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【摘 要】現代城市的健康发展,离不开一个高效的、运行良好的排水体系。在探讨了城市排水体系的现状及其存在问题的基础上,提出了完善措施。只有措施落实,才能免除城市暴雨灾害,为我们营造一个安全舒适的生活和生产环境。
【关键词】城市排水;排水体系;完善措施
我国当前正处于城镇化快速发展阶段,2010年底我国城市化率已经达到47.5%。根据“十二五”规划,我国城市化率到2015年将达到60%。城市的迅速发展,改善了人类的物质生活条件,同时,也大幅度地改变了地球上长期形成的自然生态环境的结构。随着全球变暖,热岛现象将会更突出,暴雨强度也会更大,更集中。而在我国城市发展中,基础设施相对比较薄弱,相应的排水管网和沟渠则严重不足,“夏天观海”的城市不断增多。2012年7月21日,北京因暴雨造成直接经济损失高达116.4亿元,死亡人数为77人,而其中有46人因溺水死亡。大暴雨检验出了城市的脆弱性,检测出了一个城市的内在品质。因此,要建设一流的城市就必须大力完善城市排水体系,这是考验我们城市管理者的一个严峻问题。
一、城市排水体系作用分析
所谓的城市排水体系是指在一个城市区域内内收集和输送废水的方式,从目前我国城市排水的体系大致分为合流制、分流制以及整合这两种体系的混合排水体系。排水体系建设必须要和环境质量相结合,与此同时也受到城市发展中的各种因素制约。
现代城市发展中,工业企业每时每刻都产生大量的工业废水,城市居民每天也会产生大量的生活污水,对于这些工业废水和生活污水如果没有一个良好的排水体系,就会影响到经济发展和居民的正常生活。而且,随着全球环境不断恶化,自然灾害的发生率也时刻在威胁着人们的生存环境。干旱、暴雨频繁发生,早已对本来就比较脆弱的生态环境和城市基础设施构成了冲击。特别是在现代城市建设中,钢筋水泥紧紧地包裹着城市建筑、地面设施,城市原有的自然排水、渗水体系被覆盖,城市区域内不透水的表面积大量增加,原有的自然降水径流过程已荡然无存,直接造成了雨水的径流量变大,排出不及时就可能造成城市内涝灾害。在这样的背景下,城市的排水管网系统就显得非常重要,因为,只有靠这些排水管网才能收集、输送雨水、工业废水、生活污水。城市排水体系是收集、处理、输送各种水源的一整套工程设施。它由地下管网、地下渠道、城市内河以及必须的防涝设施组成。这个排水体系的主要作用就是发挥出日常收集和处理废水和污水,下雨使能及时把多于的雨水排出去,免除城市由于污水、暴雨给人民群众带来的灾害,为我们的城市营造一个安全舒适的生活和生产环境。
城市排水体系的设计、施工以及维护管理对城市发展规划和环境保护影响深远,同时也决定了城市基础设施建设和运行管理费用的效率,因此,现代城市的健康发展,离不开一个高效的、运行良好的排水体系。
二、城市排水体系的现状及其存在的问题
2012年以来,我国多个城市受到大暴雨侵袭,对群众的生命和财产造成了重大损失。最近两年来,民政部和媒体曝光的相关数据梳理如下:2011年9月15日以来,四川、陕西、河南、重庆、湖北、贵州等省份的部分地区普降暴雨或特大暴雨,已经导致57人死亡,1229万人受灾,直接经济损失达到173亿元。2012年6月25日以来暴雨灾害已造成湖北因灾死亡10人,直接经济损失10.02亿元;2012年7月27日,云南省西双版纳傣族自治州出现特大暴雨,造成经济损失7000多万元;2012年9月12日重庆巫溪大到暴雨,经济损失3500万元;以及2012年7月21日,北京因暴雨造成直接经济损失高达116.4亿元等。尽管以上的暴雨损失不全部是由于城市排水体系不善引起的,但是,完善排水体系设施以及采取预防措施已刻不容缓。
1.由于资金投入不足造成历史欠账多
大部分城市采取标准规范的下限是其中重要原因。据《2009中国城市建设统计年鉴》统计,全国市政公用设施建设规定资产投资1979年为14.2亿元,其中用于排水体系为1.2亿元,占全部的8.45%;到了2008年为7368.2亿元,排水体系为496.0亿元,占全部的6.73%,排水费用相比1979年下降了1.72个百分点,所以城市排水难以按标准规定进行定期养护。目前许多城区排水体系建设与管理的经费来源还缺少渠道,排水体系作为城市基础设施建设的首要地位尚未真正确立。
2.城市排水体系缺乏科学、合理性
我们有许多城市地面要低于河面,形成了一个低洼圩区,由于城市地势平坦,外河水位在汛期和高潮期可以高于城市地面高程,城市排水系统常常需采用泵站向外河排水,管道中水流可能呈现压力流状态,其运行状态和传输速度不同于常规的重力流情况。在暴雨期,局部低洼区如果低于管道水力线时,在水流压力条件下管道内的雨污径流会返流地面,形成地面积水。另外,因为资金、技术以及观念上的欠缺,致使排水规划设防标准偏低,一般就是一年或者两年一遇,最高也不过是20年一遇,如果暴雨是50年一遇或者像北京一样的暴雨60年一遇,排水设施必然跟不上趟。因此,从总体上讲,城市排水还尚未真正形成长远、科学而又比较全面的体系,因此直接影响城市排水减灾能力的有效提高。
3.城市相对于暴雨灾害的脆弱化
随着城市的现代化,城市对洪涝灾害的承受能力有所降低。这是因为:(1)城市人口与财产密度加大,同样的暴雨所造成的生命财产损失加大;(2)城市地下设施,如交通、仓库、商场、管线等大量增加,抗暴雨能力较差;(3)维持城市正常的生命线系统发达,如电、气、水、油、交通、通信、信息等网络密布,发生一处故障将产生较大面积的辐射。由于原有的设防标准不高,开发建设中又打乱了原有水系,加上城市新一轮基础设施建设又相对滞后,大部分地区仍沿用原有的排水设施,勉强发挥作用。
三、完善我国城市排水体系的措施
要按标准建设城市排水体系,必须兴建大量工程,与此同时,为使工程充分发挥效益,必须强化工程管理。 1.切实抓好城市排水规划的编制
城市排水规划是城市总体规划下的单项专业规划,应服务于城市总体布局,同时城市建设规划应该认真考虑城市的排水和蓄水问题。规划应遵循以下原则:根据经济社会可持续发展的需要,针对排水的现状和存在问题,以全面规划、综合治理、统筹兼顾、讲求效益和分期实施为原则;正确处理好自然环境、社会环境与水利综合整治相互影响的关系;正确处理好排水与蓄水抗旱、水资源合理配置的关系;正确处理好工程措施与非工程措施的关系。规划应在研究排水与河道整治的基础上,提出各种排水工程的规模与功能。
作为城市总体规划的组成部分,排水规划还须考虑与城镇建设、环境美化、城市景观、旅游等关系相协调,以提高城市品位,提高人的生活质量为目的。根据上述原则,城市排水规划标准应以最佳经济标准为标准。
2.增强居民排水减灾意识
要充分发挥省、市、县、街道、居委会、企业、居民及社会各界的积极性,迎接暴雨灾害的挑战,即建立全民防雨减灾战略。要使公众参与制度化,城市发展,城市排水治理,在制定排水规划过程中应向全社会公开,多次听取公众意见,特别是利益受到侵害群体的意见,使每一位公民都能够关心、参与城市建设。
要向全社会公开暴雨情报,使每一位居民都可以通过电话及新闻媒介获取所关心的暴雨情报。要尽快编制暴雨灾害风险图,并在媒体公开发表,或在商店公开出售,使公民广泛了解自己生活的地区可能发生的暴雨灾害风险及曾经发生过的灾害情况,可以使居民增强防雨减灾意识,自觉地避开高风险区域,或采取自主的防雨减灾措施。
3.城市排水体系进行综合治理
首先,大城市的新建区应采用分流制,如果降雨量很多,则应将老城区的合流制逐步改造成分流制,这样有利于水体环境质量的真正改善。大城市经济状况较好,因而有实行分流制的经济能力,而且由于雨水不进入污水处理系统,也相应地减少了污水排放量,降低了处理厂的建设规模。
其次,降雨量很多的中等城市远期宜考虑全面采用分流制,近期可考虑分流制与合流制并存。具体选择应根据城市总体规划和实际情况,经技术经济比较后确定。
最后,因汇水面积小,污染物总量不太大,加上经济实力普遍较弱,许多小城市未建有完善的排水管网。为了尽快改善水污染状况,在这些雨水量不是很大的地区可采用合流制排水系统。
4.亟待加强研究排水的重大科技问题
首先,必须大力加强城市水利基础性的研究工作。在城市排水方面包括:城市型水灾害的成灾模式及演变规律,探讨城市化进程与城市水危机之间相互激发与制约作用的机理,增强预测能力;综合性城市排水体系适宜性的评价准则,探讨与日益提高的城市排水安全保障需求相适应的对策体系、管理体系与应急管理体制,与经济发展同步增长的投入机制等;城市暴雨灾害损失的评估,探讨快速评估的原理与新的技术手段等。
其次,水患监测技术的开发研究。要使决策的依据能够从定性的分析走向定量的分析,要使粗略的预案得到合理的实时的调整,对基础信息完备性、连续性、合理性的要求必然提高,因此必须具备完善的监测系统与快速的处理分析能力,包括:城市暴雨灾害监测系统的研究与建设;“4S”技术在城市暴雨灾害监测系统中的应用;城市排水工程隐患与险情的监测技术等。
最后,加强城市暴雨预测预报技术的研究。城市暴雨的综合治理,仅仅依靠過去与实时的信息还不够,必将更多地要求将决策建立在科学预测的基础上。因此需要大力加强城市暴雨预测、预报系统的研究与建设,包括GIS的城市水患仿真技术;城市水患预测、预报信息的管理、利用技术;城市生命线网络系统水灾应急反应情景分析技术等的研究和应用。
参考文献
[1]张凤礼.浅谈我国城市排水建设与发展[J].中国新技术新产品,2010,(5)
[2]廖阳.对城市排水体系的改造探讨[J].中国科技博览,2010,(34)
[3]刁寅霞,吕振然.城市排水存在的问题与解决对策[J].商品与质量·理论研究,2011,(6)
[4]孙晓玲,孙迪.浅议城市排水体系的选择与管理[J].河南机电高等专科学校学报,2011,19(1)
[5]郭月明.基于城市排水存在的问题及处理措施分析与探究[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(14)
作者简介:
施进飞,男,1966年8月出生,毕业学校:西安冶金建筑学院研,究方向:给水排水,工作单位:新疆四方建筑设计院有限公司
【关键词】城市排水;排水体系;完善措施
我国当前正处于城镇化快速发展阶段,2010年底我国城市化率已经达到47.5%。根据“十二五”规划,我国城市化率到2015年将达到60%。城市的迅速发展,改善了人类的物质生活条件,同时,也大幅度地改变了地球上长期形成的自然生态环境的结构。随着全球变暖,热岛现象将会更突出,暴雨强度也会更大,更集中。而在我国城市发展中,基础设施相对比较薄弱,相应的排水管网和沟渠则严重不足,“夏天观海”的城市不断增多。2012年7月21日,北京因暴雨造成直接经济损失高达116.4亿元,死亡人数为77人,而其中有46人因溺水死亡。大暴雨检验出了城市的脆弱性,检测出了一个城市的内在品质。因此,要建设一流的城市就必须大力完善城市排水体系,这是考验我们城市管理者的一个严峻问题。
一、城市排水体系作用分析
所谓的城市排水体系是指在一个城市区域内内收集和输送废水的方式,从目前我国城市排水的体系大致分为合流制、分流制以及整合这两种体系的混合排水体系。排水体系建设必须要和环境质量相结合,与此同时也受到城市发展中的各种因素制约。
现代城市发展中,工业企业每时每刻都产生大量的工业废水,城市居民每天也会产生大量的生活污水,对于这些工业废水和生活污水如果没有一个良好的排水体系,就会影响到经济发展和居民的正常生活。而且,随着全球环境不断恶化,自然灾害的发生率也时刻在威胁着人们的生存环境。干旱、暴雨频繁发生,早已对本来就比较脆弱的生态环境和城市基础设施构成了冲击。特别是在现代城市建设中,钢筋水泥紧紧地包裹着城市建筑、地面设施,城市原有的自然排水、渗水体系被覆盖,城市区域内不透水的表面积大量增加,原有的自然降水径流过程已荡然无存,直接造成了雨水的径流量变大,排出不及时就可能造成城市内涝灾害。在这样的背景下,城市的排水管网系统就显得非常重要,因为,只有靠这些排水管网才能收集、输送雨水、工业废水、生活污水。城市排水体系是收集、处理、输送各种水源的一整套工程设施。它由地下管网、地下渠道、城市内河以及必须的防涝设施组成。这个排水体系的主要作用就是发挥出日常收集和处理废水和污水,下雨使能及时把多于的雨水排出去,免除城市由于污水、暴雨给人民群众带来的灾害,为我们的城市营造一个安全舒适的生活和生产环境。
城市排水体系的设计、施工以及维护管理对城市发展规划和环境保护影响深远,同时也决定了城市基础设施建设和运行管理费用的效率,因此,现代城市的健康发展,离不开一个高效的、运行良好的排水体系。
二、城市排水体系的现状及其存在的问题
2012年以来,我国多个城市受到大暴雨侵袭,对群众的生命和财产造成了重大损失。最近两年来,民政部和媒体曝光的相关数据梳理如下:2011年9月15日以来,四川、陕西、河南、重庆、湖北、贵州等省份的部分地区普降暴雨或特大暴雨,已经导致57人死亡,1229万人受灾,直接经济损失达到173亿元。2012年6月25日以来暴雨灾害已造成湖北因灾死亡10人,直接经济损失10.02亿元;2012年7月27日,云南省西双版纳傣族自治州出现特大暴雨,造成经济损失7000多万元;2012年9月12日重庆巫溪大到暴雨,经济损失3500万元;以及2012年7月21日,北京因暴雨造成直接经济损失高达116.4亿元等。尽管以上的暴雨损失不全部是由于城市排水体系不善引起的,但是,完善排水体系设施以及采取预防措施已刻不容缓。
1.由于资金投入不足造成历史欠账多
大部分城市采取标准规范的下限是其中重要原因。据《2009中国城市建设统计年鉴》统计,全国市政公用设施建设规定资产投资1979年为14.2亿元,其中用于排水体系为1.2亿元,占全部的8.45%;到了2008年为7368.2亿元,排水体系为496.0亿元,占全部的6.73%,排水费用相比1979年下降了1.72个百分点,所以城市排水难以按标准规定进行定期养护。目前许多城区排水体系建设与管理的经费来源还缺少渠道,排水体系作为城市基础设施建设的首要地位尚未真正确立。
2.城市排水体系缺乏科学、合理性
我们有许多城市地面要低于河面,形成了一个低洼圩区,由于城市地势平坦,外河水位在汛期和高潮期可以高于城市地面高程,城市排水系统常常需采用泵站向外河排水,管道中水流可能呈现压力流状态,其运行状态和传输速度不同于常规的重力流情况。在暴雨期,局部低洼区如果低于管道水力线时,在水流压力条件下管道内的雨污径流会返流地面,形成地面积水。另外,因为资金、技术以及观念上的欠缺,致使排水规划设防标准偏低,一般就是一年或者两年一遇,最高也不过是20年一遇,如果暴雨是50年一遇或者像北京一样的暴雨60年一遇,排水设施必然跟不上趟。因此,从总体上讲,城市排水还尚未真正形成长远、科学而又比较全面的体系,因此直接影响城市排水减灾能力的有效提高。
3.城市相对于暴雨灾害的脆弱化
随着城市的现代化,城市对洪涝灾害的承受能力有所降低。这是因为:(1)城市人口与财产密度加大,同样的暴雨所造成的生命财产损失加大;(2)城市地下设施,如交通、仓库、商场、管线等大量增加,抗暴雨能力较差;(3)维持城市正常的生命线系统发达,如电、气、水、油、交通、通信、信息等网络密布,发生一处故障将产生较大面积的辐射。由于原有的设防标准不高,开发建设中又打乱了原有水系,加上城市新一轮基础设施建设又相对滞后,大部分地区仍沿用原有的排水设施,勉强发挥作用。
三、完善我国城市排水体系的措施
要按标准建设城市排水体系,必须兴建大量工程,与此同时,为使工程充分发挥效益,必须强化工程管理。 1.切实抓好城市排水规划的编制
城市排水规划是城市总体规划下的单项专业规划,应服务于城市总体布局,同时城市建设规划应该认真考虑城市的排水和蓄水问题。规划应遵循以下原则:根据经济社会可持续发展的需要,针对排水的现状和存在问题,以全面规划、综合治理、统筹兼顾、讲求效益和分期实施为原则;正确处理好自然环境、社会环境与水利综合整治相互影响的关系;正确处理好排水与蓄水抗旱、水资源合理配置的关系;正确处理好工程措施与非工程措施的关系。规划应在研究排水与河道整治的基础上,提出各种排水工程的规模与功能。
作为城市总体规划的组成部分,排水规划还须考虑与城镇建设、环境美化、城市景观、旅游等关系相协调,以提高城市品位,提高人的生活质量为目的。根据上述原则,城市排水规划标准应以最佳经济标准为标准。
2.增强居民排水减灾意识
要充分发挥省、市、县、街道、居委会、企业、居民及社会各界的积极性,迎接暴雨灾害的挑战,即建立全民防雨减灾战略。要使公众参与制度化,城市发展,城市排水治理,在制定排水规划过程中应向全社会公开,多次听取公众意见,特别是利益受到侵害群体的意见,使每一位公民都能够关心、参与城市建设。
要向全社会公开暴雨情报,使每一位居民都可以通过电话及新闻媒介获取所关心的暴雨情报。要尽快编制暴雨灾害风险图,并在媒体公开发表,或在商店公开出售,使公民广泛了解自己生活的地区可能发生的暴雨灾害风险及曾经发生过的灾害情况,可以使居民增强防雨减灾意识,自觉地避开高风险区域,或采取自主的防雨减灾措施。
3.城市排水体系进行综合治理
首先,大城市的新建区应采用分流制,如果降雨量很多,则应将老城区的合流制逐步改造成分流制,这样有利于水体环境质量的真正改善。大城市经济状况较好,因而有实行分流制的经济能力,而且由于雨水不进入污水处理系统,也相应地减少了污水排放量,降低了处理厂的建设规模。
其次,降雨量很多的中等城市远期宜考虑全面采用分流制,近期可考虑分流制与合流制并存。具体选择应根据城市总体规划和实际情况,经技术经济比较后确定。
最后,因汇水面积小,污染物总量不太大,加上经济实力普遍较弱,许多小城市未建有完善的排水管网。为了尽快改善水污染状况,在这些雨水量不是很大的地区可采用合流制排水系统。
4.亟待加强研究排水的重大科技问题
首先,必须大力加强城市水利基础性的研究工作。在城市排水方面包括:城市型水灾害的成灾模式及演变规律,探讨城市化进程与城市水危机之间相互激发与制约作用的机理,增强预测能力;综合性城市排水体系适宜性的评价准则,探讨与日益提高的城市排水安全保障需求相适应的对策体系、管理体系与应急管理体制,与经济发展同步增长的投入机制等;城市暴雨灾害损失的评估,探讨快速评估的原理与新的技术手段等。
其次,水患监测技术的开发研究。要使决策的依据能够从定性的分析走向定量的分析,要使粗略的预案得到合理的实时的调整,对基础信息完备性、连续性、合理性的要求必然提高,因此必须具备完善的监测系统与快速的处理分析能力,包括:城市暴雨灾害监测系统的研究与建设;“4S”技术在城市暴雨灾害监测系统中的应用;城市排水工程隐患与险情的监测技术等。
最后,加强城市暴雨预测预报技术的研究。城市暴雨的综合治理,仅仅依靠過去与实时的信息还不够,必将更多地要求将决策建立在科学预测的基础上。因此需要大力加强城市暴雨预测、预报系统的研究与建设,包括GIS的城市水患仿真技术;城市水患预测、预报信息的管理、利用技术;城市生命线网络系统水灾应急反应情景分析技术等的研究和应用。
参考文献
[1]张凤礼.浅谈我国城市排水建设与发展[J].中国新技术新产品,2010,(5)
[2]廖阳.对城市排水体系的改造探讨[J].中国科技博览,2010,(34)
[3]刁寅霞,吕振然.城市排水存在的问题与解决对策[J].商品与质量·理论研究,2011,(6)
[4]孙晓玲,孙迪.浅议城市排水体系的选择与管理[J].河南机电高等专科学校学报,2011,19(1)
[5]郭月明.基于城市排水存在的问题及处理措施分析与探究[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(14)
作者简介:
施进飞,男,1966年8月出生,毕业学校:西安冶金建筑学院研,究方向:给水排水,工作单位:新疆四方建筑设计院有限公司