城市雨水管理系統的可持續發展措施

[摘 要]本文通過分析城市可持續雨水系統，以太原市某區域為例，進行了實證研究，以期為城市的發展提供思路和借鑒。

[關鍵詞]城市排水系統；雨水；可持續發展；太原

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.22.123

[中圖分類號]TU992 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2016）22-0-01

0 引 言

城市雨水管網與城市其他污水處理系統以及水工的其他構筑物構成了城市排水系統，承擔著城市的積水排放，對于一個城市的發展和形象起著關鍵性的作用。比如，2016年7月18日到7月19日的強降雨引發了太原市多處積水嚴重。同樣，在7月份的強降雨中，河北更是損失嚴重，造成了人員死亡和失蹤的嚴重后果，山西、河南等多個省份也有人員傷亡發生，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，改進城市雨水處理系統具有十分重要的現實意義。

1 城市可持續雨水系統概述

歐美發達國家從20世紀60年代就開始進行可持續發展的研究，并且，將綠色發展、生態發展等環境保護、能源節約的新理念廣泛應用于公共行業方面，尤其是排水系統方面。但是，我國從21世紀初才開始關注可持續發展，逐步將可持續發展的措施應用于城市排水系統中。城市可持續雨水系統的示意圖如圖1所示。

2 太原某區域概況

從太原市萬柏林區的迎澤橋西晉祠路口到萬柏林區的迎澤西大街千峰路口長約2 930 m，從迎澤街這兩處到南內環街的垂直距離為大約2 860 m，則該區域的總匯水面積大約8.38 km2。該區域地勢較為平坦，相對于太原市主城區的其他區域地形較低。此地段是太原市歷年來夏季暴雨頻發期洪水災害較為嚴重的地段，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，選取此區域進行研究更有代表性。

3 該區域的分段實施方案和效果評價

3.1 蓄水池建設項目

蓄水池對于雨水洪水可以進行適度的調節控制，并且，能夠收集雨水進行綠地的灌溉等。通過分析該區域的地形特點等，發現在多處排水管交匯的節點A處存在超負荷的現象，將蓄水池放置該位置，既可緩解上游管網處的超負荷壓力，也可減緩下游管網的排水量。已知該節點處的最大排水量時發生的溢流量為189 m2，根據計算公式V=10λCF帶入相關統計數據后，可計算得到該蓄水池的理想容量為1 300 m2，根據地形等制約條件，可設計蓄水量600 m2，建成后，該處溢流總量由統計數據920 m2減少為320 m2，按照建造單價0.5萬元/m2，該蓄水池需要投入300萬元。如果進行管網大升級改造，費用預計不到蓄水池費用的兩倍，并且施工過程長，不如蓄水池的效果好。

3.2 雨水泵站建設項目

另外，一處排水管網節點處，地勢相對平坦，區域廣闊，靠近汾河，能夠借助泵站的作用直接將雨水排進汾河。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。如果設計該泵站的流量為8.0 m3，則可以選用一臺立式的該功率混流泵配套1000 kW的電動機等設備組成泵站的運行機組，預計投資520萬元，占地360 m2，但是對該區域的管網進行大升級改造，費用雖然預計450萬元，但是施工周期長，對周邊環境影響大，施工面積預計5 500 m2。

3.3 道路滲水鋪裝和植被緩沖帶的改造項目

在該區域內，將此區域四周的迎澤大街、南內環街、千峰南以及晉祠四條道路的區域內路段的人行道以及該區域內停車場、理工大虎峪校區的校園內部分地方等區域進行滲水地磚的鋪設，盡量減少施工對交通和行人的影響。對該區域內的理工大虎峪校區內草坪綠地、該區域其他的公園、綠化帶以及小區綠地等進行植被緩沖帶的改造升級，按照規范要求施工后，預計能將徑流系數從0.85下降為0.45左右。對該區域進行植被緩沖帶和滲水鋪裝時，按照植被緩沖帶和滲水地磚費用210元/m2，滲水瀝青費用405元/m2，預計植被緩沖帶和鋪設滲水道路改造區域分別是4 500 m2和8 000 m2，則造價分別是94.5萬元和324萬元，合計418.5萬元。通過該方案的實施，相對于大面積的開挖進行排水管網的改造升級，對道路交通和行人的影響較小，費用投資也較低，并且，能夠補充地下水。

從總體上來看，該區域的雨水管理系統的可持續發展項目的改造升級，總費用為：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。如果進行該區域內的排水管網的全面升級改造，則費用預計3 300萬元左右。再者，如果全面升級改造排水管網系統，必須進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，對該區域內的居民出行影響也很大。因此，綜合考慮，對該區域的雨水管理系統利用可持續發展措施進行改造升級是可行的。

4 結 語

本文以太原市某區域為研究對象，針對研究區域的地形地貌特點以及經濟效益、改建施工制約和對社會的影響面等因素，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，能夠達到良好的效果，具有可行性。