淺析上海市城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的防汛能力

儲(chǔ)小英

(上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司，上海 200092)

受全球氣候變化和暴雨等極端天氣影響，許多城市內(nèi)澇積水頻率加大［1-3］，嚴(yán)重時(shí)已影響到城市正常運(yùn)行，威脅到人民生命、財(cái)產(chǎn)安全。改進(jìn)城市排水與內(nèi)澇防治策略，改善人居環(huán)境、增強(qiáng)城市綜合承載能力，提高以人為核心的新型城鎮(zhèn)化質(zhì)量，是當(dāng)前的緊迫任務(wù)。

本文通過對(duì)上海市城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)［2］、城鎮(zhèn)道路下立交［4］等防汛能力評(píng)估結(jié)果分析，分析本市城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)防汛能力存在問題及薄弱環(huán)節(jié)，并提出一些改善、優(yōu)化建議。

1 基本情況

上海市城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)防汛能力評(píng)估［2］是對(duì)全市中心城區(qū)、寶山、閔行、原浦東新區(qū)的城市化建成區(qū)和郊區(qū)的雨水管網(wǎng)(含合流管)、雨水泵站(含合流泵站)運(yùn)行情況，收納水體外圍除澇設(shè)施匹配，近10年降雨積水調(diào)查分析及典型區(qū)域的下墊面組成分析研究。結(jié)果顯示全市中心城區(qū)(11個(gè)區(qū))及郊區(qū)(縣)(6個(gè)區(qū)縣)規(guī)劃排水系統(tǒng)共439個(gè)［2］，其中強(qiáng)排系統(tǒng)279個(gè)(中心城區(qū)為262個(gè)、郊區(qū)(縣)為17個(gè))。納入調(diào)查的387個(gè)排水系統(tǒng)中，中心城區(qū)管網(wǎng)達(dá)標(biāo)率僅57.38%，配泵率74.12%;郊區(qū)管網(wǎng)達(dá)標(biāo)率33.15%。除中心城區(qū)中央商務(wù)區(qū)規(guī)劃暴雨重現(xiàn)期為3～5年，其他大部分地區(qū)為1年，具體數(shù)據(jù)如表1、表2所示。

市域范圍內(nèi)的除澇設(shè)施達(dá)標(biāo)率為28%左右，城市排水與外圍防汛除澇設(shè)施能力的不匹配是造成地區(qū)防汛壓力、形成積水隱患的重要因素。

中心城區(qū)尚有62個(gè)系統(tǒng)尚未編制雨水排水專業(yè)規(guī)劃［2］。

城鎮(zhèn)道路下立交防汛能力評(píng)估［4］，對(duì)全市已建道路下立交276座(其中城市道路下立交89座，公路下立交186座)，如圖1所示。

表1 中心城區(qū)總體評(píng)估表Tab.1 Overall Evaluation of Central City

表2 泵站設(shè)施評(píng)估表Tab.2 Evaluation of Pumping Station Facilities

圖1 下立交分布圖Fig.1 Tunnel Distribution

調(diào)查數(shù)據(jù)相對(duì)完整的183座地道中，29條地道沒有建泵站，42座下立交在暴雨時(shí)易積水。現(xiàn)狀雨水管、泵站達(dá)標(biāo)率過低，泵站設(shè)施已建待完善或待建的比率較高，此為目前排水系統(tǒng)排水能力較低的關(guān)鍵問題;此外運(yùn)行管理也存在不足，特別是鄉(xiāng)村公路下立交泵站。

2 存在問題分析

目前上海市城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)、市域范圍內(nèi)的除澇設(shè)施、城鎮(zhèn)道路下立交現(xiàn)狀設(shè)施能力和運(yùn)行、管理能力存在如下主要問題。

2.1 現(xiàn)狀設(shè)施與規(guī)劃要求存在較大差距

管網(wǎng)達(dá)標(biāo)率、配泵率、除澇設(shè)施達(dá)標(biāo)率低于規(guī)劃要求。20世紀(jì)90年代起，逐步在中心城區(qū)中央商務(wù)區(qū)和一些重要地區(qū)(如小陸家嘴地區(qū)等)按暴雨重現(xiàn)期3年實(shí)施排水管道后，地區(qū)積水現(xiàn)象基本消除。

2.2 規(guī)劃引領(lǐng)和約束作用不夠

我國雨水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低［5］，排水系統(tǒng)規(guī)劃和城市總體規(guī)劃修訂不同步［6］，規(guī)劃實(shí)施不到位。原規(guī)劃理念上較依靠末端快排，忽略蓄、排結(jié)合，兼顧污染控制和雨水利用的綜合治理。

2.3 基礎(chǔ)理論研究較薄弱

原設(shè)計(jì)計(jì)算方法偏單一、落后，與現(xiàn)代技術(shù)嚴(yán)重不符。借鑒國外的規(guī)劃設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，引入空間分析及計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)［7］，可全面提升設(shè)計(jì)水平。

2.4 雨、污混接不能得到有效控制

部分合流泵站截流設(shè)施運(yùn)行不正常，導(dǎo)致排放水體時(shí)引發(fā)面源污染。從居民生活的龍頭有效納管，到沿街洗車、餐飲點(diǎn)無序排放等，雨、污混接情況仍難以監(jiān)管、控制。

2.5 建設(shè)運(yùn)行資金投入不足

據(jù)《2009年城鎮(zhèn)建設(shè)年鑒》統(tǒng)計(jì)，用于市政基礎(chǔ)設(shè)施的財(cái)政資金僅4%用于排水系統(tǒng)建設(shè)，城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)建設(shè)嚴(yán)重滯后，養(yǎng)護(hù)維修的資金投入更加不足。

2.6 運(yùn)行、養(yǎng)護(hù)、管理手段落后，運(yùn)營模式存在弊端

專業(yè)人員配備不足，維護(hù)設(shè)備、手段相對(duì)落后，基本還停留在經(jīng)驗(yàn)操作層面。

3 近年工作

(1)2009年以來在中心城區(qū)實(shí)施道路積水改善工程，結(jié)合各區(qū)道路每年大修同步設(shè)施相應(yīng)路段排水管道達(dá)標(biāo)改造，改造完成地區(qū)排水得到較顯著的改善，投資效益明顯。

(2)2012年起開展對(duì)流砂易發(fā)地區(qū)、管齡30年以上、管道質(zhì)量較差和重要地區(qū)的排水管道進(jìn)行檢測(cè)和非開挖預(yù)防性修復(fù)，通過對(duì)地區(qū)排水管網(wǎng)檢測(cè)、評(píng)估成果梳理分析，結(jié)合實(shí)際情況提出了較有針對(duì)性的修復(fù)方案，由于不需要開挖路面，對(duì)周圍交通、環(huán)境等影響較小，開始顯現(xiàn)了該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

(3)逐步開展建設(shè)的雨水蓄水池，截流部分初期雨水;在雨水泵站內(nèi)設(shè)置混接污水截流設(shè)施，排入污水處理系統(tǒng)。以上措施有效改善了河道面污染，水環(huán)境得到改觀。雨水的集蓄［7］、間接及綜合利用向多目標(biāo)和綜合性技術(shù)發(fā)展，是解決城市水資源短缺、減少城市洪災(zāi)的有效途徑，也是改善城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。

(4)運(yùn)用水力模型復(fù)核［7］區(qū)域排水系統(tǒng)整改設(shè)計(jì)方案，提出改造優(yōu)化分析，通過工程性和非工程性措施結(jié)合，提高地區(qū)綜合排水安全性。

4 目標(biāo)及建議

(1)從管理、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營探索實(shí)現(xiàn)更好的架構(gòu)和模式，盡可能提高在建、待建系統(tǒng)雨水排水標(biāo)準(zhǔn)。

(2)高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃建設(shè)排水系統(tǒng)，更注重前瞻性、全局性、系統(tǒng)性和綜合性，使排水系統(tǒng)建設(shè)滿足并超前于城鎮(zhèn)發(fā)展的需要，提高雨水排水管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和安全可靠性。

(3)加強(qiáng)開展基礎(chǔ)理論研究［8，9］，利用 ArcGIS空間分析功能及計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)建立典型匯水區(qū)域排水系統(tǒng)模型［10-12］，模擬并分析排水系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀及地面積水情況，開展提高已建城區(qū)雨水排水標(biāo)準(zhǔn)，研究提高雨水排水標(biāo)準(zhǔn)可能采用的不同途徑，使提高標(biāo)準(zhǔn)與環(huán)境保護(hù)、水資源利用相結(jié)合;并使提高排水標(biāo)準(zhǔn)的工作科學(xué)有序進(jìn)行。

(4)開展管道材料及制管技術(shù)的繼續(xù)研究和開發(fā)，提高產(chǎn)品的準(zhǔn)入門檻，加強(qiáng)行業(yè)管理。

(5)開展全系統(tǒng)達(dá)標(biāo)建設(shè)排水系統(tǒng)的研究，完善管理體系，逐步實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)系統(tǒng)的科學(xué)管理。

(6)建立城市排水管網(wǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)和中央調(diào)配信息平臺(tái)，建立城市排水管網(wǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和中央調(diào)配系統(tǒng)。

(7)合理調(diào)配雨水資源，強(qiáng)化城市排水、水域、流域的網(wǎng)格化管理，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)建立前設(shè)專人巡視，連續(xù)跟蹤，建立數(shù)據(jù)庫。

(8)對(duì)地下管道實(shí)時(shí)排查，診斷滲漏區(qū)域及管道滲漏狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下排水管道故障的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)見、早排除;創(chuàng)建新型地下排水管網(wǎng)電子檔案，與城市排水管網(wǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，并與社會(huì)數(shù)據(jù)平臺(tái)共享，在城市道路修建，舊城區(qū)改擴(kuò)建時(shí)可提高設(shè)計(jì)精準(zhǔn)化，并降低不同地下管線等施工對(duì)排水管網(wǎng)的損壞和影響。

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