馮森

[摘 要]本文通過分析城市可持續(xù)雨水系統(tǒng)，以太原市某區(qū)域?yàn)槔?，進(jìn)行了實(shí)證研究，以期為城市的發(fā)展提供思路和借鑒。

[關(guān)鍵詞]城市排水系統(tǒng)；雨水；可持續(xù)發(fā)展；太原

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.22.123

[中圖分類號(hào)]TU992 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194（2016）22-0-01

0 引 言

城市雨水管網(wǎng)與城市其他污水處理系統(tǒng)以及水工的其他構(gòu)筑物構(gòu)成了城市排水系統(tǒng)，承擔(dān)著城市的積水排放，對(duì)于一個(gè)城市的發(fā)展和形象起著關(guān)鍵性的作用。比如，2016年7月18日到7月19日的強(qiáng)降雨引發(fā)了太原市多處積水嚴(yán)重。同樣，在7月份的強(qiáng)降雨中，河北更是損失嚴(yán)重，造成了人員死亡和失蹤的嚴(yán)重后果，山西、河南等多個(gè)省份也有人員傷亡發(fā)生，不得不說由于暴雨造成人員傷亡是一件很痛心的事情。因此，改進(jìn)城市雨水處理系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 城市可持續(xù)雨水系統(tǒng)概述

歐美發(fā)達(dá)國(guó)家從20世紀(jì)60年代就開始進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的研究，并且，將綠色發(fā)展、生態(tài)發(fā)展等環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約的新理念廣泛應(yīng)用于公共行業(yè)方面，尤其是排水系統(tǒng)方面。但是，我國(guó)從21世紀(jì)初才開始關(guān)注可持續(xù)發(fā)展，逐步將可持續(xù)發(fā)展的措施應(yīng)用于城市排水系統(tǒng)中。城市可持續(xù)雨水系統(tǒng)的示意圖如圖1所示。

2 太原某區(qū)域概況

從太原市萬柏林區(qū)的迎澤橋西晉祠路口到萬柏林區(qū)的迎澤西大街千峰路口長(zhǎng)約2 930 m，從迎澤街這兩處到南內(nèi)環(huán)街的垂直距離為大約2 860 m，則該區(qū)域的總匯水面積大約8.38 km2。該區(qū)域地勢(shì)較為平坦，相對(duì)于太原市主城區(qū)的其他區(qū)域地形較低。此地段是太原市歷年來夏季暴雨頻發(fā)期洪水災(zāi)害較為嚴(yán)重的地段，部分地段面積水高度超過70 cm，給城市交通等帶來了諸多的問題。因此，選取此區(qū)域進(jìn)行研究更有代表性。

3 該區(qū)域的分段實(shí)施方案和效果評(píng)價(jià)

3.1 蓄水池建設(shè)項(xiàng)目

蓄水池對(duì)于雨水洪水可以進(jìn)行適度的調(diào)節(jié)控制，并且，能夠收集雨水進(jìn)行綠地的灌溉等。通過分析該區(qū)域的地形特點(diǎn)等，發(fā)現(xiàn)在多處排水管交匯的節(jié)點(diǎn)A處存在超負(fù)荷的現(xiàn)象，將蓄水池放置該位置，既可緩解上游管網(wǎng)處的超負(fù)荷壓力，也可減緩下游管網(wǎng)的排水量。已知該節(jié)點(diǎn)處的最大排水量時(shí)發(fā)生的溢流量為189 m2，根據(jù)計(jì)算公式V=10λCF帶入相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)后，可計(jì)算得到該蓄水池的理想容量為1 300 m2，根據(jù)地形等制約條件，可設(shè)計(jì)蓄水量600 m2，建成后，該處溢流總量由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)920 m2減少為320 m2，按照建造單價(jià)0.5萬元/m2，該蓄水池需要投入300萬元。如果進(jìn)行管網(wǎng)大升級(jí)改造，費(fèi)用預(yù)計(jì)不到蓄水池費(fèi)用的兩倍，并且施工過程長(zhǎng)，不如蓄水池的效果好。

3.2 雨水泵站建設(shè)項(xiàng)目

另外，一處排水管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處，地勢(shì)相對(duì)平坦，區(qū)域廣闊，靠近汾河，能夠借助泵站的作用直接將雨水排進(jìn)汾河。因此，將泵站建在此處，可以減輕河道周邊的上方雨水壓力，也可以避免雨水沖擊迎澤大街主干道，造成積水過深。如果設(shè)計(jì)該泵站的流量為8.0 m3，則可以選用一臺(tái)立式的該功率混流泵配套1000 kW的電動(dòng)機(jī)等設(shè)備組成泵站的運(yùn)行機(jī)組，預(yù)計(jì)投資520萬元，占地360 m2，但是對(duì)該區(qū)域的管網(wǎng)進(jìn)行大升級(jí)改造，費(fèi)用雖然預(yù)計(jì)450萬元，但是施工周期長(zhǎng)，對(duì)周邊環(huán)境影響大，施工面積預(yù)計(jì)5 500 m2。

3.3 道路滲水鋪裝和植被緩沖帶的改造項(xiàng)目

在該區(qū)域內(nèi)，將此區(qū)域四周的迎澤大街、南內(nèi)環(huán)街、千峰南以及晉祠四條道路的區(qū)域內(nèi)路段的人行道以及該區(qū)域內(nèi)停車場(chǎng)、理工大虎峪校區(qū)的校園內(nèi)部分地方等區(qū)域進(jìn)行滲水地磚的鋪設(shè)，盡量減少施工對(duì)交通和行人的影響。對(duì)該區(qū)域內(nèi)的理工大虎峪校區(qū)內(nèi)草坪綠地、該區(qū)域其他的公園、綠化帶以及小區(qū)綠地等進(jìn)行植被緩沖帶的改造升級(jí)，按照規(guī)范要求施工后，預(yù)計(jì)能將徑流系數(shù)從0.85下降為0.45左右。對(duì)該區(qū)域進(jìn)行植被緩沖帶和滲水鋪裝時(shí)，按照植被緩沖帶和滲水地磚費(fèi)用210元/m2，滲水瀝青費(fèi)用405元/m2，預(yù)計(jì)植被緩沖帶和鋪設(shè)滲水道路改造區(qū)域分別是4 500 m2和8 000 m2，則造價(jià)分別是94.5萬元和324萬元，合計(jì)418.5萬元。通過該方案的實(shí)施，相對(duì)于大面積的開挖進(jìn)行排水管網(wǎng)的改造升級(jí)，對(duì)道路交通和行人的影響較小，費(fèi)用投資也較低，并且，能夠補(bǔ)充地下水。

從總體上來看，該區(qū)域的雨水管理系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目的改造升級(jí)，總費(fèi)用為：300萬元+520萬元+418.5萬元=1 238.5萬元，施工影響面積為：200 m2+500 m2+4 500 m2+8 000 m2=13 200 m2。如果進(jìn)行該區(qū)域內(nèi)的排水管網(wǎng)的全面升級(jí)改造，則費(fèi)用預(yù)計(jì)3 300萬元左右。再者，如果全面升級(jí)改造排水管網(wǎng)系統(tǒng)，必須進(jìn)行部分路段的路面開挖等，影響交通和行人安全，施工周期也長(zhǎng)，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的居民出行影響也很大。因此，綜合考慮，對(duì)該區(qū)域的雨水管理系統(tǒng)利用可持續(xù)發(fā)展措施進(jìn)行改造升級(jí)是可行的。

4 結(jié) 語

本文以太原市某區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，針對(duì)研究區(qū)域的地形地貌特點(diǎn)以及經(jīng)濟(jì)效益、改建施工制約和對(duì)社會(huì)的影響面等因素，選取合適的地理位置采取蓄水池新建、雨水泵站新建、植被緩沖帶和滲水道路鋪裝等措施，能夠達(dá)到良好的效果，具有可行性。