城市排水工程趨勢研究

摘 要：文章從城市排水工程解釋概念入手，分析了當(dāng)代城市排水工程面臨的系統(tǒng)性問題。通過對其成因的深入分析，針對排水工程的熱點(diǎn)難點(diǎn)問題，提出了對策和解決思路。

關(guān)鍵詞：城市排水工程；水資源；水污染；雨污分流；海綿城市

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人民生活水平的迅速提高，城市對排水工程的要求也隨之提高。如何破解城市排水工程面臨的缺水、內(nèi)澇、污染等系統(tǒng)性問題，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流趨勢，是城市管理和市政行業(yè)必須深入研究的課題。

1 城市排水工程的概念

城市的雨水、生活污水、工業(yè)生產(chǎn)排出的廢水等，需經(jīng)過渠道、泵站、污水處理廠等進(jìn)行處理排放，這些工程設(shè)施及構(gòu)筑物統(tǒng)稱城市排水工程。排水工程是城市功能運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是城市環(huán)境保護(hù)特別是水環(huán)境保護(hù)的重要環(huán)節(jié)。

2 城市排水工程面臨的系統(tǒng)性問題和成因分析

2.1 水資源短缺

我國人均水資源占有量2100立方米，僅為世界平均水平的28%，列世界第125位，全國2/3的城市不同程度缺水，而且時(shí)空分布不均，水旱災(zāi)害年均影響上千萬人口。

就缺水而言，主要有三種基本類型：一是資源型缺水，即水資源可利用量小于用水需求，這種情況主要發(fā)生在北方地區(qū)和南方?jīng)]有大江大河通過的沿海地區(qū)；二是水質(zhì)型缺水，即水資源可利用量大于用水需求，但水體受到污染，不符合城市用水的水質(zhì)要求，這種情況主要發(fā)生在水資源豐富、人口稠密的南方地區(qū)，而在資源型缺水地區(qū)水污染問題往往也比較嚴(yán)重；三是工程性缺水，城市用水需求不能由城市給水工程完全滿足，這種情況在現(xiàn)階段大部分城市已經(jīng)少見。

2.2 城市內(nèi)澇

我國城市的暴雨重現(xiàn)期設(shè)定值普遍過小，數(shù)十年來城市大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)并未涉及“城市地下”部分。近年來全國各地城市在暴雨來臨時(shí)普遍發(fā)生城市局部內(nèi)澇災(zāi)害，從北京、廣州、杭州到濟(jì)南、滁州、哈爾濱，一時(shí)間“到某城來看海”成了網(wǎng)絡(luò)熱詞。據(jù)調(diào)查，國內(nèi)351個(gè)城市有62%的城市存在不同程度的內(nèi)澇問題，57個(gè)城市的最長積水時(shí)間超過12小時(shí)。

造成內(nèi)澇有多方面的成因。近年來地球氣候變化加快，極端天氣不斷出現(xiàn)，暴雨出現(xiàn)概率有所增加。城市快速擴(kuò)張形勢下，硬質(zhì)地表（混凝土、瀝青路面等不滲水材料）徑流系數(shù)偏大，缺乏有效的透水面積。合流制排水系統(tǒng)存在暴雨時(shí)期排水能力有限的問題。城市個(gè)別節(jié)點(diǎn)高程造成的雨水外排限制等。

2.3 水污染

城市水體污染問題越發(fā)嚴(yán)重。湖泊、河流等地上水體，和地下水體都存在不同程度的遭受污染情況。60%左右的平原區(qū)地下水水質(zhì)劣于Ⅲ類，118個(gè)大中城市地下水已普遍受到污染。20.8萬公里的重要江河河段中，Ⅴ類和劣Ⅴ類水達(dá)到20%左右的份額。

我國作為最大的發(fā)展中國家，在經(jīng)濟(jì)快速增長的同時(shí)，也付出了環(huán)境遭受污染的慘痛代價(jià)。環(huán)境總?cè)萘棵媾R極限，城市中的工業(yè)企業(yè)向地表排放大量的工業(yè)廢水，甚至超標(biāo)超額排放。城鎮(zhèn)化水平的攀升也使居民生活污水排放量激增。城市總體污水處理率偏低，部分城市污水不能處理。不容忽視的還有水體二次污染問題即第二環(huán)境問題，污水處理廠工藝落后，運(yùn)行管理缺失，處理后的城市污水不達(dá)標(biāo)。

3 針對熱點(diǎn)難點(diǎn)問題，提出對策

3.1 加強(qiáng)污水處理廠建設(shè)，提高城市污水處理率

加強(qiáng)污水處理理論研究，處理工藝升級換代；新建、改擴(kuò)建現(xiàn)有污水處理廠，提高城市污水處理率。

根據(jù)哈爾濱市總體規(guī)劃（2011-2020），至2020年，新建及升級馬家溝文昌、何家溝群力、何家溝平房、信義溝公濱等14座污水處理廠，污水集中處理率達(dá)到90%以上。

3.2 參考先進(jìn)國家的成功經(jīng)驗(yàn)

在財(cái)力允許的情況下，推進(jìn)雨污分流制的排水體制改造，在城市新建區(qū)實(shí)行雨污分流制，進(jìn)行分流制的降雨初期污水處理的探索研究工作。

國外發(fā)達(dá)國家的城市排水經(jīng)過百余年的建設(shè)，一般暴雨重現(xiàn)期已經(jīng)提高到“五至十年一遇”，甚至“十五年一遇”。法國巴黎的地下水排水系統(tǒng)有2300公里長，東京的地下排水系統(tǒng)堪稱地下宮殿。而且這些發(fā)達(dá)城市有兩套系統(tǒng)，即處理一般降雨的小排水系統(tǒng)和應(yīng)對極端暴雨情況的大排水系統(tǒng)，值得注意的是，大排水系統(tǒng)暴雨重現(xiàn)期很大，是由排水渠道、蓄水池、公路道路、水體等多種設(shè)施組成的綜合排水系統(tǒng)，確保極端雨洪的及時(shí)排泄和綜合吸納利用。

3.3 建設(shè)“海綿城市”

近年來國內(nèi)興起了建設(shè)“海綿城市”的熱潮。2014年11月3日，住建部發(fā)布《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》；2015年1月20日財(cái)政部、住建部、水利部辦公廳聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于組織申報(bào)2015年海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市的通知》；國家正在推廣和應(yīng)用低影響開發(fā)建設(shè)模式（LID模式），意圖利用城市水系、道路、綠地等用地的吸納功能，對降雨進(jìn)行吸收利用，在利用中保持水文特征基本不變，從而達(dá)到削減徑流負(fù)荷、保護(hù)和改善生態(tài)、防止內(nèi)澇和節(jié)約水資源的目的。

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。

海綿城市的建設(shè)理念，是“回歸自然的水文循環(huán)”。利用城市水系、道路、綠地等用地的吸納功能，讓它們像“海綿”一樣對降水進(jìn)行吸納、按需求排放和再利用。要充分考量各個(gè)不同的氣象、水文、水系、地形的不同情況，確定控制目標(biāo)。一般說來，海綿城市控制目標(biāo)有徑流污染控制、徑流總量控制、雨水資源化利用、徑流峰值控制等，制定規(guī)劃原則和實(shí)施策略，通過土地利用布局的方式進(jìn)行實(shí)施。

雨水利用模式要從傳統(tǒng)的以排為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐晕绽脼橹鳎瑥囊?guī)劃設(shè)計(jì)開始，貫穿施工及維護(hù)等整個(gè)建設(shè)及運(yùn)行過程，城市各部門各專業(yè)要統(tǒng)籌協(xié)作，構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)。建設(shè)海綿城市具體工程措施包括盡量采用透水性路面、地面，利用停車場、綠地等公共區(qū)域建立地下雨水收集池、建立地下大型雨水調(diào)蓄池等控制性工程。

4 結(jié)束語

城市排水工程是關(guān)乎民生的系統(tǒng)工程，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民對城市排水工程的要求越來越高。經(jīng)歷了從“排污水、不內(nèi)澇”的低端要求向“山清水秀、循環(huán)利用”的高端要求的轉(zhuǎn)變。應(yīng)加強(qiáng)對城市排水工程的系統(tǒng)研究，把握城市排水工程研究的新趨勢，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]謝映霞.從城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)看排水規(guī)劃的發(fā)展趨勢[J].城市規(guī)劃，2013，2.

[2]王文亮.海綿城市建設(shè)要點(diǎn)簡析[J].建設(shè)科技，2015，1.

作者簡介：張洪立（1976，12-），男，黑龍江省哈爾濱人，給排水工程師，注冊城市規(guī)劃師，研究方向：市政工程規(guī)劃，給排水設(shè)計(jì)。