城市内涝问题及其规划对策研究
2 规划对策
2.1 做好规划基础工作
2.1.1 尽快修订城市暴雨强度公式
我国许多城市的暴雨强度公式是上世纪八十年代制定。当时能够获得的暴雨资料年限一般不超过30年,只能基本达到统计分析的要求。时隔30年,绝大多数城市的暴雨强度公式一直没有修订。
根据概率统计原理,资料年限越长,样本越多,统计分析结果的准确性越高。最近十多年,极端天气频繁发生,如果将这些极端天气的暴雨资料参与暴雨强度公式的统计分析,同一重现期相同降雨历时的暴雨强度可能有显著变化。
暴雨强度公式之所以长时间没有修订,主观原因是对这项工作重视不够,客观原因是这项工作非常繁琐。要从几十年若干场降雨资料中分9个时段,每年挑选出1个最大或多个排在最前的暴雨进行统计分析,的确是一项费时费力的艰苦工作,需要相关部门的大力支持,专业人员的积极参与。
另一个可能的原因是对城市雨水流量计算方法的质疑。实际上,现行的城市雨水流量计算,从原理上看完全符合水文学的基本原理,计算过程中的概化处理也在合理范围。在没有更好的方法之前,现行计算方法至少在目前是可行的。当然,我们应该鼓励探索新的方法,但任何新方法都应当从科学性和实用性方面进行验证后,才能在工程实践中推广应用。
2.1.2 尽快启动城市地下管网普查
城市地下管网不清,既影响日常的维护管理,又影响规划质量。如果不掌握管线的具体位置、断面尺寸、埋设深度、管材、建设时间,在规划过程中很难对现状管网进行准确的分析判断,找出存在的问题,提出合理的解决方案,也很难就新建管线与现状管线之间的衔接做出合理的安排。与暴雨强度公式修订一样,城市地下管网普查也是一项量大面广的工作,同样需要相关部门的大力支持。
2.2 积极推进城市排水专项规划编制
按照目前的城市规划编制体系,法定的城市排水规划是城市总体规划和详细规划中的排水专业规划。在总体规划阶段,排水专业规划的主要任务是确定排水体制和排水标准、划分排水分区、提出排水工程布局方案。在详细规划阶段,排水专业规划的主要任务是落实总体规划提出的排水设施具体位置,完善排水管网系统,计算流量及管径。
从编制内容和深度看,总体规划阶段的排水专业规划虽然覆盖面大,但深度不够;详细规划阶段的排水专业规划虽然细,但系统性差。要在总体规划阶段深化排水专业规划,又受到时间进度、资料条件、专业协调等多方面限制。为了解决这些矛盾,一些城市在总体规划编制过程中或总体规划之后单独组织编制了排水专项规划,取得了良好效果。在水污染防治和内涝防治形势严峻的城市应该积极推进排水专项规划编制。
2.3 加强重点问题的分析研究
2.3.1 城市排水条件
地形和水系直接影响排水方案,是最为重要的排水条件。编制城市排水规划,必须掌握水系的走向、流域范围、汇水面积、不同频率洪水位及其与城市建设用地的高差关系、高水位的持续时间、城市内部水系的河底高程等资料。沿海城市还应该掌握当地的海潮潮型、潮差、不同频率的高潮水位及其与城市建设用地的高差关系。要通过这些资料的分析研究,判断城市建设用地是否存在排水困难的低洼区以及低洼区范围;提出水系的规划控制方案和城市建设用地的布局建议。
2.3.2 排水分区
由于地形和水系分割以及建设时序的要求,一个城市往往要划分成若干个排水分区。排水分区是否合理,直接关系到内涝风险和工程投资,必须认真对待。事实上,城市内涝问题或多或少都与排水分区不合理,低洼区排水负担过重有关。从防治城市内涝的角度考虑,最大限度地做到"高水高排,低水低排",是划分排水分区最重要的原则。具体到每个城市该如何划分,应该根据当地排水条件确定。一般而言,在地形变化较大并且沿江地势低平的山地丘陵城市,地势低平的地段与地势较高的地段不能划在同一排水分区;城市周边的山洪,要合理安排出路,不能进入城市地下排水管网系统。平原水网地区的城市,要尽可能将城市排水系统同周边的农田排水系统分开,防止周边雨水进入城市。
2.3.3 低洼区排水
低洼区是指地势低平、地面高程与江河水位高差较小、排水困难的地区。编制城市排水规划,必须对低洼区排水进行专门研究,提出解决方案。解决城市低洼区排水,大体有填方、调蓄、强排三种措施,并且这三种措施通常都是综合使用。科学合理的低洼区排水方案,需要根据地下水位高低、土方量大小、土方来源及单价、设置调蓄水面的用地条件、建设泵站的投资及运行维护费用等多种因素综合比较确定。
2.3.4 排水通道
编制城市排水规划,不但要关注由排水管网构成的小系统,而且必须重视由河湖水系构成的大系统。城市内部及周边的河道在暴雨期间是否畅通、水位变化过程,直接关系到城市排水管网排水能力的发挥。要根据每条河道的汇水面积计算不同频率的洪水流量,根据河道的纵横断面、现有和规划的控制设施计算排水能力。对于排水能力不足,严重影响城市排水的河道,要提出应对措施。
2.3.5 超标暴雨应对
编制城市排水规划,不但要确定排水标准,按照排水标准规划建设排水设施,而且还要考虑超标暴雨可能造成的灾害,提出对策。首先,要分析计算各排水分区发生不同级别超标暴雨时,有多少水量依靠正常的排水设施不能排出?这些多余的水量会在哪些地段形成积水?积水的深度和持续时间大致是多少?其次,要分析积水可能的风险,即可能的经济损失、社会影响甚至人员伤亡。如果存在较大风险,要提出降低风险的对策措施。例如,提高排水标准,调整用地布局等。
2.4 采取综合措施降低洪涝风险
2.4.1 合理选择城市建设用地
今年北京7月21日发生在房山区的严重灾害再次显示了某些自然现象的无情与威力,反过来也说明无论标准多高的工程设施在某些灾害面前都可能不堪一击。因此,在城市总体规划中,必须分析包括洪涝灾害在内的各种自然灾害风险,避开高风险区。
2.4.2 合理安排建设用地
在规划建设用地范围内,自然灾害的风险程度通常存在差异。城市用地布局要考虑发生灾害后可能造成的损失和影响,合理利用这种差异,将重要建筑和设施布置在风险相对较低的地段,将风险相对较高的地段用于绿化,低洼地段还可开辟人工水面。城市竖向规划设计要妥善处理好各种用地的竖向关系,重要程度不同的场地要保持一定高差。如果用地布局合理、竖向处理得当,发生超标暴雨时城市某些地段可能受淹,甚至可能长时间受淹,但不一定造成灾害。
2.4.3 从源头上控制径流量
在径流控制方面,国外倡导的低冲击开发模式、雨洪利用理念值得借鉴。这些理念体现在总体规划中,主要是控制用地结构。城市绿地、水面等径流系数很小或具有调蓄作用的用地应该保持适度比例。在详细规划中,要落实总体规划的相关规定,从便于雨水收集、下渗的角度处理好各类用地的竖向关系,提出建筑屋顶、室外场地、配套雨水调蓄设施等方面的建设要求。
研究表明,从源头上控制径流量,对缓解水资源供需矛盾、控制初期雨水污染、改善城市排水条件都具有显著作用。在改善排水条件方面,如果每公顷建设用地配套100立方米蓄水设施(洼地、人工蓄水池等),相当于截留了10毫米径流量或20毫米左右降雨量。以北京为例,减少10毫米径流量大致相当于现有1年一遇的排水管道可以承受5年一遇的暴雨。
总之,城市内涝防治是一项复杂的系统工程。以上仅仅是做好城市内涝防治在规划编制方面的一些思考。规划措施的落实,规划目标的实现,在其他环节还有许多工作要做。
编辑:daiy
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