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城市排水存在的问题与解决对策

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2013-07-21
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现代化的城市离不开先进的城市排水设施,城市排水涉及城市排涝、防洪,城市水污染治理;主要包括接纳、输送城市排水的管网、泵站、沟渠,起调蓄功能的湖塘、河道以及污水处理厂、污水污泥最终处置及相关设施。一、城市排水业的发展城市排水业是指城市排水系统收集、输送、处理和排放城市污水和雨水的产业。改革开放以来,随着我国国民经济的发展和城市化进程的加速,城市环境综合治理,以及各流域水污染治理,逐渐形成了现代化城市排水事业,成为了社会关注的热点。我国也加快了城市排水城市防洪排涝标准关系城市安全和可持续发展。该文针对现行有关规范存在洪涝界定不清、部门之间标准不衔接、排涝标准偏低等问题,提出对策建议,供参考。
 近年来,我国大城市为何频频遭遇大暴雨?
  北京市气象台台长乔林表示,根据气象学家的研究,随着全球气候变暖,水循环发生变化,大气环流出现异常,造成了异常天气气候事件不断发生的复杂局面,强降水等灾害性天气的频次、强度有增多、增强的趋势。
  气象专家还指出,城市自身也具有“放大”气象灾害的作用。研究显示,当城市发展到一定规模之后,由于人类活动密集,城市下垫面(指与大气下层直接接触的地球表面)和地貌的改变,会使城市局地气候特点和生态环境发生变化,使城市气象灾害打上人类活动的印迹。城市热岛、干岛、湿岛和雨岛效应的存在,都与此有密切关联。
  暴雨洪涝是城市面临的主要气象灾害之一。在城市高层建筑集中区,热岛环流有利于城市上空的热对流发展,容易引发暴雨。此外,城市上空排放的大量污染物,有利于凝结核的形成,可能使城区降水量比郊区更多一些。
  受灾损失为何越来越大?
  资产和人口高度集中,承受灾害的脆弱性增大
  回顾最近几年,暴雨似乎频频光临北京:2004年“7·10”城区暴雨,2011年“6·23”城区特大暴雨,2011年“7·24”密云、平谷山区特大暴雨……每一次都造成巨大损失。
  此次北京发生的特大暴雨,降雨总量之多、强降雨历时之长、局部雨强之大都是历史罕见。暴雨过程导致北京受灾面积16000平方公里,受灾人口190万人,1万多辆汽车受损,据初步统计全市经济损失近百亿元。
  有关专家表示,一方面此次北京特大暴雨的确历史罕见,另一方面,近年来随着城市化进程的加快,北京市资产和人口高度集中,在基础设施条件一定的情况下,承受自然灾害的脆弱性也在不断增大,也就是说,同样的暴雨天气,在今天造成的影响可能要比10年前更广泛。
  城市排水建设为何滞后?
  投入不足,历史欠账多;大部分城市采取标准规范的下限
  据住房和城乡建设部2010年对国内351个城市排涝能力的专项调研显示,2008年—2010年间,有62%的城市发生过不同程度的内涝,其中内涝灾害超过3次以上的城市有137个;在发生过内涝的城市中,57个城市的最大积水时间超过12小时。
  住建部有关负责人认为,近年来城市内涝呈现发生范围广、积水深度大、滞水时间长的特点,这直接反映出目前城市排水管网覆盖率、设施排涝能力偏低等问题。如北京市近10年来,城市建成区面积增加了一倍,但地下管网等基础设施建设却没有跟上,排水管网系统早已不堪重负。
  按照2011年最新修订的《室外排水设计规范》的要求,城市一般地区排水设施的设计暴雨重现期为1—3年(即抵御1—3年一遇的暴雨),重要地区3—5年。但在实施过程中,大部分城市普遍采取标准规范的下限。调查显示我国70%以上的城市排水系统建设的设计暴雨重现期小于1年,90%老城区的重点区域甚至比规范规定的下限还要低。比如北京,目前仅有天安门广场和奥林匹克公共区的排水管线达到5年一遇,即满足每小时56毫米的降雨量;中心城区普遍按1年一遇的标准建设。
  城市基础设施长期投入不足,历史欠账多,也是导致内涝频现的重要原因。据《2009中国城市建设统计年鉴》统计,用于市政基础设施的财政性资金,仅有4%投入到排水系统建设维护中,难以按标准规定进行定期养护。
  中国水科院防洪抗旱减灾研究所副所长向立云还指出,城市蓄水能力下降也是重要原因。现在城市地面大量硬化,不透水面积增加,同时为了突出城市景观,几乎所有的绿地都高出地面,严重影响城市蓄水。
  城市内涝如何缓解?
  大幅提高管网标准不现实,重在形成蓄排结合的防治体系
  很多人认为只要花巨资完善排水管网,就能彻底解决城市内涝。对此,向立云认为,把解决问题的希望都寄托在提高标准上并不现实。“大幅提高管网标准,不仅投入巨大,还会对居民生活造成一定影响,而且即便城内的排水能力提高了,承接排水的河道能力不足,遭遇强降雨时,城市积水也可能排不出去。因此,提高排水标准更适合应用在局部重点地区。”
  “加强城市蓄水设施建设,形成‘蓄排结合’的防治体系才是治理城市内涝的方向。”向立云说,通过分散式的方法消化降水,有助于减轻排水管网压力,是治理城市内涝的有效手段。“用透水材料替代沥青水泥,可提高地面渗透率;将城市绿地建成下凹式的,可大量储蓄雨水。城市的露天公园、运动场等,可作为有效的临时蓄水场所。此外,还可利用房顶、地下蓄水池等滞留雨水。”
  北京等大城市在强化排水能力方面已有了具体设想。北京提出,“十二五”期间要基本建成雨污分流的排水系统;投入21.2亿元,对中心城的排水管线全部实施更新改造。针对立交桥下凹桥区遇到暴雨容易突发积水的情况,北京市要求,今后在立交桥建设上尽量减少下挖式设计,确保在极端天气下立交桥下不再出现严重积水。
  国外大城市如何排水
  (本报驻外记者刘军国、白阳、李志伟、管克江、吴乐珺)
  东京:建世界最先进排水系统
  日本是个台风多发国家,台风季节首都圈地区也经常降暴雨,但东京却很少出现内涝。首先,东京设有先进的降雨信息系统来预测和统计各种降雨数据,再进行各地的排水调度。其次,暴雨后东京路上不积水得益于人工建造的“川”。类似壕沟的“川”密布东京都,排涝作用非常大,所有细小水道都通往“川”,再通过比“川”更深更宽的地下水道通入东京湾进海。
  此外,东京投资2400亿日元(约合人民币200亿元),耗时14年(1992年—2006年)建成了堪称世界上最先进的下水道排水系统——首都圈外围排水道,整个排水系统的排水标准是“五至十年一遇”,全长6.3公里,包含5根直径30米、深60米用管道联通的竖井和1个调压水槽,系统总储水量达67万立方米。
  伦敦:河流下方建排水隧道
  英国首都伦敦的排水系统建于19世纪中期维多利亚时代,距今超过150年历史。1865年,伦敦共修建了超过20000公里的排水工程,构成了伦敦排水系统的基础。
  2007年,伦敦政府投入17亿英镑实施“泰晤士隧道”方案,即在泰晤士河下方建设一条长35公里、最深处达75米的“深层排水隧道”。隧道将连接34条位于“污染最严重”地带的下水道,有效阻止未经处理的污水在降雨的时候流入泰晤士河。
  2011年,伦敦泰晤士河水务公司又投资36亿英镑修建一条近40公里长的超级污水排水沟,据称能有效吸纳污水,并能解决泰晤士河100年的污染问题。
  巴黎:排水系统复杂多样
  突如其来的暴雨是对城市排水系统的重大考验。经过100多年的发展,法国巴黎的地下排水系统总长近2400公里,成为世界上排水系统最为复杂的城市之一。
  巴黎的排水系统总体上分为5级排水管道,从下水道到主渠道可供维修人员进入检查、维修、排污。维护人员可持终端设备到现场进行维护,每年至少两次。近年来,巴黎市还兴建了3条地下蓄水隧道和8个蓄水池,蓄水能力达到80多万立方米,从而缓解暴雨来袭时城市排水的压力。
  柏林:推行“雨水费”制度
  从1873年兴建第一条下水道开始,德国柏林至今已建成总长9300公里的下水道系统,其75%的下水道采用雨水和污水分别处理的独立排水系统。
  柏林在全国较早实施了“雨水费”制度。无论是私人房屋还是工厂企业,直接向下水道排放雨水必须按房屋的不渗水面积,交纳每平方米1.84欧元的费用,采取雨水处理措施的用户可获得减免优惠。柏林市中心的波茨坦广场,19栋高层办公楼的屋顶雨水都被收集起来,储存在五个地下水库,每年储水量可达2.3万立方米。
  鹿特丹:水广场一举三得
  欧洲最大的海港城、荷兰第二大城市鹿特丹的海拔低于海平面,却鲜有“水漫金山”式的泽国景象,这得益于其完善的排水系统。为了从源头上对降雨进行分流和吸收,该城铺设了透水性能好的砖块,并根据一定坡度向周围绿地透水。实施多年的“屋顶绿化计划”更是让屋顶发挥“吸水海绵”的作用,减缓雨水进入地表的速度。该城正计划新建“水广场”。水广场顺地势而建,由水池和沟槽组成,相连形成一个巨大的可循环网络。水广场大部分时间是干燥的,供民众休闲娱乐。下小雨时,沟槽中的水会流至水池,形成天然水景,遇到暴雨时即刻变身为高效的防涝系统。
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