針對城市室外雨水排水系統設計的研究

文/王龍 大連港口設計研究院有限公司 遼寧大連 116001

針對城市室外雨水排水系統設計的研究

文/王龍 大連港口設計研究院有限公司 遼寧大連 116001

由于科學技術的不斷發展和迅猛進步，城市室外雨水排水系統設計方法也有很大程度上的提高，國際上的先進做法是通過計算機技術建立城市室外雨水排水系統的模擬模型，再將模型效果應用于具體的工程實踐當中。我國在發展室外雨水排水系統設計的同時，需要學習并借鑒國際先進理論經驗和技術方法，結合我國城市發展建設的現實情況，促進城市發展規劃的實現，加快城市現代化建設的步伐。

城市室外雨水排水系統設計；降雨流量水力；重力流；暴雨洪災周期計算

隨著全球氣候問題的日益嚴峻，城市面臨著災害天氣與氣候變化所帶來的負面影響，為了緩解災害天氣情況給城市居民生活帶來的不良影響和損失，有關設計單位、組織部門及其工作人員應當加強對自身專業知識與技能的學習，參考國際先進的室外雨水排水設計案例，并結合國內城市建設的具體情況，切實提高室外雨水排水系統設計水平。

一、城市室外雨水排水系統設計的情況概述

近年來，針對天氣災害多發和頻發的問題，我國制定了室外雨水排水系統設計的相關規范，以期實現城市雨水排水系統對暴雨颶風等災害問題所引起不良后果的有效緩解。該規范對如何安排國內城市室外雨水排水系統進行了規劃分析，提供了計算降雨量、降雨強度的相關公式和方法，并針對雨水洪澇災害、降雨循環利用等項目制定了新修改的規定，保證城市室外雨水排水系統能夠起到降雨積水及時疏通和疏導的功能。同時，規范也增加了對城市排水工程設計、城市發展計劃和規劃等方面的規定，要求從城市長遠發展與建設的角度出發，將城市排水系統、園林綠化機制、污水處理系統聯系起來，共同建立在統一的城市排水系統當中，以城市建設的具體情況和現實條件為基礎，將城市排水系統設計工作為城市實現發展規劃提供助力，發揮城市排水工程系統在自然雨水儲備、園林綠化水平提高、污水處理系統和城市排水系統正常運行等方面的效用。

新規范的出臺為我國室外雨水排水系統設計提供了指導和建議，其中涉及到降雨量計算、降雨強度計算的方法和公式，并寫明應當在何種具體條件下適用公式。舉例說明，如果城市降雨中的積水面積大于兩千平方米，此時應當思考存在的集中降雨情況的發生和排水管道網絡的水流集中交匯，使用相關數學模型公式計算降雨量比較合理。數學模型公式是國際上先進的降雨量計算和統計公式，我們的設計人員在應用的時候，應當分析國際典型案例的同時，結合當地氣候變化規律和城市建設現實情況，最終得到計算結果。除了需要對城市室外降雨量和降雨強度進行精確統計與計算之外，還應當將城市室外雨水排水系統的設計與自然降雨儲備工作結合起來，保證城市在干旱季節和缺少降雨的氣候變化下，能夠擁有充足的水資源儲備。一方面將雨水儲備與水資源開發利用結合起來，將收集儲備的雨水用于城市景觀園林綠化、農作物和植被灌溉等項目；另一方面，水資源儲備也可以通過儲存形式轉換的方式實現，將城市街道和路面上的降水通過草坪和路面的含水功能儲存起來，為城市和國家的自然資源保護與可持續發展做出貢獻。

二、國際的城市室外雨水排水系統設計的要點

1.降雨量和降雨強度的計算

國際上對降雨量和降雨強度的計算方法有很多，其中包括歐聯盟根據適用地環境和使用地現實條件不同，所制定的降雨量和降雨強度計算公式。也包括美國根據城市排水系統所覆蓋的地面范圍與面積的不同，而制定的推理計算公式。

2.排水系統模型的設計

英國城市雨水排水系統設計過程中，綜合使用了多種公式、理論和推理方法，利用計算機技術和數據信息系統，將城市降雨情況和數據信息進行收集匯總和綜合分析，同時也可以保證城市室外雨水排水系統擁有最新、最詳盡的資料數據。

3.暴雨和洪災的周期計算與統計

國際上的先進做法是不僅僅要考慮到城市所在地區的降雨量和降雨強度，還應當從理論上有所提高和進步，進一步考察城市室外雨水排水系統在特殊災害天氣情況下的承受能力，防止城市發生的積水等洪澇災害事故。城市的雨水排水系統需要根據天氣災害的特征和其對城市造成影響損失的嚴重程度進行等級分類，其中比較特殊的暴雨天氣和洪災天氣。前者是當地年均降雨數據統計與分析后的結果，代表著城市處于正常氣候條件下的降雨量最大值，并可以據以計算出暴雨天氣出現的周期，在城市室外雨水排水系統設計中所有防范；后者不能從正常的氣候與天氣數據分析中得到降雨量和降雨強度等數據，需要采取特殊考慮與排水設計方案進行風險防范。

三、國內的城市室外雨水排水系統設計的要點

1.城市生態系統

水是生命之源，是人類賴以生存的資源，也是地球生態系統重要的環境因素。因此，保護城市生態環境健康發展是城市室外雨水排水系統的最重要任務之一。在進行城市是生態建設時，應該在綜合考慮城區降雨和地表徑流的影響，在排水系統設計和管理中充分考慮城市環境生態建設的要求。

2.水量調蓄與平衡

應當重視區域的和諧發展，當城市經濟發展良好的狀況下，不影響城市生態環境的建設。這就要求我們重點利用雨水資源，綜合合理的利用雨水，根據城市水量調蓄與平衡的理念，優化城市雨水和地表水徑流量，合理配置降雨徑流水資源，使經濟和環境能和諧共進，達到雙贏的局面。

3.對城市污水的處理

隨著人們生活質量越來越好，生活垃圾也不斷增多。其中污水排放就是垃圾處理中的一個方面，也是城市室外雨水排放系統中一個重點解決的方面。降雨能降低污水的濃度，從一定程度上緩解了污水排水污染指數。在不影響城市經濟和生態環境的基礎上，在新版本的設計規范中指出污水排放應該根據城市排水與污水處理規劃，并且與生態建設、城市防洪、河道水系等專項計劃相協調。

綜上所述，城市室外雨水排水系統的設計工作關系到城市建設水平和未來的可持續發展情況，為了給城市居民創造更好的居住環境和工作環境，為了減少或者避免降雨自然現象或者天氣災害給城市帶來財產損失，應當不斷學習并借鑒國際先進的雨水排水系統設計方案，并從國內城市的現實情況出發，加強城市雨水排水系統設計的科學性。

[1]張世林，柳紅波，原利濤，劉杰.滲透結晶防水在大型地下車庫工程的應用[J].工程質量.2013(06)

[2]王旭，姜虹.基于案例推理理論估算市政排水工程造價的方法[J].經濟師.2013(02)

[3]張麗麗.論建筑給排水設計及施工中的注重要點.中國房地產業.2015.8