提升城市內(nèi)澇治理系統(tǒng)韌性的實施方案分析

胡登云 張 豪

（常州市金壇區(qū)市政公用事業(yè)管理中心，江蘇 常州 213000）

0 引言

國務(wù)院辦公廳2021年4月出臺《關(guān)于加強城市內(nèi)澇治理的實施意見》（國辦發(fā)[2021]11號）[1]，強調(diào)治理城市內(nèi)澇事關(guān)人民群眾生命財產(chǎn)安全，既是重大民生工程，又是重大發(fā)展工程，重點在調(diào)蓄空間、排水設(shè)施建設(shè)、應(yīng)急管理等方面加強城市內(nèi)澇治理?！冻Ｖ菔谐鞘袃?nèi)澇治理系統(tǒng)化實施方案》[2]提出以區(qū)域流域治理、城市層面治理、設(shè)施提升改造、管理等幾個方面進(jìn)行系統(tǒng)治理方案規(guī)劃。

2021年7月10 日、7月28日，常州市金壇城區(qū)普降大到暴雨，最大降雨量分別達(dá)到142.6mm、110.7mm，2次暴雨中城區(qū)范圍內(nèi)出現(xiàn)21處不同程度的積水點，最深處達(dá)50cm左右，局部地區(qū)交通中斷、出行受限。本文以暴雨期間城市排澇薄弱環(huán)節(jié)為突破口，通過對2次暴雨引發(fā)的局部積水原因進(jìn)行分析，以點帶面，結(jié)合金壇區(qū)排水、排澇現(xiàn)狀，從問題出發(fā)探索提升城市內(nèi)澇治理系統(tǒng)韌性的實施方案。

1 金壇區(qū)城市排澇現(xiàn)狀

金壇區(qū)位于太湖流域西北地區(qū)，全區(qū)匯水邊界相對封閉，降水徑流主要匯入境內(nèi)干河和水庫塘壩中，部分滯留在長蕩湖中[3]。金壇區(qū)水系圖如圖1所示。

圖1 金壇水系圖

金壇老城區(qū)排雨水管網(wǎng)主要為雨污合流制，沿河設(shè)置截流井，小到中雨時雨水量在截流倍數(shù)范圍之內(nèi)雨水與污水匯流至污水處理廠，中到大雨時雨水量超過截流倍數(shù)后通過溢流口下河。金壇新城區(qū)范圍內(nèi)為雨污分流制，雨水經(jīng)支、干管匯集后直接下河。

2 積水成因分析

7·10暴雨中城區(qū)共計21處積水點，7·28暴雨中城區(qū)共計11處積水點，形成原因可以歸納為以下幾點：城市排澇設(shè)施規(guī)劃建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低；排水設(shè)施管理、養(yǎng)護(hù)滯后；多部門協(xié)同處置機制不健全。

2.1 排澇設(shè)施規(guī)劃建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低

早期金壇雨水排放、收集相關(guān)設(shè)施設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低，部分地區(qū)甚至沒有進(jìn)行專門規(guī)劃設(shè)計，大部分地區(qū)暴雨強度重現(xiàn)期不足1年，排水管道直徑較小，市政主管多為400～600mm，排水能力有限。部分管網(wǎng)設(shè)計圖紙等相關(guān)資料缺失嚴(yán)重，后期維護(hù)、管養(yǎng)、改造缺乏資料依據(jù)，實施起來較為困難。早期排澇理念較為單一，采取以排為主的方式，缺少源頭減排、暫存調(diào)蓄等基礎(chǔ)設(shè)施。

金壇老城區(qū)排水管網(wǎng)主要為合流制，雨污水收集經(jīng)合流管道沿河道進(jìn)行截流后流向污水處理廠。下雨期間，雨水排入河道路程曲折，與排水通道最大坡度、最短距離的基本原則相矛盾，導(dǎo)致雨水排水不暢。同時，沿河截流閘門存在溢流口，且溢流口一般高于管道底標(biāo)高約20～100cm不等，極易引起管道內(nèi)水位抬升、水力坡度降低，導(dǎo)致排水能力下降。兩者疊加極易造成低洼處積水，且雨水溢流下河時會伴隨少量污水下河造成水環(huán)境污染。

金壇地區(qū)部分市政道路采用立篦式雨水收水口，部分市政道路由于多次改造抬升，標(biāo)高、坡度與最初設(shè)計差異較大，導(dǎo)致部分區(qū)域縱坡增大，立篦式收水口收水能力大幅下降，雨水收集不及時引起雨水沿道路縱坡匯集至道路低洼處（往往為十字路口），形成瞬時積水點。

2.2 排水設(shè)施管理、養(yǎng)護(hù)滯后

金壇老城范圍內(nèi)沿河存在大量的截流井閘門，用于控制溢流口。而部分閘門由于建成年代久遠(yuǎn)，閘門開啟方式依然采用人工開啟方式，運維人員采用片區(qū)負(fù)責(zé)制度，一組人負(fù)責(zé)多個閘門，導(dǎo)致部分閘門在暴雨期間開啟不及時，雨水不能及時排放至河道、湖泊等主要排澇通道及調(diào)蓄水體。其中原因包括：單組人員負(fù)責(zé)控制閘門數(shù)量較多、暴雨天氣機動不便；部分閘門損壞，開啟存在困難；防汛排澇意識淡薄、人員疏忽等。

金壇老城范圍管網(wǎng)較為復(fù)雜，其中包含大量從自然河道、水溝硬化覆蓋而來的板函，且部分板函上部已建成道路、建筑等，由于缺乏檢修口，長期缺乏維養(yǎng)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能性是否完整不得知曉。板函詳細(xì)分布及走向缺少相關(guān)數(shù)據(jù)，僅能憑借經(jīng)驗，排水排澇能力只能大致估算。部分管網(wǎng)建成年代較長老化嚴(yán)重，存在結(jié)構(gòu)和功能性缺陷，且管網(wǎng)的檢測與修復(fù)相對較為滯后，排水通道不暢，導(dǎo)致局部地區(qū)排水排澇能力不足。

2.3 城市管理協(xié)同機制不健全

隨著城市建設(shè)發(fā)展，部分河道、溝渠等水系被掩埋、改道，壓縮了部分水系空間，水系的容納、調(diào)蓄能力有所下降；河道運行水位調(diào)節(jié)與上下游管控、水環(huán)境治理等相關(guān)，往往造成雨季河道水位預(yù)降不到位，河道水位較高引起河水頂托，管網(wǎng)排水能力下降；市政道路兩側(cè)存在行道樹（多為香樟），林間落葉在雨期經(jīng)沖刷后極易堵塞收水口，導(dǎo)致局部堵塞位置雨水收集能力大幅降低，從而造成局部積水。

3 解決方案探索

根據(jù)現(xiàn)狀存在的問題，針對性的提出解決方案：從頂層設(shè)計著手，明確排水防澇方向性問題；以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為支撐，補齊現(xiàn)有短板；擁抱排水大數(shù)據(jù)，建設(shè)排水智慧大腦，提升城市排水效率；強化日常管理維養(yǎng)，確?；A(chǔ)設(shè)施高效運行。通過建管并重的原則提升金壇城市內(nèi)澇治理系統(tǒng)的韌性。

3.1 頂層設(shè)計

以《常州市城市內(nèi)澇治理系統(tǒng)化實施方案》為契機，結(jié)合金壇區(qū)城市總體規(guī)劃，2022年3月正式啟動全區(qū)雨水防澇專規(guī)編制工作，明確集源頭、管網(wǎng)、調(diào)蓄、河道等結(jié)合的技術(shù)理念，統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)低徑流地面、排水管網(wǎng)、調(diào)蓄設(shè)施、河道等基礎(chǔ)設(shè)施。

結(jié)合現(xiàn)有排水、排澇基礎(chǔ)設(shè)施情況及未來城市發(fā)展，根據(jù)相關(guān)規(guī)定、規(guī)范合理劃定城市設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。引入近年來降雨記錄數(shù)據(jù)，對金壇區(qū)城鎮(zhèn)暴雨強度公式進(jìn)行修正。以現(xiàn)有主要排澇管網(wǎng)及河道為基礎(chǔ)，合理劃分排澇分區(qū)、明確排澇范圍。完善各排澇片區(qū)排澇主、支干管，結(jié)合河道水位合理設(shè)置排口高程，確保排澇通道清晰明了，汛期排口排水暢通，同時均具備后期提標(biāo)改造基礎(chǔ)。

出臺相關(guān)政策，引導(dǎo)鼓勵低影響開發(fā)模式，保持地面透水性，相較于傳統(tǒng)開發(fā)減少地面徑流；綜合考慮管網(wǎng)改造可行性和極端強對流天氣沖擊影響，根據(jù)排澇片區(qū)合理布局調(diào)蓄裝置，錯峰排水、降低水位峰值，提升管網(wǎng)排水效率，減小管道、河道等瞬時排水壓力。

3.2 實施排水基礎(chǔ)設(shè)施改造更新

從2021年度開始，計劃5年時間內(nèi)對老城范圍市政道路和地塊內(nèi)部進(jìn)行雨污分流，形成完全雨污分流排水體制。同時，構(gòu)建各排澇分區(qū)主、支干管，實現(xiàn)雨水排放通道路徑最短、水力坡度最大，使得排水效率最大化，可以從根本上解決合流管道雨期檢查井冒水、合流制管道水力坡度小、污水伴隨雨水下河等問題。

根據(jù)需求在相應(yīng)節(jié)點設(shè)置調(diào)蓄裝置，動態(tài)調(diào)節(jié)管網(wǎng)、河道排水量峰值，提高排水通道運行效率，降低管網(wǎng)瞬時排水壓力。局部易澇點采取針對性措施，如以增加收水口、增大管道直徑、增設(shè)排澇泵等方式，因地制宜、因情施策，采取一地一策。

3.3 推進(jìn)排水設(shè)施智能化改造

從2019年開始，已著手對全區(qū)范圍排水設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)摸排，建設(shè)城市管網(wǎng)信息GIS系統(tǒng)，建立電子數(shù)據(jù)檔案，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化；已經(jīng)對相關(guān)節(jié)點排水設(shè)施布局物聯(lián)網(wǎng)裝置（水位、流量監(jiān)測等），實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)在線監(jiān)測、實時上傳。

2022年初，開始研究引入城市排水智慧大腦，可以實現(xiàn)對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研判，根據(jù)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)提前預(yù)警、預(yù)報。計劃2022年底，完成控制節(jié)點（如泵站、閘門等）遠(yuǎn)程化控制改造，實現(xiàn)線上遠(yuǎn)程操作。推行云上辦公平臺，日常維養(yǎng)數(shù)據(jù)上網(wǎng)，定期更新平臺數(shù)據(jù)。逐步完善金壇區(qū)城市智慧排水平臺，實現(xiàn)看信息、能分析、會預(yù)警、可控制等一系列功能，有效提升城市排水管理效能。

3.4 科學(xué)開展排水設(shè)施日常維養(yǎng)

建立部門協(xié)作機制，集氣象預(yù)警、水利調(diào)水、環(huán)衛(wèi)清掃、住建排澇、應(yīng)急管理等為一體的綜合性強對流災(zāi)害天氣應(yīng)對協(xié)作平臺，明確各方權(quán)屬和職責(zé)。實現(xiàn)氣象預(yù)報、災(zāi)害預(yù)警、應(yīng)急方案啟動、清掃林間落葉、預(yù)降河道水位、積水點排澇等一系列聯(lián)動處置動作，積極應(yīng)對災(zāi)害天氣。

對于城市排水設(shè)施進(jìn)行定期檢查及清理，如城市泵站、排澇閘門、檢查井、雨水篦子、雨水排口等，確保排水設(shè)施汛期功能穩(wěn)定、運行正常。探索建立維養(yǎng)電子化派單及執(zhí)行反饋模式，建立大數(shù)據(jù)庫，針對運行失效或不穩(wěn)定概率較高位置進(jìn)行沙盤重演分析因果關(guān)系，舉一反三逐漸優(yōu)化管理措施與工程建設(shè)方案。建立路面易堵雨水收水口檔案，借助環(huán)衛(wèi)部門清掃力量，委托環(huán)衛(wèi)部門汛前對易堵收水口附近進(jìn)行集中清掃，減少篦子被樹葉等垃圾堵塞從而降低收水能力的問題，確保路面收水能力穩(wěn)定。

針對城市排水管網(wǎng)及相關(guān)設(shè)施制定滾動檢測維養(yǎng)計劃，每年撥出?？?00萬元用于管道檢測修復(fù)，劃片區(qū)逐年度摸排城市排水設(shè)施。根據(jù)相關(guān)規(guī)范、規(guī)定要求劃定缺陷等級，對需要修復(fù)的缺陷立即組織修復(fù)，對于尚未修復(fù)的缺陷記錄在冊并加強監(jiān)測，并將相關(guān)信息導(dǎo)入城市排水智慧運行平臺，更新相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

4 結(jié)束語

城市建設(shè)發(fā)展過程中，城市主體市政基礎(chǔ)設(shè)施框架已經(jīng)逐步形成，缺乏大規(guī)模重新建設(shè)改造的條件。而排水工程是一項系統(tǒng)工程，局部的提標(biāo)改造不能解決根本問題。所以，需要在摸清現(xiàn)有城市基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)思維查找城市防汛排澇短板，從而補齊短板；從日?；A(chǔ)設(shè)施維養(yǎng)和大數(shù)據(jù)管理兩方面著手，確保汛期排水設(shè)施能夠高效運行；在后期城市擴張與發(fā)展過程中，還應(yīng)吸取經(jīng)驗提前部署，結(jié)合海綿城市建設(shè)落實好源頭減排、過程控制、末端調(diào)蓄等工作，從總體上實現(xiàn)提升城市內(nèi)澇治理系統(tǒng)韌性的目的。