向国外城市学习排水防涝经验
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向国外城市学习排水防涝经验
作者:刘俊
来源:《群众·下半月版》2017年第06期
我省地处长江三角洲区域,独特的区位优势在促进我省社会经济快速发展的同时也使得区域水文特性日益复杂,致使城市洪涝问题严峻。
仅2016年7月的暴雨洪涝灾害就造成我省9个市46个县(市、区)257个乡镇75.5万人受灾。
由于此前城市总体规划对涝灾重视程度不够,城市治涝规划与城市其他专项规划协调性差等原因导致城市管网设计重现期较低、改造较为困难,加之强调外“排”、忽略内“蓄”,排水系统与排涝系统缺乏有效的衔接等现象成为我省城市内涝灾害频发的原因。
为了降低城市内涝带来的风险,在我省城市化进程中,应借鉴国外先进城市内涝治理经验,对城市水文规律进行研究,建设适合自身特色的雨洪管理系统,这对缓解和治理城市内涝有着重大意义。
慕尼黑地下蓄水库。
德国慕尼黑排水管网总长2434km,共布置13个地下蓄水库,蓄水總容量可达70.6万m3,在暴雨发生之际能发挥良好的储蓄作用,延缓雨水进入地下管道,降低峰值流量,减轻管道的排水压力。
“7.21”大暴雨后,为了提高城市对暴雨洪水的抵御能力,减轻洪涝灾害的发生,北京已在立交桥等易积水地区建成多个地下蓄水库。
巴黎“城下之城”。
法国巴黎地下排水道总长2347km,含有6000多个地下蓄水池,平均每隔50米就布有一个出水口,并且下水道内部宽敞、四壁整洁、路况畅明,维护检修到位,部分排水道两侧还贴有指路照片和纪念品商店,其中具有“城下之城”美誉的下水道博物馆也是由一段废弃的下水道改造而成,里面展示着巴黎地下排水系统的发展历程。
随着科学技术的发展,巴黎的下水道已不仅仅用于布置排水系统,还成为各种公共管网系统工程的专用管道。
芝加哥“隧道、水库”工程。
为了保护密西根湖,芝加哥着力建设蓄水深隧和地下水库工程,其中深隧从1975年开始一期的建设,2006年底竣工,长176.1km,蓄水量可达870万
m3;二期工程建造了3个地面大水库,不只考虑了城市内涝的问题还有效地控制了面源污染。
芝加哥的深隧是世界上最早也是最成功的地下深层隧道,有效减轻了芝加哥的内涝和污染问题。
国内广州已初步建成一条长1.384km的深隧工程,有效降低初雨对河涌的污染,并可提高流域排水标准,改善流域内生产生活环境。
东京“地下神殿”。
台风雨是日本除了地震和海啸以外又一重要自然灾害源,为了减轻台风雨带来的损害,这座世界上最先进的排水系统“地下神殿”便应势而生。
日本投资2400亿日元在东京北郊琦玉县境内修建了这座巨型工程。
该地下工程全长6.3km,排水系统由多个65m 高、10.6m长的混凝土立坑组成,除此之外,还建有一个25.4m高、177m长、78m宽的巨型蓄水池,其蓄水容量可达67万m3。
日本还严格立法实施垃圾分类处理制度,不允许油污水排入下水道,从而减少污染物淤积,保证排水管道通畅。
吉隆坡“聪明隧道”三级变。
马来西亚的吉隆坡“聪明隧道”于2006年建成,用于解决城市涝水和交通拥堵问题。
该隧道全长9.7km,直径为13.26m,共有三层结构:最底下一层为排水通道,用于永久性排除导入的雨水;第二层是车道,在正常情况下用于车辆的通行,减轻地面交通堵塞状况,在遭遇5年一遇洪水的时候,该通道也用作排水通道;第三层也是用作道路通行,在发生极端降雨时,将车道全面封闭,整个隧道均作为排洪通道,帮助快速排除暴雨产生的径流,基本解决了特大暴雨下的城市内涝问题。
鹿特丹下沉式广场。
作为一个一年中几乎有300天要降水的城市,荷兰鹿特丹的内涝灾害十分严重。
为了解决这一问题,荷兰的城市规划师与工程师制定了一套“水规划”,将城市内蓄水与公共空间结合起来,下沉式广场便是这一规划的产物之一。
设计确保广场被淹没是循序渐进的,短时间的暴雨只淹没广场的一部分,随着暴雨时间的延长,广场逐渐被淹没,成为名副其实的蓄水池,从而最多可容纳社区范围内1000m3的暴雨。
为了确保雨水贮存时的安全,广场还采用不同色码灯对淹没水深进行指示。
汉堡“洼地-渗渠系统”。
德国汉堡的“洼地-渗渠系统”是近年新推出的雨水处理系统,由多个设置在公共建筑和道路旁的洼地、渗透渠等设施组成。
地上的低洼草地用于短期存储雨水,地下的渗渠设施则可长期存储,二者联合使用能实现降低径流量和增加雨水下渗补充地下水的作用。
低洼草地在设计的过程中,除了考虑其雨水处理的功能,还结合雨水花园等设施的布设提高景观美学效果。
布拉格移动防洪墙。
捷克首都布拉格为了避免洪水的侵害,采用由垂直钢柱和轻质闸门构成的可移动墙体抵御大暴雨下的洪水。
这种长100m、高3m的可移动墙体平时可存放在仓库中,到洪水来临前经过10人2小时内的安装即可使用。
堤防主体部分还能人工加高,以抵御更大的洪水入侵。
这一新型防洪系统不仅构造简单,抗冲击性能好,高度还不受限制。
而我国多采取混凝土式的防洪墙,不仅修建工期长并且耗资大,在枯水期时便成为占地巨大的摆设,因此布拉格的移动防洪墙对我国城市地区防洪防涝有重大借鉴意义。
江苏省借鉴国外城市排水防涝工程中的先进思路和模式,应结合自身城市特点加以改进和优化。
对于城市排水应统筹考虑排水与防涝、防洪、水环境保护、雨洪利用等,采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施来防治水患,借鉴“排蓄并举”的一体化营建思路,建立多层次的城市洪涝防治系统,构建“源头控制-排水管网-城市水系-应急对策”的城市防涝体系。
还应加快“海绵城市”建设,实现汛期遭遇低重现期暴雨时,地面基本不积水,高重现期暴雨时,道路基本畅通,不影响居民正常生活,发生超标准降雨时,城市运转基本正常,不造成重大财产损失和人员伤亡,从而保证经济社会平稳健康发展。
(作者系河海大学水文水资源学院水务工程系主任、教授)。