低影响开发导向下的排水防涝规划探讨.pdfVIP

基于雨水水力模型的低影响开发排水防涝规划研究   摘要：受极端天气影响，国内城市内涝积水事件时有发生，严重影响城市安全。而我国的雨水系统一 直沿用传统方法设计，存在局限性和不准确性，本文借鉴欧美发达国家做法，利用水力模型进行内涝风险 评估，同时结合低影响开发、大排水系统在源头控制、行泄通道规划等方面作了一些探索和研究，以期推 动水力模型、低影响开发、大排水系统在国内的应用，减少城市内涝的发生。 关键词：排水防涝 水力模型 低影响开发 大排水系统 1 规划背景 城市排水防涝系统是现代城市的重要基础设施，它对于确保人民生命财产安全、维持城 市安全运行和改善水环境具有重要意义。然而，受全球气候变化和城市“热岛效应”的影响， 国内城市近年来极端天气事件明显增多，造成城市内涝积水，导致交通堵塞和人民生命财产 受到损失，影响了城市安全运行，对城市排水防涝系统提出了严峻挑战。如 2012 年 7 月 21 日北京市内涝积水全市平均降雨量达190 毫米，城区平均 231 毫米，最大降雨出现在房山河 北镇达到了 460 毫米，2014 年 5 月 11 日，深圳市打破2008 年以来单日最强降雨纪录，累 计降雨量超过 400 毫米，受暴雨影响，深圳陆空交通全面受阻，道路积水严重，2000 辆汽 车被淹。  究其主要原因一是全球气候变化和城市“热岛效应”，导致城市极端天气增多。二是城 市规模的快速增长，建设用地增多，径流系数变大，水面率降低等多重因素造成排涝流量的 增加。三是排水系统建设和管理滞后，排水防涝设施标准低。此外国内长期采用推理公式法 进行雨水管渠设施的规划设计，推理公式无法计算非满流及有压流，同时计算管径偏小，不 能满足管道排水的需要。  国外发达国家对于大型排水系统往往采用水力模型进行计算，如美国规定小于 160 英亩 （相当于0.65 平方公里）可采用推理法设计，对于大型排水系统必须采用模型进行水力计 算，欧盟也是小于 2 平方公里的区域可以用推理法，对于较大排水系统必须采用水力模型模 拟。  近期随着《住房城乡建设部关于印发城市排水（雨水）防涝综合规划编制大纲的通知》、 室外排水设计规范（2014 版）的出台。国内也提出了汇水面积超过 2 平方公里的地区雨水 设计流量宜采用数学模型进行计算，同时推荐使用水力模型对城市现有雨水排水管网和泵站 等设施进行评估，分析实际排水能力。推荐使用水力模型进行城市内涝风险评估。此外还大 1    力推荐低影响开发模式（LID），要求新建地区综合径流系数宜不超过 0.5，采用“蓄、滞、 渗、排”等措施，减少地面径流和市政管网的汇水。这些要求将大大促进水力模型、低影响 开发在城市内涝防治中的应用，提高城市的排水防涝能力。  本次研究采用水力模型对江苏某县级市主城区现状雨水系统进行了内涝风险评估，对采 用 LID 及大排水系统下雨水管网的水力情况进行了模拟，分析排水应对措施。  2 内涝风险评估 2.1 城市概况 此次研究的县级市位于长江下游，2030 年 规划人口 68 万人，中心城区城市建设用地 74.6 平方公里，主城区河流主要有海门河、浒通河、 圩角河、青龙河等，主城区共有雨水管网 159 公里，除老城区有部分雨污合流管外其余均为雨 污分流管。                                                 图 1 现状主要河道分布图  2.2 新旧暴雨强度公式对比 该县级市采用的暴雨公式近期进行了修订，公式修订后在同等的暴雨重现期条件下， 设计暴雨强度提高明显。    例如在暴雨重现期 3 年，降雨历时取 20 分钟时，旧公式设计暴雨强度为 206.8 升/ 公顷·秒，而采用新公式计算设计暴雨强度为 225.9 升/公顷·秒，是原来的 1.1 倍。    2.3 现状雨水管道能力评估