王 娟 娟

(太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002)

0 引言

隨著婁煩縣城的城市發(fā)展和擴(kuò)張、用地性質(zhì)的改變、極端天氣的發(fā)生等因素，導(dǎo)致婁煩縣城內(nèi)澇災(zāi)害頻繁發(fā)生。且婁煩縣城排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀水平與城市發(fā)展需求的矛盾越來越突出，提高城市排水指標(biāo)、完善城市排水防澇設(shè)施迫在眉睫。

婁煩縣位于山西省中西部，太原市西北的呂梁山區(qū)腹地，距太原市區(qū)97 km，為太原市的郊區(qū)縣。是山西省重要的水源地保護(hù)區(qū)，太原市特色農(nóng)業(yè)基地和生態(tài)旅游經(jīng)濟(jì)區(qū)，以旅游服務(wù)業(yè)和農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)、新型工業(yè)為主導(dǎo)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)縣。

1 排水防澇現(xiàn)狀概況

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，婁煩縣中心城區(qū)排水系統(tǒng)已逐步成形，且形成一套完整的管理體制，但由于雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，排水系統(tǒng)能力已不適應(yīng)氣候變化和城市發(fā)展的要求。且老城區(qū)已建排水系統(tǒng)缺乏相應(yīng)防澇設(shè)施；新城區(qū)雨水排除設(shè)施未形成完整的排除系統(tǒng)。在排水管理方面存在資金匱乏、手段落后等問題。具體歸納如下方面：

1)雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低。

目前中心城區(qū)雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期一般為1年及0.5年，部分排水管渠由于建設(shè)年代久遠(yuǎn)，存在老化破損情況。

2)基礎(chǔ)研究薄弱。

目前婁煩縣無暴雨強(qiáng)度公式，無法滿足排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的使用要求，急需編制。

3)中心城區(qū)尚未建設(shè)防澇系統(tǒng)。

隨著婁煩縣中心城區(qū)建設(shè)用地向外圍擴(kuò)展，城東移民新區(qū)地勢(shì)低洼，極易發(fā)生積水內(nèi)澇，但目前尚未建設(shè)任何防澇設(shè)施，城市建設(shè)的安全風(fēng)險(xiǎn)較大。

4)管理設(shè)施缺乏，管理手段落后。

由于經(jīng)費(fèi)的不足，婁煩縣排水管理設(shè)施較為落后，在排水管理方面仍處于人工管理層次，缺乏先進(jìn)的通訊手段。

2 城市現(xiàn)狀排水防澇系統(tǒng)能力評(píng)估

使用鴻業(yè)三維智能管線11.0模型軟件對(duì)現(xiàn)有雨水管(渠)網(wǎng)進(jìn)行模擬分析，分別在P=1年,P=2年,P=3年,P=5年情景下運(yùn)行模擬管道運(yùn)行情況，得出管道承壓及檢查井溢流情況，得出現(xiàn)狀排水管渠實(shí)際排水能力，其中發(fā)生管道承壓的即認(rèn)為管網(wǎng)能力不足。具體分析結(jié)果見表1。

表1 現(xiàn)狀排水管網(wǎng)排水能力評(píng)估表 m

3 雨水排水標(biāo)準(zhǔn)

3.1 雨水徑流控制標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合婁煩縣地形地貌特征、氣象水文條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況等，并落實(shí)低影響開發(fā)的相關(guān)要求，婁煩縣城市開發(fā)建設(shè)過程中應(yīng)最大程度減少對(duì)城市原有排水系統(tǒng)和水環(huán)境的影響，確定婁煩縣基準(zhǔn)綜合徑流系數(shù)為0.6；建設(shè)用地綜合徑流系數(shù)控制上限不得大于0.5，水文敏感地區(qū)不得大于建設(shè)前的水平，當(dāng)?shù)貐^(qū)整體改造開發(fā)時(shí)，對(duì)于相同的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的雨水系統(tǒng)，改建后的徑流量不得超過改造前的徑流量。婁煩縣城綜合平均徑流系數(shù)取0.6。

3.2 雨水管渠、泵站及附屬設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

暴雨強(qiáng)度公式采用太原市暴雨強(qiáng)度公式，具體如下：

q=1 446.22(1+0.867 lgp)/(t+5)0.796

(1)

Q=ψ·F·q

(2)

其中，q為設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，L/(s·ha)；p為設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，取2年。

根據(jù)匯水地區(qū)性質(zhì)、城鎮(zhèn)類型、地形特點(diǎn)和氣候特征等因素綜合比較，按《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》，婁煩縣中心城區(qū)雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下限取2年。

其中，t為降雨歷時(shí)，min，t=t1+t2；t1為起點(diǎn)集水時(shí)間，取5 min～15 min。

3.3 內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)GB 50013—2006室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范2014年版，婁煩縣城內(nèi)澇防治重現(xiàn)期取20年～30年。地面積水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：居民住宅和工商業(yè)建筑物的底層不進(jìn)水、道路中一條車道的積水深度不得超過15 cm。超過內(nèi)澇設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的暴雨，采取綜合控制措施。

3.4 技術(shù)路線

結(jié)合總體規(guī)劃及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，根據(jù)住建部發(fā)布的排澇大綱，制定本次規(guī)劃設(shè)計(jì)的技術(shù)路線如圖1所示。

4 城市雨水徑流控制與雨水資源化利用

4.1 徑流量控制

按照《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》中我國大陸地區(qū)年徑流總量控制率分區(qū)圖，得出婁煩縣屬于Ⅱ區(qū)，年徑流總量控制率為80%～85%。綜合考慮婁煩縣城開發(fā)建設(shè)前地表類型、土壤性質(zhì)、地形地貌、植被覆蓋率以及婁煩縣降雨規(guī)律、開發(fā)強(qiáng)度等因素，最終確定婁煩縣城年徑流控制率為80%。

4.2 徑流污染控制

根據(jù)城區(qū)初期雨水的污染變化規(guī)律和分布情況，按照城市水環(huán)境污染物總量控制的要求，參考婁煩縣的相關(guān)規(guī)劃，確定初期雨水截流徑流深度為10 mm,對(duì)應(yīng)降雨歷時(shí)為約初期10 min降雨雨量。

4.3 雨水資源化利用

雨水是一種可以利用和再生的水資源，其資源化不僅具有節(jié)約用水，還具有減緩地下水位下降、緩解水資源短缺、控制雨水徑流污染、減少水體污染、改善城市生態(tài)環(huán)境的重要意義，具有非常明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。由于婁煩縣年降水量少，屬于典型的資源型缺水地區(qū)，結(jié)合婁煩縣的氣候和實(shí)際條件，中心城區(qū)的雨水綜合利用應(yīng)以入滲回補(bǔ)地下水、景觀水系補(bǔ)水、綠化澆灌用水為主，提高自來水替代率。

4.3.1工程措施

城市雨水綜合利用的核心內(nèi)容是“滲、滯、蓄、凈、用、排”。在城市開發(fā)建設(shè)過程中采用源頭削減、中途轉(zhuǎn)輸、末端調(diào)蓄等多種工程手段，通過低影響單元開發(fā)技術(shù)的使用與傳統(tǒng)城市雨水管渠系統(tǒng)、超標(biāo)雨水排放系統(tǒng)共同作用，實(shí)現(xiàn)城市的良性水文循環(huán)和雨水的資源化利用。目前適宜的工程手段主要有將現(xiàn)狀景觀水系作為周圍雨水排放的受納水體，減少匯入城市雨水管網(wǎng)和城市河道的雨水量；在城市公園和新建的住宅小區(qū)開挖較大面積的水體，既可作為環(huán)境景觀也可大量蓄積雨水；公園、校園、體育場、各種球場、停車場等或者居民住宅樓前空地兼建地表或者地下雨水貯流設(shè)施等。

4.3.2非工程措施

1)通過制定相關(guān)獎(jiǎng)懲條例，將城市雨水資源化利用理念納入城市統(tǒng)一管理，對(duì)于規(guī)劃小區(qū)內(nèi)增加雨水調(diào)蓄、貯流設(shè)施的給予審批上的綠色通道等鼓勵(lì)，來推動(dòng)城市雨水的資源化利用。

2)通過制定相關(guān)監(jiān)督條例，探索其雨水資源化利用的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、推行雨水利用設(shè)施，逐步將相關(guān)質(zhì)量的監(jiān)督向前推進(jìn)。

5 防澇系統(tǒng)規(guī)劃

由于婁煩縣城道路雨水管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，大部分管道不滿足2年一遇的標(biāo)準(zhǔn)，且現(xiàn)狀管道存在大管接小管、不同管徑管道管底平接的現(xiàn)象，導(dǎo)致小范圍、高強(qiáng)度局部降雨或長歷時(shí)降雨情況下，雨水在管道內(nèi)流行時(shí)，下游頂托嚴(yán)重，上游檢查井冒水并通過地面漫流至相鄰雨水系統(tǒng)或本系統(tǒng)低洼地段，從而易導(dǎo)致內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生。根據(jù)婁煩縣城西高東低，南北高、中間低的地形特點(diǎn)以及當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?、水文條件、雨水管渠系統(tǒng)、防洪設(shè)施現(xiàn)狀和內(nèi)澇防治要求等綜合分析后確定婁煩縣城市排澇系統(tǒng)設(shè)施布局。

5.1 城市澇水行泄通道

婁家莊東路、澗河路等道路位于地勢(shì)低洼區(qū)域，容易造成澇水，將其作為主要雨水行泄通道。控制上述路段的積水深度不超過0.15 m，積水時(shí)間不超過0.5 h。同時(shí)采取相應(yīng)的管理措施，保證雨水安全排放。因此在規(guī)劃行泄通道設(shè)置指示牌，標(biāo)明行泄通道的啟動(dòng)條件，可能淹沒深度及淹沒時(shí)間，并采取臨時(shí)交通管制，確保人員安全撤離。

5.2 綠地

最大限度的保護(hù)澗河兩側(cè)北山公園、南山公園的生態(tài)環(huán)境，維持其自然水文特征，涵養(yǎng)水源，保護(hù)城市的生態(tài)安全。

婁煩縣城綠地土壤及下部地層透水性良好，地勢(shì)低洼的部分公園廣場內(nèi)的綠地可規(guī)劃為下凹式，即綠地地面高程宜低于周圍地面5 cm～10 cm，特別在綠地與鋪裝地面相連處應(yīng)下凹5 cm～10 cm，使硬化鋪裝地面雨水能自流排入綠地內(nèi)。下凹式綠地的排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用2年～5年一遇降水，不僅綠地本身無雨水徑流向外排出，還可消納同等面積的不透水硬化鋪裝地面的雨水徑流。而對(duì)于土壤滲透性一般或較差的下凹式綠地內(nèi)建設(shè)增滲設(shè)施，同樣也能達(dá)到消納綠地本身和外部相同不透水面積徑流的效果。