城市化背景下城市雨洪控制问题研究(概要)--低碳城市

城镇化背景下城镇雨洪控制问题研究

1. 背景

一方面，城镇化导致人口不断增长，建筑密度逐步上升，城镇热岛效应显著，暴雨频率增加。

另一方面，城镇化使得城镇不透水性地面比例持续增加，雨水汇流时间极大缩减，洪峰流量大幅提前，显著增加城镇排水负荷，给受纳水体乃至城镇安全带来巨大隐患。

2. 问题

（1）老区水浸街问题

由城镇化引起的城镇热岛效应使城镇暴雨频率增加，暴雨径流量增大。而老城区建设较早，排涝标准偏低，已无法在当前排涝要求下将暴雨在规定的时间内迅速排走，致使很多老城饱受水浸之苦。

（2）新区排水压力问题

城镇化发展引起城镇对外扩展，城镇建设用地面积增大，雨水汇流面积增长。当城镇新区位于河流上游时，由于下游河流泄洪能力不足，致使全流域接纳的洪峰流量有限。新区的雨水不能顺利的排至下游导致上游雨水倒灌，从而使新区内涝问题严重。

3. 解决策略

3.1 低冲击开发，源头减量化

根据城镇雨水管渠流量计算公式Q=Ψ∙q∙F可知，减少径流系数已成为有效控制途径之一，以实现从管渠源头雨水减量化。

规划一方面应提高城镇绿化率，从宏观层面调整城镇区域径流系数，另一方面应倡导低冲击开发策略（LID），从微观层面保留开发前的水文特征，不增加开发后雨水径流量。

图1 开发前后暴雨径流曲线对比

3.2 提高排水排放标准，改造排水管网系统

针对目前国内排水标准普遍低下的事实，各地应结合实际，同时与城镇雨水调蓄系统相结合，合理提高城镇排水排放标准，改造部分现状排水管网系统。

3.3 多功能调蓄、错峰排放

城镇雨水多功能调蓄是充分体现可持续发展思想，以调蓄暴雨峰流量为核心，把排洪减涝、雨洪利用与城镇的景观、生态环境和城镇其他一些社会功能更好地结合，高效率地利用城镇宝贵土地资源的一类综合性的城镇治水和雨洪利用设施。

多功能调蓄设施暴雨设计标准较高，规模大，暴雨时能调节洪峰流量，而在非雨季或小雨季节时，这些设施可以全部或部分地正常发挥城镇景观、公园、绿地、停车场、运动场、市民休闲集会和娱乐场所等多种功能，从而显著地提高对城镇雨洪科学化的管理与利用。

图2 雨洪控制利用多功能调蓄设施流量过程线

图3 雨洪控制利用多功能调蓄设施概念模型

4. 案列探讨

4.1 某城镇新区雨洪控制规划案例

图4 某城镇新区雨水控制规划图

（1）现状概况

某城镇新区位于内河北侧，城镇现状河流上游，规划面积约10平方公里，现状用地为透水性较好的农田、菜地、鱼塘等，未来规划为城镇金融区、会展商务区。

（2）排水问题

内河下游为现状城镇中心区，随着城镇化进程的加快，中心城区河流断面越来越小，行洪能力越来越弱，城镇内涝问题越来越突出，对新区规划要求不改变现有的水文状况，减少对下游河流的排水压力。

（3）规划对策

1）实施雨水绿色基础建设，降低新区雨水径流系数 2）区域协调，开河造湖，调蓄雨水，错峰排放

4.2 某老城区雨洪控制规划案例

（1）现状概况

某老城易涝区，占地面积约15公顷，由于建设较早，排水标准偏低，遭遇暴雨时，区内雨水无法顺利排出，造成区内经常水浸街。

图4 某老城易涝区雨水规划示意图

（2）规划对策

1）提高排水标准，满足区内排放要求 2）建设多功能调蓄池，错峰排放区内雨水

5. 结语

城镇化进程造成城镇雨水径流量增大，洪峰流量提前，不断侵占的城镇河流以及落后的排水设施使城镇饱受内涝困扰。在规划阶段通过源头减量，提高排水排放标准和中途调蓄规划措施实现了雨洪的全过程管理，对新城区和老城区内涝治理具有重大的指导意义。低冲击开发模式和多功能调蓄设施是城镇化过程中雨洪控制利用的重要手段，对建设低碳城市，实现新型城镇化的生态文明具有重要的现实意义。