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上海國家會展中心

2025年6月4-6日

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多地開啟“看?!蹦J?,城市排水為何問題不斷

進(jìn)入6月以來,部分地區(qū)暴雨不斷。截止到6月30日,中央氣象臺連發(fā)29天暴雨預(yù)警,持續(xù)時間為近年來少見。據(jù)統(tǒng)計,目前,我國洪澇災(zāi)害已造成13省1216萬人次受災(zāi),78人死亡失蹤,72.9萬人次緊急轉(zhuǎn)移安置;8000余間房屋倒塌,9.7萬間不同程度損壞;直接經(jīng)濟損失257億元。突如其來的暴雨,加劇了城市排洪負(fù)擔(dān)。甚至到達(dá)了年年暴雨,年年內(nèi)澇的地步。為何城市排水系統(tǒng)如此脆弱?城市防洪、排澇及排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)又有哪些區(qū)別?

在一些場合,經(jīng)常有人提及國內(nèi)排水與防洪標(biāo)準(zhǔn)不一致不能銜接的問題,這也主要是由于國內(nèi)管理體制的原因造成的,而國外則基本不會面臨這個問題。在我國大部分城市, 城市防洪與城市排水分別屬于水利和市政兩個行業(yè),在學(xué)術(shù)研究上,兩者也分別屬于水利學(xué)科和城市給排水學(xué)科。一個城市的防汛工作則由這兩個行業(yè)共同合作完成,其中市政部門負(fù)責(zé)將城區(qū)的雨水收集到雨水管網(wǎng)并排放至內(nèi)河、湖泊或者直接排人行洪河道,水利部門則負(fù)責(zé)將內(nèi)河的澇水排人行洪河道,同時保證設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)的洪水不會翻越堤防對城市安全造成影響。為了保證城市防洪排澇安全, 兩個部門各有自己的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。市政部門采用的是較低的重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn),一般只有一至三年一遇, 有的甚至一年幾遇。而水利部門有兩種設(shè)計標(biāo)準(zhǔn), 分別是防洪標(biāo)準(zhǔn)和排澇標(biāo)準(zhǔn),其重現(xiàn)期一般較高,范圍也很寬,防洪標(biāo)準(zhǔn)可從五年一遇到最高萬年一遇。

按水災(zāi)成因劃分,洪災(zāi)通常指城市河道洪水(客水或外水)泛濫給城市造成嚴(yán)重的損失,而澇災(zāi)則是由于城區(qū)降雨而形成的地表徑流,進(jìn)而形成積水(內(nèi)水)不能及時排出所造成淹沒損失。為了保護(hù)城市免受洪澇災(zāi)害,需要構(gòu)建城市防洪排澇體系。一個完整的防洪排澇體系包括防洪系統(tǒng)和排澇系統(tǒng)。防洪系統(tǒng)是指為了防御外來客水而設(shè)置的堤防、泄洪區(qū)等工程設(shè)施以及非工程防洪措施,建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)是城市防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),而排澇系統(tǒng)包括城市雨水管網(wǎng)、排澇泵站、排澇河道(又稱內(nèi)河)、湖泊以及低洼承泄區(qū)等, 城市管網(wǎng)、排澇泵站的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)一般采用的是市政部門的排水標(biāo)準(zhǔn),排澇河道湖泊等一般采用水利部門的城市排澇設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

城市防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是指狹義上的標(biāo)準(zhǔn),特指“河(江)洪水”的防洪標(biāo)準(zhǔn),是以城市行洪河道所抵御的洪水(客水)的大小為依據(jù),洪水的大小在定量上通常以某一重現(xiàn)期(或頻率)的洪水流量表示。城市排澇設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)則是指內(nèi)水的防洪標(biāo)準(zhǔn)。在規(guī)劃設(shè)計上, 排水管網(wǎng)采用的是用暴雨強度公式計算的一定重現(xiàn)期的流量作為城市排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),這個重現(xiàn)期是指相等的或更大的降雨強度發(fā)生的時間間隔的平均值,一般以年為單位。

城市排澇設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于城市中不具備防洪功能的排澇河道、湖泊、池塘等的規(guī)劃設(shè)計中,主要計算由區(qū)域內(nèi)暴雨所產(chǎn)生的城市“內(nèi)澇”,而城市防洪標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于城市防洪體系的規(guī)劃設(shè)計, 包括城市防洪河道、堤防、泄洪區(qū)等,沿海城市還包括擋潮閘及防潮堤等。其涉及的范圍不但包括區(qū)域內(nèi)暴雨所產(chǎn)生的城市“內(nèi)澇”,還包括江河上游地區(qū)及城市外圍產(chǎn)生的“客水”。城市排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于新建、擴建和老城區(qū)的改建、工業(yè)區(qū)和居住區(qū)等建成區(qū),它是以不淹沒城市道路地面為標(biāo)準(zhǔn), 對管網(wǎng)系統(tǒng)及排澇泵站進(jìn)行設(shè)計。

城市防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中的重現(xiàn)期是指洪水的重現(xiàn)期, 側(cè)重“容水流量” 的概念,城市排澇設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與城市排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中的重現(xiàn)期, 指的是城市區(qū)域內(nèi)降雨強度的重現(xiàn)期, 更側(cè)重“強度”的概念。

另外, 城市排澇和城市排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中的重現(xiàn)期的含義也有區(qū)別。城市排澇設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中的重現(xiàn)期采用年一次選樣法, 即在n年資料中選取每年最大的一場暴雨的雨量組成n個年最大值來進(jìn)行統(tǒng)計分析。由于每年只取一次最大的暴雨資料,所以在每年排位第二、第三的暴雨資料就會遺漏,這樣就使得這種方法推求高重現(xiàn)期時比較準(zhǔn)確,而對于小重現(xiàn)期其結(jié)果就會明顯偏小,而城市排水設(shè)計中暴雨強度公式里面的重現(xiàn)期采用的是年多個樣法, 即每年從各個歷時的降雨資料中選擇6-8個最大值,取資料年數(shù)3 -4倍的最大值進(jìn)行統(tǒng)計分析,該法在小重現(xiàn)期時可以比較真實地反映暴雨的統(tǒng)計規(guī)律。

城市外來洪水和城市內(nèi)澇之間存在相互影響、相互制約、相互疊加的關(guān)系,行洪河道洪水水位高, 則澇水難以排出而城市排澇能力強, 則會增加行洪河道的洪水流量, 抬高河道水位, 加大防洪壓力和洪水泛濫的可能性。城市防洪標(biāo)準(zhǔn)與城市排澇標(biāo)準(zhǔn)的接近程度與流域面積的大小有關(guān)系, 流域面積越小,二者關(guān)系越接近,這是由于越小的流域內(nèi)普降同頻率暴雨的可能性越大。在一個較大流域內(nèi), 不同地區(qū)可能發(fā)生著不同重現(xiàn)期的暴雨, 而整個流域下游河道形成的洪水的重現(xiàn)期可能大于流域內(nèi)大部分地區(qū)暴雨的重現(xiàn)期,而兩者的關(guān)系還取決于各地區(qū)排澇設(shè)施的完善程度。對于小流域來說, 二者常常是一回事。

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