張 旸
(中國市政工程華北設計研究總院有限公司濱海新區分公司,天津 300457)
無論是工程項目還是人生道路,問題都是不斷伴隨在前進的路上的。發現并解決問題是防止多走彎路、提升工作效率的一大措施。對于現代城市雨水規劃的工作也是如此,一定要認真對待出現的問題,并第一時間提出解決方案,從而確保市政雨水的規劃的科學性。
科學的市政雨水規劃是一個城市正常發展的基本條件之一,其重要性主要表現在以下三點:首先,提高市政工程的社會效益和經濟效益,優化雨水基礎設施的整體配置。其次,對后續的工作進行科學合理的指導,進一步提升市政雨水系統的利用效率。最后,與其他城市工程有機結合,增強不同城市功能間的協同作用,減少重復建設,提高節能環保。
城市雨水規劃的核心內容就是如何合理地收集和排放雨水、如何削減雨水徑流量、如何處理雨水和城市水系的關系、如何增強對雨水的利用等。雨水系統建設對城市的安全和發展至關重要,在城市雨水系統設計過程中,針對當地降雨情況、水系統等需認真分析,選擇合理的重現期以及管道系統,并應根據實際情況布置雨水構筑物。
雨水重現期的選擇是雨水規劃中一個重要的指導參數。在選擇雨水重現期的過程中,應盡可能地獲取當地最新的降雨資料,并進行相關分析,同時可以借鑒一些相關的材料和設計規范。一個區域的雨水規劃中,雨水重現期在不同區域是可以不同的,其選擇會因該區域的重要性、特殊要求等進行調整。《室外排水設計規范》對不同級別的城市和區域雨水重現期的選用規定如表1所示。

表1 雨水管渠設計重現期 單位:年
在現代城市的建設中,雨水重現期n 的選用通常會存在過于理想化的問題,所以應當采用校核重現期n1進行校核,比如,當n=6 時,n1=6×1.5=9,此時應該把n1 作為最后的管道重現期。
隨著城市的現代化進程不斷加速,大面積的硬化地面比例不斷增加,由此造成雨水徑流量的增加。傳統雨水規劃中,雨水徑流系數的選用普遍存在經驗化的問題,在指導現代城市雨水規劃時容易存在較大偏差。徑流系數的選用應結合城市當地海綿城市規劃及城市總體規劃中對用地相關的要求綜合考慮。
在進行雨水系統整體布局時,可以從以下三點進行考慮:(1)結合城市總體規劃、海綿城市規劃、防洪排澇規劃等,根據城市整體地形地勢以及水系分布來確定雨水系統整體的流向;通過對街區和道路的實際情況來具體規劃管道的布局,盡量減小管道的埋深,同時考慮與其他專業管線的交叉問題,并盡可能不在機動車道路面布置檢查井。(2)在滿足城市雨水排放的要求下,盡量減少雨水泵站的數量,并且根據河道水位的高度以及地面的高度來劃分自排區和強排區,引導雨水排近最近的水體。(3)為了有效調節洪峰,需要科學設置調蓄池,可以結合自然水體以及雨水花園,減少新建專用工程設施的數量。
在進行雨水管道的水力計算時,要格外關注集水時間、重現期以及徑流系數等參數的選用,來保障水力計算的科學合理性。合理地確定管徑及管道坡度,以保證雨水設計流速的科學性和經濟性。根據管道所在地域的凍土和當地要求并結合管道所布置的具體位置來確定管道的最小覆土,避免出現凍害和大車碾壓。
雨水工程施工過程會嚴重的影響城市水系統和城市的交通,也會嚴重影響居民的生活質量。一旦投入使用,將會是一個很漫長的過程,時間可達50 年。在此過程中,隨著城市不斷地發展,人口的數量會發生變化,產業發展和分布也會有相應的變化。在城市飛速發展中,可能會出現城市的結構與規劃有不同程度的改變的情況,而在當初建立雨水系統的時候考慮的因素不夠,沒有正確的預估到城市的發展對城市雨水系統造成的影響。因此,雨水系統將會出現一系列不合理的狀況,影響雨水系統的功能應用,直接影響城市的可持續發展。
雨水匯水量的設計是否合理,直接影響雨水系統規劃的準確性。城市水系規劃和不同用地的地表設計等是設計雨水匯水量時要格外重視的因素,并且結合城市的現實狀況進行設計。然而事實上,相關人員在進行此項設計工作時,通常借鑒同行業的參數和經驗,并沒有進行實地的考察與研究,沒有準確的數據支撐,所以雨水工程很難達到預期的標準,在雨季直接影響城市居民的日常生活。
洪澇是可以直接威脅生態環境甚至城市居民的人身及財產安全都的,因此,城市防洪排澇是雨水系統所有功能中非常關鍵的。在雨水系統的規劃過程中,對系統防澇能力的核算一定要科學準確,把城市安全放在第一位。由于早期雨水規劃理念發展的滯后,使得很大一部分城市雨水系統在規劃過程中并沒有認識到雨水系統在防洪排澇中的重要性,這直接致使雨水系統在極端天氣下無法為城市防澇作出貢獻,直接影響生態環境以及城市居民的財產和人身安全。
現階段,我國的城市化進程發展非常迅速,加之生態環境在當今社會的地位日益上升,我國大部分地區都將雨水系統改成了地下排水網。但隨著社會和經濟的發展、技術的不斷進步以及生態理念的深入人心,功能單一的雨水地下管網已不能滿足城市發展的要求。隨著初雨高污染問題如何解決、雨水再利用的方法、水系統的平衡等問題不斷地提出,海綿城市的理念不斷滲入雨水規劃設計中。通過雨水規劃與海綿城市理念的結合,以及與城市水系統的綜合規劃對雨水系統協同設計已經成為未來雨水規劃的一大趨勢。
雨水系統的設計與城市建設的基礎設施是必不可分的,比如給水、污水、電力、電信,以及城市的交通設施等,只有這些設計相互統一才能更好地促進城市建設的進步。就現階段我國的城市現狀來說,我國的雨水系統規劃理念尚在革新,又因為我國的人多地廣,直接導致不同地區雨水系統規劃理念可能存在代差。一些地區存在沒有足夠重視各項規劃之間的銜接關系,而直接影響了城市的建設與發展。
城市市政雨水工程在城市的發展中扮演著非常重要的角色,它直接影響雨澇災害下城市的運轉、關乎著人民生命財產的安全,同時影響著雨水資源利用等相關城市可持續發展問題,在城市建設中具有舉足輕重的地位。在具體實施過程當中難免會出現一些問題,為盡量將問題在早期解決,對于城市雨水工程規劃可考慮如下策略。
規劃階段在雨水劃分時除了地形路網等基本影響因素外,還需考慮海綿城市等相關設施的設置。在規劃階段盡量確保在實現雨水控制、利用等同時,經濟和技術難度上的合理性和可控性,減少后續項目實施難度。
雨水管網的線位和埋深在城市雨水規劃設計時是很關鍵的一步,一定要對其進行合理的設置。其設計必須與其他專業管線以及河道水利一起綜合考慮,在保證系統中雨水可以正常排出以及雨水控制、利用系統正常運轉的情況下,與其他專業管線、城市景觀等協同規劃,降低對城市景觀的影響,同時優化市政建設整體建設和運維成本。
當今社會在不斷跨越式的進步,城市隨之迅猛發展,這就帶來了很多新的需求,更高的環境需求就是其中最為重要的一部分。這就要求對雨水規劃設計進行更多細節方面的思慮,雨水與安全、雨水與生活、雨水與景觀、雨水與發展,更多的因素需要被考慮,雨水規劃已不能局限于僅僅滿足規范的要求。合理、可行已經成了雨水規劃的標準下限,通過抓住各種細節讓其與城市發展正向的有機結合才是雨水規劃人必須仔細研究的。
建立健全的雨水管理系統是滿足社會經濟發展和順應城市發展步伐的必然趨勢,每個地區都應當有健全的雨水管理系統來約束雨水工程的規劃和設計。這一切的建立基礎一定要結合該地區的雨水系統現狀,通過收集和整理相關材料,掌握現狀雨水系統情況。在規劃設計中,加入對后續雨水工程建設進行動態管理的相關指導方案,為后期提升完善市政雨水管理系統做好前期保障。以上相關措施,同時也為后續的施工單位,相關的政府管理部門提供了管理依據,一旦雨水工程在施工的過程中出現質量方面的問題,相關部門可以很快地找到依據,并且據此提出有效的解決方案。
整體來看,城市市政雨水規劃的設計必須科學、嚴謹、具有前瞻性,并和其他城市相關規劃做到協調統一。規劃也需要做到與時俱進,伴隨著城市的發展同步更新。城市市政雨水規劃未來發展中,要積極面對實際工作中遇到的問題,并且提出科學的解決策略,盡量避免有害因素,保障規劃設計的目的最大化實現,進一步提升我國市政雨水規劃的整體水平。