林高平 張正雄
摘要:闡述福州市區夏秋季雨天道路積水情況及特點,根據福州氣候特點和城市交通和排水特征,深入分析了雨天道路發生積水的原因,指出造成雨天道路積水嚴重的主要原因為自然因素(氣候和地勢條件)和人為因素(道路設計和排水設施設計),并針對積水原因,從加強防汛工作、優化排水系統設計、加強排水設施管理以及打造“海綿城市”等多個方面提出了相應的治理措施,為福州市區雨天交通管理提供參考依據。
關鍵詞:雨天;道路積水;治理
中圖分類號:U121 文獻標識碼:A 文章編號:2095-672X(2018)01-0200-02
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.115
Cause analysis of rainwater garvesting and control measures in Fuzhou Urban district
Lin Gaoping, Zhang Zhengxiong
(College of Traffic and Civil Engineering, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou Fujian 350002,China)
Abstract: In this paper, the situation and characteristics of rainwater harvesting in summer and autumn in Fuzhou urban area are described. According to the characteristics of climate and urban traffic and drainage in Fuzhou, the causes of water accumulation in rainy day are analyzed in depth. The main causes of serious waterlogging in rainy day are natural (Climatic and topographical conditions) and human factors (road design and drainage design). In view of the causes of waterlogging, the paper puts forward some suggestions on how to strengthen flood control, optimize drainage system design, strengthen drainage facilities management and create sponge city The corresponding control measures for the rainy days in Fuzhou city traffic management provide a reference.
Key words:Rainy days;Road water;Governance
城市內澇災害突發會造成道路出現積水現象,從而導致道路中斷,交通混亂,交通管理混亂,大量車輛因水淹熄火滯留,甚至造成交通參與者傷亡事件,公共交通中斷,交通無法正常運行等問題。福州市區夏秋季節多臺風天氣,且登陸臺風偏多偏強,導致夏秋降水皆偏多,極易引起城市道路積水問題。在我國,每年都有不少城市由于暴雨天氣,導致嚴重的城市內澇現象,造成巨大的損失。2015年8月8日第13號超強臺風“蘇迪羅”,福州風雨極大,創歷史單日最大雨量,導致城區嚴重積水,交通嚴重受阻。2016年9月28日,第17號臺風“鲇魚”,刷新多個雨強紀錄,福州遭強降雨侵襲,市區水勢洶涌,造成很大損失。2017年多個臺風也對福州市區交通造成了一定影響。因此,如何通過加強路面設計和排水設施設計與管理,避免或減少道路積水甚至內澇災害的發生,是城市建設過程需要研究解決的一項重要課題。本文通過對福州市區夏秋季雨天道路積水特點及成因進行深入分析,并提出相應的治理措施,為福州市區雨天交通管理提供了參考價值。
1 福州市區夏秋季雨天道路積水特點
1.1 易積水點多
福州市區夏秋季節降雨量達到30mm/h的情況時有發生,強降雨極易造成道路積水現象發生。當前,福州市區現狀易積水點約47處,暴雨時期,二環楊橋路口和倉山萬達廣場路段積水最為嚴重,且降雨強度越大,積水越深、積水面積越大,積水嚴重的路段,最深處常可達到成年人腰間,積水路段可長達四五百米。
1.2 積水時間長
天氣強降雨時期,部分下穿通道因雨水匯流,積水抽升速度慢,導致排澇效果較差,造成交通中斷。此外,強降雨造成部分路段積水車輛無法通行,重點積水點在雨后若干小時甚至一天后才會全部結束排澇,受影響道路交通才能恢復正常。
2 福州市區夏秋季雨天道路積水的成因分析
2.1 自然因素的影響
2.1.1 短時雨量大
短時強降雨是造成城市道路積水的直接原因。福州市地處東南沿海地區,東瀕東海,屬亞熱帶季風和季風性濕潤氣候。福州市年平均降水量超過1000mm。近年來,由于全球氣候變暖日趨明顯,引起極端天氣頻發,暴雨、內澇現象時有發生,且具有突發性、多發性和不可預期性等特點[1]。根據福州市氣象局各監測站點數據顯示,福州市區多監測點在強降雨時期小時降雨量可達30~50mm/h,超過雨水管網的排水能力,造成短時路面積水。
2.1.2 積水點地勢普遍偏低
除氣候因素外,雨天道路積水還與地勢有關。福州市區主要有47處道路積水點,這些積水點普遍地勢偏低。當遇到強降雨天氣,大量雨水落入地面,地勢高處的雨水向地勢低處匯集,水層厚度增加,造成積水甚至發生內澇災害。
2.2 人為因素的影響
2.2.1 城市熱島效應
熱島是由于人們改變城市地表而引起小氣候變化的綜合現象,是城市氣候最明顯的特征之一[2]。伴隨著福州城區的快速發展,引入了大量外來人口,城區建筑群面積越來越大,“白改黑”路面增多,吸熱較周邊地區快,使得城區溫度上升明顯,且高于周邊地區,導致降雨天氣增加,降雨集中,在較短時間之內形成強降雨現象。此外,由于城區交通運輸業發展越來越快,交通量與日俱增,車輛排放出大量尾氣,進而在城市上空聚集了大量引起降雨的有效凝結核,誘發降雨天氣,這也是造成福州市區道路積水頻發的一個重要原因。
2.2.2 排水系統設計不合理
首先,城區道路介于基層與土基之間的墊層設計不合理,是導致城區道路積水嚴重的一大重要原因。當遇到強降雨天氣時,城市大面積的不透水墊層使得地表水下滲受阻,地表水與地下水之間的水文聯系受阻,造成城區雨水下滲以及地表徑流的比例失衡,城市道路積水現象發生的頻率增加。其次,由于城區建筑面積增加,綠化面積減少,不能很好地發揮綠地滲水功能,降低了地下排水系統的蓄積排放能力,水循環系統的蒸發和下滲能力受影響,道路積水只能通過地下排水管道排出,若長時間降雨或短期雨量大時,超過排水能力,將提高城區內澇災害的發生。此外,排水設計標準較低,建設不合理。城區排水管網設計僅僅只能承擔正常情況的排水問題,無法承擔過量雨水的排水問題;在設計和施工過程中對雨水口的布設點、數量和形式的安排不當,導致不能及時排水。在強降雨時期,外江高潮位,存在部分斷頭河,內河排水不暢,造成內河水位上漲,甚至出現內河水倒灌及溢流現象,形成內澇。而部分路段的積水,還與排水管道被堵塞有關。強降雨時間,路邊或垃圾桶內的各種生活垃圾被雨沖倒,流入了下水道,導致排水管道堵塞,雨水無法正常排出,造成路面積水現象。
2.2.3 排水設施管護力度不夠
福州市區雨水排放不通暢,其中一個重要原因是排水設施管護力度不夠。由于雨水過量導致地面徑流增大,增加了排水設施的負擔,部分路段排水管道出現使用年限過長、過于老化的現象,再加上排水設施管理和維護工作不到位,排水管道的管徑又偏小,使得道路上的積水很難快速通過管道排出,造成路面積水嚴重,提高城市內澇災害的可能性[3]。
3 夏季雨天道路積水的治理措施
3.1 加強防汛預案組織工作
相關部門應針對過往雨天出現的道路積水點進行原因分析,強降雨時城市道路積水的直接原因,城市化發展對氣候產生了一定的影響,降雨強度和降水量分布逐年遞增。政府應建立良好的聯動機制,將交通、城管、通信和給水排水、電網等部門關聯起來,組建協同系統機制,定期進行下穿通道設施排查,檢查各處排水設施是否正常,強降雨天氣之前內河提早放水,儲備好各類防汛物資,做好各處排澇人員安排,做好相應的防汛預案工作,降低雨天城區路面積水的頻率和強度。氣象部門應建立健全城市氣象監測網,全天候監視天氣動態,準確掌握天氣的相關信息,加強氣象災害預警發布平臺建設,當監測到有發生暴雨天氣的可能性時,及時將這一信息傳達給相關部門,相關部門立刻啟動緊急預案工作,在暴雨天氣來臨之前采取各項防范措施,動員全市區公民有條不紊地進行防汛工作,從而降低甚至避免市區道路積水現象的發生,將損失降到最低。
3.2 優化排水系統設計
城市道路排水系統是城市道路建設的一個重要組成部分,排水系統設計不合理,將給城市帶來一系列的影響,特別是在強降雨時期,會使路面出現積水,交通無法正常運行,路面遭到破壞,影響交通參與者的正常生活,甚至造成一定的經濟損失甚至人員傷亡。因此優化城市道路排水設計成為一個重要的研究課題。在改建或擴建道路中,應在路基底部設置透水性好的隔水墊層,對于軟土地基路段,其砂墊層應按合理規格進行鋪設,從而使地表水能夠及時下滲,加快雨水的排放速度;對人行道進行統一修整,使雨水能沿著坡度快速流向雨水口,以便排水順暢;在綠化帶內增設滲溝、盲溝和排水管道,將這些設施與城市排水管網連接起來,強化城區排水系統功能;在城區各個下穿通道和其他地勢低洼路段增設排水泵站和應急排水工作站,在暴雨天氣能將聚積在這些路段的雨水及時排出;提高城區排水管網的設計標準,通過合理規劃不同段的管網布局,建設并完善地下儲水工程等,盡可能地降低城區道路積水發生的頻率。
3.3 優化排水設施管理
優質的排水系統是順暢快速排水的基本條件,相關部門應建立和健全城市排水設施的養護、維修、疏通和管理制度,要定期檢查排水系統的各設施設備,對出現故障或損壞的節點及時進行維修,定期清理排水管道垃圾,避免因生活垃圾造成排水管道堵塞的情況發生,確保設施設備的正常運行。做好福州市區排水管網及其附屬設施的日常維護和管理工作,城市下穿通道應進行綜合管理和維護,同時開展城市排水監管,指輝和帶動相關工作人員在各易積水點開展排水管理等行業管理工作,降低路面積水現象的發生。
3.4 打造“海綿城市”
海綿城市是指將城市打造成“海綿”功效,能切實應對環境變化和強降雨天氣,具有良好的“彈性”,下雨時能及時吸收、儲蓄雨水,并進行凈水處理,需水時將儲蓄凈化的水排出進行合理利用[3]。海綿城市作為一種創新的城市雨水資源管制理念,集蓄、滲、滯、凈、排等功能于一體,從源頭上控制和調節水平衡,促進雨水資源的利用和生態環境保護[4],可有效地緩解城市防洪排澇的壓力,降低城市道路積水或內澇現象出現的頻率,將損失降到最低。為了促進生態文明建設、保護并調節當前福州市區的水系平衡,有必要將福州市區打造成一個功能多樣化的海綿城市,使福州市的防洪排澇問題能得以更好地解決。
4 結語
福州市區夏秋季雨天經常發生路面積水嚴重的現象,除了氣候變化和地勢原因外,還與福州市區地下排水系統設計和排水設施管護力度不到位有關。要降低福州市區強降雨天氣道路內澇現象發生的頻率,氣象部門應建立健全氣象監測網,及時傳達氣象信息,相關部門在暴雨前夕啟動緊急預案機制,做好防汛準備;優化防洪排水系統設計,增加綠化面積,加強排水設施設備的管理和維護工作,建設“海綿城市”,建立新型的城市雨水資源管制理念,以避免內澇災害,將損失降到最低。
參考文獻
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[2]宋欣,王曉立.濰坊市城市內澇災害的影響因子及氣象服務對策[J].現代農業科技,2014,(1):248-249.
[3]張偉,車伍.海綿城市建設內涵與多視角解析[J].水資源保護,2016,32(6):19-24.
[4]楊文哲,陳淑芬,張克峰,劉連江.抑制城市內澇的有效措施:雨水資源化[J].中國人口·資源與環境,2011,21(3):176-178.
收稿日期:2017-12-15
基金項目:福建省高校產學重大項目(2010H6003);福建省林業廳科學基金資助項目(閩林科[2014] 2號、閩林科[2012]函2號);漳平五一林場橫向合作項目基金(KH1400850);福建農林大學高水平大學建設資助項目(113-612014018,107-612014017)。
作者簡介:林高平(1991-),女,碩士研究生,研究方向為交通規劃與管理。