•206*I发展与创新I Development and Innovation[2019年第21期}
成都市暴雨内涝成因与防治对策分析*
曾钧柯,赵江涛
(四川大学锦城学院,四川成都611731)
摘要:文章从成都市2018年7月的暴雨影响切入,通过严重的内涝灾害,发现现阶段成都地区排水能力餉不足,分析成都地区的概况,并对内涝产生的原因做出探讨:"重力流”排放的不足;河网中部分河道过窄;管网系统建设滞后。同时,针对这一系列严重的问题,提出了具体的措施:一是将河网与管网相结合整体考虑,再拓宽河道、改进管网;二是大力开展“海绵城市"建设;三是提升检测预警能力。通过以上措施,有效缓解城市内涝带来的灾害和影响。
关键词:成都市;暴雨;内涝;措施
中图分类号:TU99文献标志码:A文章编号:2096-2789(2019)21-0206-03
自2018年6月下旬开始一直到2018年8月上旬,
整个成都地区陆续出现强降雨。在7月11日,成都市
境内有236个点位的降雨量位于50~99mm,172个点
位的降雨量位于100〜249mm,2个点位的降雨量超过
了250mm。如此强度的降雨,导致排水系统难以承受如
此大的排水量,最终引起成都地区共计119点位处出现
不同程度的内涝现象,10处下穿隧道出现积水,40余
个地下车库被淹,甚至地铁一号线的广福站在6月28
日被雨水大面积侵入,导致站台和候车区完全被淹没。
严重的内涝积水已经给城市交通造成了很大的困
扰,其实在2013年也同样出现了暴雨造成的严重内涝,
短短5年时间,成都地区就再次遭受到了如此强度的内
涝灾害。因此,有必要对成都地区的内涝成因和防治对
策进行分析研究。
1研究区概况
成都市位于四川盆地的西部,地势西北高、南部低,
在市内以平原为主,又地处岷江中游,河流水系密布,
形成了平原河网化的态势。成都市又属亚热带季风气候,
全年降雨充沛。自古以来,成都地区就饱受洪涝、内涝
灾害,于是早在公元前256年便修建都江堰水利工程来
达到“引水以灌田,分洪以减灾”的目的。
文章以成都近几年来,由暴雨引起的重大内涝灾害
事件进行了统计,结果如表1所示。
表1成都近年由暴雨引起的重大内涝灾害事件统计
事件年份暴雨强度灾情描述
暴雨最大5h降雨
“7・03"2011
量215.9mm
城市积水严重,街铺被淹
"7•Q9"暴雨2013最大lh降雨受灾人口巨大,基础设施损毁严重,量125.3mm全市20条市管以上河堤被毁315处
暴雨最大12h降雨
“7•11”2018
量367.5mm
市内大面积积水,交通受阻
2内涝成因
2.1“重力流”排放原因
在成都地区早期大力发展的同时,大量的土地开发,
基金项目:湖南省节水型社会建设分区节水模式与评价标准研究(湘水科计[2016]194-5):四川大学锦城学院青年教师科研发展基金(JDQNKYFZ20190002)
作者简介:曾钧柯(1998—),男,本科,研究方向:土木工程。通讯作者:赵江涛(1987—),男,博士,副教授,研究方向:地下水化学特征及演化和水资源评价。以及水泥、沥青这种难透水地面的增加,使得城市硬化地面过多,导致雨水很难通过自然下渗达到排水的目的。而成都的雨水系统基本上是通过较落后的“重力流”将雨水汇集最后排入河内,因为雨水难以下渗,所以雨水只能通过地表径流,向较低地势汇聚,通过排水管道排向河道。一旦河流上涨淹没了排水口,整个城市的排水系统将受到大幅度影响。
恰恰是因为这“重力流”排水,让城南受灾更加严重。由于成都位于四川盆地西部,整个成都地区的海拔走势基本为西北高而南低,其中海拔最高处在西岭雪山附近,高达5364m,而海拔最低的地方大约为387m,二者地势的海拔相差将近5000m。由于地势原因,雨水通过''重力流”自高而低往南流。也就是说,一旦下雨,成都地区南部除了要承担本地区的降雨以外,还汇集了较高地势来的雨水,因此南方的排水系统也会有着更大的排水压力。
加上成都市区道路的建设不严格,坑坑洼洼的地面随处可见,如果发生强降雨,这些道路坑洼地区依靠“重力流”无法及时将雨水排出去,就很容易出现小面积积水问题。市区主干道上,各式各样的嘗井盖比比皆是,有电力专用、通讯专用、供水专用、污水专用,仿佛整个体系是很完备的。但实际效果呢?只能说,在道路的规划和建设上,确实下的工夫还不够。
2.2河网原因
因为''重力流”的排放方式,最终受到影响的是河网系统。其中河网是成都地区排水系统的主要排水途径,在市区,像府河、南河、沙河等骨干河流达到了100〜200年一遇防洪标准,但多数的河流仅有20-50年一遇的防洪标准,甚至更低。当持续的强降雨导致河道水位上涨较快时,管网系统将会因为河道水位的上升而使排水受到一定影响,严重时甚至出现反灌现象,使内涝险情更加严重。在2018年7月11日,本应该汇集来自天府三街和天府五街雨水的栏杆堰河水出现满溢情况,最终导致这两个地方发生了严重内涝积水问题,部分雨水还灌入广福地铁站。就栏杆堰河而言,河道最窄的地方仅为3m左右,而整个高新区通向栏杆堰的雨水排放口就有约100个。这种排雨量,像栏杆堰这种小河道是难以吸收消化的,在长时间的强降雨下很有可能会发生满溢现象,从而出现内涝险情。对于城南一些河道的狭窄部分需要做拓宽工作,同时加大城南防洪标准、整治,根治“大管网,小河道”这种失衡情况。
2.3管网原因
管网工程也是整个排水体系的重点,过去城市的管
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网工程在规划和建设上并没有超前的思维,导致现如今
的排水系统已经跟不上排水的需求量。这点中国就要向
国外学习了,以巴黎为例,巴黎的城市排水系统有很多
是一百多年前修建的,但是现在仍然在发挥着积极有效
的作用,其地下排水体系可谓强大无比,下水道十分宽
敞,以至于可以通过一些较小的船只。成都地区有很多
居民小区是八九十年代建成的,其地下的排水管网管径
过小,有着堵塞、破碎、老化等一系列问题,并且仍有
一部分管网还没有实行雨污分流,个别管道位置的设置
也不合理。管道的充水饱和速度过快己经说明这些管网
无法应付近年来内涝频发的状况。
3防治对策
3.1河网与管网改进措施
鉴于河网与管网在城市内涝所起的作用,建议将河网与管网相结合。传统上,管网的规划设计以城市防洪排涝标准和内涝重现期为主要依据,并没有考虑河网最终是否能承担相应的排水量。但实际上,城市排水是系统的、综合的,对成都的内涝问题要结合成都的当地条件,也就不能将管网排水与河道泄洪二者分离开来,必须从整体层面考虑,将河网和管网构建成一个整体的系统,从而实行相应的模型计算,模拟计算河道水位的变化对管网排水的影响,以及管网排水的大小对河道水位的影响,来做出相应改进。这一过程是防治成都地区内涝灾害的一个重要环节。
对于河网的改进,要对潜在易涝河道实行适当的拓宽工作,具体拓宽量还要通过河网与管网系统的模型计算来决定。对于河道的积淤,还要定期做好清淤工作。
同时对管网工程的建设一定要做好规划问题。通过历年的降雨量,和不同条件的降雨模拟,结合成都地区防洪排涝标准和内涝重现期,评估管网排水的能力,了解管网运行的状况,实现管网现状的诊断
与评估,才能发现管网存在的问题,如管道淤积、管道逆坡、倒虹吸等,以便改进合适的管径大小和管壁粗糙度,设计合理的管网串并联以及科学的管网分布。当然也要定期检查、维修管网,现在有专门的AI爬行机器人进行管网系统的检测,一旦发现管网堵塞问题,要及时安排相关人员对管道进行疏通,保证管网的通畅。
四川大学锦城学院学费3.2大力开展“海绵城市”建设
“生态海绵”的规划理念也就是俗称的“海绵城市”,和传统的排水系统不同,海绵城市如同海绵,是可以“吸水”的,强调雨水的可持续利用。传统城市在建成后,一定程度上因为“硬化地面”,导致雨水难以下渗,破坏了自然的水循环生态。而海绵城市建成后,通过分散的蓄留和初步的净化,减少了地表水径流量,既改善了积水内涝问题,又收集了雨水。因此,海绵城市和传统城市在设计理念上可谓是大相径庭,而海绵城市可以称得上是一种“绿”式的开发。海绵城市水的循环收集和释放不意图如图1所不。
随着中国可持续发展的变化,未来的城市规划需要充分了解到雨水带来的价值,在设计中就要考虑到雨水的集蓄和循环使用,深化雨水资源化的意识。除了解决排水这方面的问题,海绵城市也符合生态环境的保护以及低碳生活发展的要求,是完全的绿项目。
在2018年7月的强降雨下,虽然成都部分地区已经
图1海绵城市水的循环收集和释放示意图
建设了海绵生态系统,但排水效果依旧不理想,但绝不是因为“海绵城市”的建设没有效果。海绵城市结构的蓄水能力比传统城市结构的蓄水能力增加20%〜30%,一旦蓄水饱和后,依然还是要通过管网和河网排放。随着2018年8月份成都降雨的频率下降,降雨强度下降,成都街道并没有出现严重的积水内涝问题。
因此,要继续全面大力推进成都的海绵城市建设,并且开展建设的同时,要将新城区、旧城区分开考虑。在旧城区的治理当中,要以解决问题为首要目的,以旧城区内涝以及污水的治理为重点进行区域性的治理,改善I日城区的内涝情况。而像天府新区这样的新城区,要大力发展海绵城市的建设,制订完善的海绵城市建设计划,实现新城区的可持续发展。
除了海绵体城市分区建设,还应该分为“大海绵”和“小海绵”二者来建设。“大海绵”建设可以理解为“水文化复兴”建设,其目光更为长远,例如构建市域河湖湿地系统(水源涵养源头保护、湖泊湿地过程控制、河流分段末端治理);而“小海绵”建设更偏向于城区的水控制,也可以理解为城区海绵管控单元,例如地块内水体控制、道路及绿体水体控制等。将海绵体城市建设拆分为“大海绵”和“小海绵”的好处是更加方便水资源的优化、水环境的改善、水资源的利用,以及水安全的保障,从而加快海绵城市的建设。
3.3提升监测预警能力
政府相应部门应制定多种有效的防涝、排涝的紧急预案以及治理措施。普遍岀现的城市内涝灾害是有复杂的特征:(1)不确定性(暴雨具有空间和时间分布不均的特点);(2)动态性(城市化发展具有动态性,需要结合不同时期出现的各类内涝灾害情况进行分析,还要预测未来可能会发生的内涝严重程度情况)。因此,应该提高内涝灾害处理预案的精度、可控度的量化,当面对不同程度内涝时,才能及时做出正确的抢险解决方案。
进一步掌握成都各区域的内涝风险,识别潜在风险,精细化成都各个与排水相关的数据,比如成都片区的雨水管道、出水口的网络拓扑化。利用2019年成都特大暴雨时成都发生的内涝积水情况进行合理的检验。检验后得到的数据,通过数字化管理系统进行记录,用于以后管网的排水能力分析和不同设计降雨频率下的内涝风险分析,包括积水深度、积水范围、积水时间、风险程度和影响对象。在扎实的数据、科学的分析、仿真的模
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拟下得出的成果,对精细化排水管理能起到巨大的作用。
除了数据相关记录,在暴雨内涝发生时,要及时打开各河道的防洪闸门,加大河道的排洪能力;对被淹的下穿隧道,相关排水部门应调集移动抽水泵站进行应急抽水,最大程度保证交通的畅通;对于被淹的小区和地下车库,消防部门也应立刻开展排水工作,争取减少积水影响时间,降低经济财产损失。
4结束语
内涝是一种客观存在的自然现象,人类社会从诞生之日起,就与内涝相伴而行,其中也不乏一些成功的经典案例。而如今的防洪排涝,除了改进现有的排水设施(河网与管网),以及加强对于内涝的检测预警能力,更重要的是需要摒弃传统单纯“排”水的观念,深化推进海绵城市建设,用更长远的眼光去解决城市内涝问题,达到人与自然和谐发展的目的。
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(上接第196页)知识,强化他们对科学技术的操作技能,不断提升管理人员的综合素养,促使其为教学工作的开展提供高质量的服务。首先要培养图书管理人员的信息素养和信息意识,改变他们传统的图书馆收藏管理文献的职能,树立信息开发、拓展、使用的教育融合意识,不断为信息教育工作出谋划策,增强自身的创新意识、服务意识、信息意识、市场意识"1;其次,图书馆工作是一项处于背后的默默无闻的长期性工作,要强化图书管理人员的工作精神,使他们始终保持默默无闻、甘于奉献、尽职尽责、爱岗敬业、忠诚服务的崇高理想,树立正确的价值观,培养对工作的高度的责任感、担当感。图书管理人员要增强对信息服务职能的专业性,努力学习图书馆里的基本技能,提高自身的业务素质了解现代化的图书馆设备以及检索、扫描、整理等多种功能的信息职能,增强自身深厚的情报意识和快速搜索情报的能力,善于分析、处理、搜集、运用挖掘有价值的信息情报,获取有价值的信息资源,使其运用到教学工作的进程中。提升自身对信息处理运用的能力,深入挖掘图书馆信息资源,促进信息资源在教学领域的共享。
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