高地面道路、广场的透水性。此外，城市应增加地面的吸水、耐淹植物，建设生态缓坡。

其具体措施如下：

1.1源头减量和就地处理

1.1.1多孔材料铺砌(植被入渗系统)

采用工程措施,结合城区建设,将部分区域的地面覆盖进行改变,采用多孔材料替换完全硬化的地面(如停车场、球场地面及周边区域),增加入渗量,减少径流量。降雨通过多孔铺砌材料入渗到表层土壤或进入储水池并逐步下渗。这些材料包括植草混凝土、多孔混凝土砌块等,入渗系数为0. 2~1mm/s。现场检测结果表明,通过入渗可去除80%的SS、60%的TP和80%的TN以及重金属,径流量可减少80%。

1.1.2植草排水沟

此技术多用于路边,目的在于增加入渗量,减少径流。

1.1.3屋顶植草

屋顶植草可调节峰值流量,降低夏季楼顶温度。

1.1.4地下控制

①干井入渗系统,用砖砌、混凝土浇筑或用砾石填充(空隙率≥30% ),将雨水导入井内逐步下渗。要求井周边土壤渗透系数≥12. 5 mm/h。一般用于收集建筑物屋顶落水管的雨水。

②入渗沟系统,在普通沟渠内填充砾石,收集雨水进入快速下渗,可去除90%的SS、60%的TN和TP、90%的大肠菌。

二、避免雨水设计标准提高后，走进雨水管网设计标准越高越好的误区

标准过低，无法保障顺利排涝，将造成巨大的财产损失；标准太高，利用率低，养护费用过高，也是一种浪费。根据提高雨水管渠设计重现期的新标准（即特大城市的中心城区为3-5年，大城市中心城区的雨水管渠设计重现期为2-5年，中等城市和小城市的中心城区为2-3年），规划改造设计必须重点考虑规划建设的可行性以及规划排水系统和现状排水系统的相互协调。在深入调查排水系统现状后，确定管网改造的重点。

第一、梳理现状雨水管网系统运行情况；按照地形地貌、区域特征、现状排水流向和防汛泵站位置划分排水片区，并对排水分区进行优先级划分；

第二、结合市政道路建设及地块开发，提出对现状雨水管网改造及新建的要求；

第三、结合“控源截污”工程，改造沿河地块排水走向，降低主干管排水压力；

第四、对地铁、地下商业区等重要区域及带地下室的高层建筑规划快速排水通道。

2.1 排水分区分级

根据现状排水状况将中心城区划分为大小不等的排水分区，规划将以服务人口、受淹后果严重性、人均投资成本、建设条件等评估工程实施优先等级。各指标的加权范围位于 0 至 1 之间：服务人口 = 0.4；受淹成本 = 0.3；人均投资成本 = 0.2；建设条件 = 0.1。服务人口值位于 0 至 1 之间，服务人口分为 5级，基于以下方式进行分类：服务人口小于 500 人，分数为 0.2；服务人口大于 500 人，小于 1 500 人，分数为 0.4；服务人口大于 1 500 人，小于 2 500 人，分数为 0.6；服务人口大于 2 500 人，分数为 0.8；特别是，当服务人数超过 5 000 人被立即确定为优先级。受淹后果严重性值位于 0 至 1 之间，分为 5级，基于以下方式进行分类：一般性区域，分数为0.2；高层住宅、普通商业、一般办公区区域等分数为 0.4；重要商业、行政办公场所分数为 0.6；医院、学校、文保单位，分数为 0.8；特别是，当有大型地下商业或地铁站点出入口被立即确定为优先级。根据人均投资成本进行了以下分类：人均投资成本小于 600 元，分数为 0.8；人均投资成本大于 600 元，小于 1 000 元，分数为 0.5；人均投资成本大于 1 000 元，分数为 0.2。根据建设条件的便利与否，进行以下分类：建设条件较好，0.8；建设条件一般，0.5；建设条件困难，0.2；特别是，当配套道路有改造翻新计划即被确定为优先级。上述 4 项指标的总和，即最终分数，将确定项目的优先实施顺序。

2.2 管网改造措施

由于规划区域多为城市中心区，达到一般区域 3 a、重要区域 5 a 的雨水重现期标准。管网的改造将根据排水分区的分级并结合市政建设规划进行，确定各排水管线的改造措施，具体改造措施如下：

（1）改造沿河地块排水走向，降低主干管排水压力。原有的排水系统基本随道路建设逐步实施，仅考虑道路两侧地块排水且标准偏低，地块建设时无序接入又增加了干管排水压力。规划首先结合沿河地块的“控源截污工程”整治排水系统，通过新建排污管置换过流能力、增设排水管道直接外排入河、新建小区直接排入河、增加雨水利用减少外排水量等措施，将沿河地块尽可能直排入河，降低主干管排水压力。

（2）结合地铁改造，新建道路排水干管。为了解决新建地铁站点和现状地块防洪等级不匹配的问题，结合本次地铁建设进行的管线迁改，按照重现期为 5 a 的设计标准重新铺设道路排水干管。由于地铁一、二号线在主城区设置了 4 个站点，新建道路排水干管将结合这 4 个站点的管线迁改同时进行 。一方面避免道路反复开挖对中心城区的影响，另一方面可以统筹整个区块的排水管线，提高整个片区的建设标准。

（3）建设快速排水通道，增强地下空间安全性。主城区内多处地块都进行了的各式各样的地下空间开发，尤其是结合地铁站点建设进行的大型地下商业街区的建设，对排水系统提出了更高的要求。由于地下空间排水系统的建设受限于现状排水系统，就存在排水倒灌的隐患。为此，规划提出快速排水通道概念。该快速通道主要结合背街小巷的整治和地块改造进行，为重要地下空间单独设置快速排水通道直接进入排水泵站，并以此降低周边道路干管排水压力。

结论

（1）对规划区进行集水分区优先级别进行了定性描述, 对管网现状评估、改造等后期工作有指导意义,突出重点, 分期实施，凸显工程效应。

（2）老城区在建设地铁、大型地下商业区等重要工程时应整体考虑防汛安全，确保排水顺畅。

（3）建成区排水管网改造应考虑工程实施的可行性及效益，可结合道路实施、地块改造、地铁建设等项目实施，降低工程成本。

按新标准城市雨水设计为3至5年一遇，若面对更大的降雨，可借助泵站加大排水能力，或让雨水走河道等其他排涝通道来排水。

参考文献：

[1]《室外排水设计规范》国家新修订标准.2014.5 .cn

[2] 朱明安,李颖.城市积水原因分析及防治对策探讨[J]. 城市道桥与防洪. 2011(04)

[3] 张志军.城镇排水系统设计与运行中的若干问题探讨[J]. 工程建设. 2010(01)