適當(dāng)提高排水管網(wǎng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 逐步建立城市內(nèi)澇防治體系 上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司 張 辰

上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司   張 辰

 

    2013年3月25日，國務(wù)院發(fā)布了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知》（國辦發(fā)〔2013〕23號）�！锻ㄖ�》明確提出：“各地區(qū)應(yīng)根據(jù)本地降雨規(guī)律和暴雨內(nèi)澇風(fēng)險情況，合理確定城市排水防澇設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)”，并對《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014）提出了修訂要求。根據(jù)《通知》指示精神，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部下發(fā) “建標(biāo)標(biāo)函2013〔46〕號”文，下達(dá)了對《室外排水設(shè)計規(guī)范》的編制任務(wù)。

    近年來，全球極端氣候致使暴雨、特大暴雨頻發(fā)，我國多個城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害，嚴(yán)重危及人民群眾的生命財產(chǎn)安全和城市的正常運行。城市暴雨內(nèi)澇造成的危害和影響，暴露了我國城市化水平不斷提高、城市規(guī)模不斷擴(kuò)大的狀況下，市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與安全保障不相適應(yīng)的矛盾。與發(fā)達(dá)國家相比較，我國存在城市排水標(biāo)準(zhǔn)偏低、缺乏應(yīng)對特大暴雨的內(nèi)澇防治系統(tǒng)、相應(yīng)的預(yù)警、應(yīng)急措施不完善不完善等問題，這些直接削弱了城市抵御暴雨等氣象災(zāi)害的能力。

    1 注重國際經(jīng)驗研究，開展源頭控制技術(shù)、管網(wǎng)優(yōu)化和內(nèi)澇防治體系

發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的排水系統(tǒng)設(shè)計均采用基于低影響開發(fā)（Low Impact Development, LID）的可持續(xù)性雨水管理理念，建立了暴雨徑流源頭控制標(biāo)準(zhǔn)體系，而我國尚處于起步階段。LID強(qiáng)調(diào)從源頭開始，全過程實施流量控制，能有效地削減降雨期間的流量峰值，減輕排水管道的壓力，降低城市內(nèi)澇發(fā)生的頻率和強(qiáng)度。

    大多數(shù)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)城市排水管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)較高，內(nèi)澇和防洪標(biāo)準(zhǔn)基本一致，美國的排水標(biāo)準(zhǔn)居住區(qū)2-15年，一般取10年。商業(yè)和高價值區(qū)域10-100年，歐盟的標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)村地區(qū)1年、居民區(qū)2年、城市中心/工業(yè)區(qū)/商業(yè)區(qū)5年、地下鐵路/地下通道10年可保障在沒有發(fā)生洪災(zāi)的條件下，城市不會發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害。而目前我國城鎮(zhèn)排水標(biāo)準(zhǔn)為1-3年，雖然要求經(jīng)濟(jì)條件較好或有特殊要求的地區(qū)采用規(guī)范的上限，但據(jù)調(diào)查一般還是取1年的標(biāo)準(zhǔn)，明顯偏低，同時內(nèi)澇設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)缺失，難以支撐排水、內(nèi)澇防治和防洪體系的銜接。

    美國大排水系統(tǒng)大排水系統(tǒng)major drainage system 100年或大于100年，歐盟農(nóng)村地區(qū)10年、居民區(qū)20年、城市中心/工業(yè)區(qū)/商業(yè)區(qū)30年、地下鐵路/地下通道50年

    借鑒發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的經(jīng)驗，建議：1）建立涵蓋“源頭控制體系”、“排水管網(wǎng)系統(tǒng)體系”和“內(nèi)澇防治體系”的我國城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架；2）進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)，參考澳大利亞將城市排水、內(nèi)澇防治和防洪三套工程體系一并考慮的方式^[4,5]，一方面提高現(xiàn)有排水管網(wǎng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，同時制定新的內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)，并將其與城市排水標(biāo)準(zhǔn)和防洪標(biāo)準(zhǔn)相銜接。

 

    2 適當(dāng)提高排水管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化排水管網(wǎng)設(shè)計技術(shù)

    根據(jù)國際經(jīng)驗，參照發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)，同時結(jié)合我國的特點，調(diào)整城市分類，適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)，基本和歐盟的標(biāo)準(zhǔn)保持一致。

城鎮(zhèn)類型按人口數(shù)量劃分為“特大城市”、“大城市”和“中等城市和小城市”；城區(qū)類型分為 “中心城區(qū)”、“非中心城區(qū)”、“中心城區(qū)重要地區(qū)”和“下立交、地道和下沉式廣場”。中心城區(qū)重要地區(qū)主要指行政中心、交通樞紐、學(xué)校、醫(yī)院和商業(yè)聚集區(qū)等。

    2013版規(guī)范對雨水設(shè)計流量的計算方法和適用范圍做了補(bǔ)充規(guī)定，提出：“匯水面積小于等于2平方公里時，采用推理公式法計算雨水設(shè)計流量；匯水面積超過2平方公里時，宜采用數(shù)學(xué)模型法計算。”

推理公式適用于較小規(guī)模排水系統(tǒng)的計算，當(dāng)應(yīng)用于較大規(guī)模排水系統(tǒng)的計算時會產(chǎn)生較大誤差。所以，本次修訂參考了國外一些城市采用推理公式計算雨水設(shè)計流量的適用范圍。在總結(jié)國內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上，提出匯水面積超過2 km²的地區(qū)，雨水設(shè)計流量宜采用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計算

    本次修訂提出，應(yīng)按年最大值法確定暴雨強(qiáng)度公式。具體規(guī)定如下：“具有20年以上的自動雨量記錄地區(qū)的排水系統(tǒng)，設(shè)計暴雨強(qiáng)度公式應(yīng)采用年最大值法，按本規(guī)范附錄Ａ的有關(guān)規(guī)定編制。不具備采用年最大值法條件的地區(qū)，設(shè)計暴雨強(qiáng)度公式可按本規(guī)范附錄A的有關(guān)規(guī)定采用年多個樣法確定，并對重現(xiàn)期進(jìn)行修正，或參照鄰近地區(qū)城市暴雨強(qiáng)度公式。”　

    由于以前國內(nèi)自記雨量資料不多，因此多采用年多個樣法�，F(xiàn)在我國許多地區(qū)已具有40年以上的自記雨量資料，具備采用年最大值法的條件。所以，規(guī)定具有20年以上的自動雨量記錄地區(qū)，應(yīng)采用年最大值法。如采用年多個樣法，應(yīng)對重現(xiàn)期做修正。

 

    3 及時確定內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)，逐步建立內(nèi)澇防治體系

新版規(guī)范增加了以徑流量作為區(qū)域開發(fā)控制指標(biāo)的規(guī)定，并將本條列為強(qiáng)制條文：“地區(qū)改造或排水系統(tǒng)整體改造時，對于相同的設(shè)計重現(xiàn)期，改造后的徑流量不得超過原有徑流量。既有高強(qiáng)度開發(fā)地區(qū)的改造，應(yīng)采取措施降低徑流量。”

區(qū)域開發(fā)應(yīng)充分體現(xiàn)低影響開發(fā)理念，除應(yīng)執(zhí)行規(guī)劃控制的綜合徑流系數(shù)指標(biāo)外，還應(yīng)執(zhí)行徑流量控制指標(biāo)。規(guī)定改造地區(qū)應(yīng)采取措施確保改造后的徑流量不超過原有徑流量；高強(qiáng)度開發(fā)地區(qū)的改造，即綜合徑流系數(shù)高于0.7的地區(qū)，應(yīng)采取措施降低徑流量。具體措施包括：建設(shè)下凹式綠地，設(shè)置植草溝、滲透池等設(shè)施，人行道、停車場和廣場采用滲透性鋪面等。

    本次局部修訂增加了內(nèi)澇防治系統(tǒng)設(shè)計重現(xiàn)期的規(guī)定：“應(yīng)根據(jù)內(nèi)澇設(shè)計重現(xiàn)期計算校核城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)排除地面積水的能力。” “如經(jīng)過計算校核，地面積水不滿足標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)采取滲透、調(diào)蓄、雨洪行泄、城市內(nèi)河整治等措施。超過內(nèi)澇設(shè)計重現(xiàn)期的暴雨將引起內(nèi)澇災(zāi)害，必須采取包括非工程性措施在內(nèi)的綜合應(yīng)對措施。”

表2 內(nèi)澇防治系統(tǒng)設(shè)計重現(xiàn)期

城鎮(zhèn)類型	重現(xiàn)期（年）	地面積水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
特大城市	50~100	1 居住小區(qū)的底層住戶 不進(jìn)水； 2 工商業(yè)建筑物的一樓不進(jìn)水； 3 道路中至少一條車道的積水深度不超過15cm。
大城市	30~50
中等城市和小城市	20~30

 

    我國還沒有專門針對內(nèi)澇防治的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，本次修訂增加了控制地面積水方面的內(nèi)容，并規(guī)定了內(nèi)澇防治系統(tǒng)設(shè)計重現(xiàn)期和積水深度標(biāo)準(zhǔn)，用以規(guī)范和指導(dǎo)內(nèi)澇防治設(shè)施的設(shè)計，其中，道路積水深度指該車道路面標(biāo)高最低處的積水深度。

    發(fā)達(dá)國家和地區(qū)均建有城市內(nèi)澇防治系統(tǒng)，主要包含雨水管渠、坡地、道路、河道和調(diào)蓄設(shè)施等所有雨水徑流可能流經(jīng)的區(qū)域。美國、日本、歐盟等國家均對內(nèi)澇設(shè)計重現(xiàn)期做了明確規(guī)定。參考國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本次修訂增加了內(nèi)澇防治系統(tǒng)設(shè)計重現(xiàn)期，用以指導(dǎo)我國城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治系統(tǒng)的建設(shè)。

    4 加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)規(guī)劃協(xié)調(diào)，共同防治城鎮(zhèn)內(nèi)澇發(fā)生

    排水工程設(shè)計應(yīng)與水利防洪、道路交通、園林綠地、環(huán)境保護(hù)等專項規(guī)劃和設(shè)計相協(xié)調(diào)。排水工程設(shè)施，包括內(nèi)澇防治和雨水利用設(shè)施，應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)規(guī)劃水面率的要求，保護(hù)自然蓄水設(shè)施，還應(yīng)根據(jù)用地性質(zhì)規(guī)定不同區(qū)域的高程布置，滿足不同區(qū)域的排水要求。

    排水工程設(shè)施，包括城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治工程設(shè)施是維持城鎮(zhèn)正常運轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。在降雨頻繁，河網(wǎng)較為密集，或易受內(nèi)澇災(zāi)害的地區(qū)，排水工程尤為重要。排水工程與水利防洪、道路交通、園林綠地和環(huán)境保護(hù)等專業(yè)有著密切的聯(lián)系，所以，排水工程的設(shè)計應(yīng)與這些相關(guān)專業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)。同時，排水工程設(shè)計應(yīng)滿足城市平面和豎向規(guī)劃中的相關(guān)控制指標(biāo)，從城市整體規(guī)劃角度考慮排水設(shè)施的建設(shè)。

 2011版規(guī)范新增“內(nèi)澇防治設(shè)施”一節(jié)。對內(nèi)澇防治設(shè)施的布置、規(guī)模、種類，以及采用公用設(shè)施進(jìn)行雨水調(diào)蓄等都做了具體規(guī)定：

    “城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治設(shè)施的布置和規(guī)模應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)平面規(guī)劃和豎向規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦翁攸c、水文條件、氣候特征、城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)和內(nèi)澇設(shè)計重現(xiàn)期等綜合考慮后確定。”

    “城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治設(shè)施可采用雨水滲透、雨水收集利用等源頭控制設(shè)施和雨水行泄通道、地表雨水調(diào)蓄設(shè)施、地下雨水調(diào)蓄設(shè)施等過程蓄排設(shè)施。”

    城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治設(shè)施是用來排除超過城鎮(zhèn)雨水管渠設(shè)施設(shè)計重現(xiàn)期暴雨、但不超過內(nèi)澇設(shè)計重現(xiàn)期暴雨的雨水。目前國外發(fā)達(dá)國家普遍制定了完善的內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險管理策略，在編制內(nèi)澇風(fēng)險評估的基礎(chǔ)上，確定內(nèi)澇防治設(shè)施的布置和規(guī)模。

為保障城市在內(nèi)澇設(shè)計重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)下不受災(zāi)，我國也應(yīng)進(jìn)行內(nèi)澇風(fēng)險評估，根據(jù)評估結(jié)果在排水能力較弱或徑流量較大的地方設(shè)置內(nèi)澇防治設(shè)施。

本次修訂內(nèi)澇防治設(shè)施的種類做了基本規(guī)定，并對其功能做了詳細(xì)說明。對我國內(nèi)澇防治系統(tǒng)的建設(shè)起了指導(dǎo)作用。  

    “應(yīng)遵循因地制宜的原則，根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃�資源情況和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平合理確定雨水資源綜合利用的形式和范圍。水資源缺乏（包括水質(zhì)性缺水）的城市、地下水位下降嚴(yán)重、城市內(nèi)澇風(fēng)險加劇的城市和新建開發(fā)區(qū)等宜進(jìn)行雨水綜合利用。雨水經(jīng)收集、儲存、就地處理后可作為沖洗、灌溉、綠化和景觀用水等，也可以經(jīng)過自然或人工滲透設(shè)施后滲入地下，補(bǔ)充地下水資源，實現(xiàn)間接利用。雨水利用設(shè)施的設(shè)計、運行和管理應(yīng)與城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治相協(xié)調(diào)。”

    隨著城市化和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水資源不足的矛盾和城市生態(tài)安全問題在我國的許多地區(qū)愈顯突出，雨水資源的利用日益受到關(guān)注。我國城市應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃�資源情況和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，合理利用水資源。雨水利用包括雨水直接利用和雨水間接利用兩種類型。雨水直接利用是指雨水經(jīng)收集、儲存、就地處理等程序后用于沖洗、灌溉、綠化和景觀等；雨水間接利用一般指通過雨水滲透設(shè)施把雨水轉(zhuǎn)化為土壤水，其手段主要或設(shè)施主要有地面滲透、埋地滲透管渠、滲透池等。

城鎮(zhèn)雨水利用、污染控制和內(nèi)澇防治是城鎮(zhèn)雨水綜合管理的有機(jī)組成部分。

  

    2 結(jié)語

    與2011版《室外排水設(shè)計規(guī)范》相比較，2013版規(guī)范的修訂內(nèi)容主要體現(xiàn)在提高排水標(biāo)準(zhǔn)、完善內(nèi)澇防治措施方面。2013版規(guī)范充分參考了發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，如美國、英國、德國、澳大利亞、日本等在內(nèi)澇防治方面的先進(jìn)理念、標(biāo)準(zhǔn)體系和具體設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合我國排水設(shè)施的實際建設(shè)發(fā)展，確定了適應(yīng)我國國情的城鎮(zhèn)排水標(biāo)準(zhǔn)。為提高我國排水安全、建立完善的城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治系統(tǒng)、有效抵御暴雨自然災(zāi)害，提供了保障。