市政排水系统设计中应对暴雨积水的措施分析

(整期优先)网络出版时间:2023-07-07
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市政排水系统设计中应对暴雨积水的措施分析

李松

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摘要:城市暴雨内涝是城市发展中的重要问题之一,是城市疾病的综合体现。我国正面临严重的暴雨洪涝灾害风险,影响城市的可持续发展。我国城市暴雨内涝是由多种因素造成的,其中自然因素主要为气候变暖,人为因素主要为城市建设不合理、城市设防标准升级不足等。为解决城市暴雨内涝问题,文章首先分析了我国发生城市暴雨内涝的多种潜在成因,然后从多个角度论述了现有市政排水系统设计中应对暴雨积水的具体措施,研究成果可为今后安全城市的长期规划和高质量建设提供支持。

关键词:市政排水系统;暴雨积水;具体措施

引言

在炎热的夏季,暴雨不仅对出行造成影响,同时也会造成交通堵塞。这时市政排水系统便发挥出巨大的作用,如果排水系统滞后,无法有效及时的排除积水,便会对人们的正常生活与工作造成影响。由此可见市政排水系统对于城市建设的重要作用,保证市政排水系统的完善性,也是推动我们日常生活的重要举措。基于此,文章重点围绕市政排水系统应对暴雨积水的措施,对其进行了分析。

1城市暴雨内涝的多种潜在成因

我国城市暴雨内涝的形成是多种自然和人为因素共同作用的结果。在我国城市化进程中,由于城市规划缺乏前瞻性,城市建设大规模破坏了原有的自然地理景观格局,导致许多不合理因素加剧了城市暴雨内涝。我国的城市化建设不断侵蚀城市吸收暴雨的有限空间,这使得城市在暴雨发生时难以在短时间内吸收大量雨水资源。暴雨往往通过城市的薄弱环节影响整个城市的正常运行。另外,现有城市排水系统设计陈旧,管理混乱,未随着全球变暖和区域环境变化得到改善,导致城市雨洪防护水平较低。

1.1气候变暖导致城市暴雨增加

随着全球平均温度的不断上升,海水蒸发加快,水蒸气的含量逐年增加,大气能量储存也趋于增加。大气能量储存是由于水蒸气的相变而释放的,导致超强暴雨现象频发。

1.2城市建设对自然地理格局的破坏

我国的城市建设和规划注重几何对称之美,尤其是我国早期的城市规划理念往往更注重审美协调而不是功能协调。早期我国的城市化建设对原有的河流、水系造成了极大的破坏,降低了城市自身泄洪能力。在面临短时间、高强度的暴雨,城市自身排水系统往往会出现工作失灵的问题。以北京市为例,为了追求中轴线的对称美,北京市许多下沉式立交桥被修建在古河道和古河网地区,这些地区海拔较低,在面临高强度暴雨时,往往容易发生积水现象。

1.3市政排水系统设计不合格

我国地域广阔且地形复杂多样,因此在进行市政排水系统设计时,一定不能完全依赖于同一个标准,要结合具体的地形情况以及气候影响因素和当地居民的生活习惯来进行综合性设计。现阶段我国对于市政排水系统的设计标准仍然比较低,即便是一些发达城市仍然存在市政排水缺陷。很多市政排水系统工程,为了缩短工期和减少资金的投入很容易在进行设计时降低标准,这就造成城市再遇到暴雨时,很容易产生水涝,给人们正常的生产生活带来不便,甚至还会对城市的经济发展建设造成严重的影响。因此必须对市政排水系统设计引起足够的重视。

1.4市政排水系统完工后维护体系不健全

随着我国城镇化水平的不断提高,我国加强了对城市基础设施的建设和投入,但是缺乏一定的后期维护,呈现出重施工轻管理的现象。后期的维护工作开展是前期设计施工的重要保障。我国普遍存在后继无力的现象,缺乏对后期维护的有效投入,所以从此方面来看我国应加强对于专业技术人才的综合培养。另外国内许多发达城市的市政排水系统相对来说比较老旧,这些都是由于缺乏科学合理的后期维护和管理造成的,所以相关部门必须加强重视。

1.5市政排水系统对暴雨积水的应急机制不健全

另外由于我国地域不同所造成的城市降水量也不相同,如果在降水量较少的地区开展市政排水系统建设时采取较高的标准将会造成资源的浪费,从科学的角度出发,这样的做法是严重不符的。但是如果遇到降水量较大的天气将会对城市排水系统产生巨大的压力,现阶段我国很多城市在应对此类情况时,表现得十分被动。所以城市有必要建立暴雨应急机制,这样既能够有效减少人力物力的消耗,还能够减少暴雨积水对当地居民造成的经济损失。另外还要对当地的城市天气情况有一个综合全面的了解和掌握。另外在开展城市预防内涝问题的出现时也需要新材料的支撑等。

2市政排水系统设计中应对暴雨积水的措施

2.1短期市政设计措施

(1)增设抽排设施缓解污水外溢。在发生暴雨积水的地段增设抽排设施,将冒溢污水抽排至相关雨水系统起点,降低污水管道液位,遇实时雨量达到大雨及以上雨量时,及时打开应急阀。

(2)协调相关单位加强雨水抽排。城市突发暴雨积水现象,多与附近施工单位作业有关,如地铁施工拆除原有排水管道,应及时联系相关单位,恢复或建设临时泵站及铺设临时管线将积水抽排至就近处雨水井。

2.2长期市政设计措施

(1)开展清淤措施。在发生暴雨积水路段,沿线道路凹点增设雨水口,对淤积堵塞的雨水检查井及雨水口进行清淤疏通。

(2)延长雨水管道设计重现期。对发生暴雨积水路段的雨水管道进行扩容,根据水力计算校核,充分考虑暴雨积水路段的积水程度,延长原有雨水管道设计重现期,提升原有道路的雨水管道排水能力。

(3)增强地表水渗入。积极采用新型道路材料,并充分利用自然环境加快地表水的渗流,增大城市绿化面积。目前,常见的新技术包括屋顶绿化、城市渗透绿地建设、城市湿地花园、高渗透道路建设、可渗透沟渠建设等。

(4)搭建雨水回收系统。城市雨水回收具有悠久的历史,其核心理念是有效利用雨水,减少地下水的摄入。这一概念不仅能有效保护区域水资源,解决城市缺水问题,有效避免过量取水造成的城市地面沉降,还能减小城市排水管网系统的压力和可能的内涝影响。

(5)建立雨水调节和存储系统。城市雨水调节和储存的核心理念是在保护城市现有功能的基础上,使用特定的区域措施来控制洪水。例如,近年来提出的海绵城市概念。

2.3实行雨污分流规划

在进行城市的排水系统规划过程中,可以考虑开展雨污分流的规划模式,从而真正实现排水的有效性。要想真正确保城市的水循环系统稳定,就要不断对市政排水系统进行功能细化,加强其对各个功能管道的优化和完善,逐渐将雨水管道分离出来,进而满足雨污分流的目的。根据现阶段的雨水管线、排水泵站的分布,同时根据城市的具体特征分布情况,分散设计雨水引流网络,进而减少城市的压力。

2.4加大对排水系统的检查与维修力度

要定期对排水系统进行检查,才能避免出现下水道堵塞的问题,针对存在问题的路段要积极对其进行疏通与维护。雨季前需要针对维修排水缺乏通畅性的路段进行维修,做到提前预防,使暴雨时期能够流畅的排水。此外,市政排水系统并非只是暴雨时期才能对城市的运转进行支持,平时也能够对城市中生活与工作的运行提供保障。

2.5建立预警系统

建立灾害监测、预测和预警系统。在全国范围内开展暴雨、洪涝统计工作,针对年降水量较大、特大的城市,建立基于5G传输、现代互联网传输、大数据监控的网络传输渠道。在市政排水管道重点区域,如雨污合流处、终端排水处布设流量传感器,对易发生暴雨积水的区域进行重点监测。另外,还要充分动员基层组织,发挥基层社区组织在灾害信息预警、灾害统计和核实方面的重要作用,确保及时准确地报告灾害信息。

结语

随着我国城市化进程的不断推进及全球平均温度的不断上升,城市暴雨积水现象频发。文章详细论述了现有市政排水系统设计中应对暴雨积水的有关措施,此次研究对全面科学地认识我国城市暴雨涝灾害具有重要意义,也为今后城市的长远规划和高质量建设提供了重要依据。

参考文献

[1]刘曾美,熊腮敏,雷勇,等.城镇内涝防治中市政排水与水利排涝的标准衔接研究[J].水资源保护,2022,38(1):125-132.

[2]熊立华,闫磊,李凌琪,等.变化环境对城市暴雨及排水系统影响研究进展[J].水科学进展,2017,28(6):930-942.