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新时期城市排水系统设计的生态途径.pdf
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1、1 1 4 防洪排水 城 市道桥 与 防洪 2 0 1 3 年 5 月第 5 期 新时期城市排水系统设计的生态途径 王宏彦 , 陈志宇, 郭 云 ( 武汉 市规划 设计研 究 院, 湖北 武汉 4 3 0 0 7 4) 摘 要: 随着中国城市化进程的加快, 水资源问题将成为社会发展的最主要矛盾之一。介绍了传统城市排水系统设计的现状和 利弊后 , 结 合武汉市 实际情况提 出了新时期 城市排水 系统设计 的生 态途径 , 并 分析 了各种 雨洪技术 的利用特 点及适用 范 围 , 最后 得出结论 : 城市雨洪利 用将是有效 地解决我 国水资源短 缺和水环境 恶化问题 的最优化途 径之一。 关键词
2、 : 排水系统 ; 设计 ; 生 态 ; 可持续 性 ; 雨洪 利用 中图分 类号 : T U 9 9 2 0 3 文献 标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 3 ) 0 5 0 1 1 4 0 4 1 背景介绍 城市化是 2 1世纪人 口统计发展的最重要趋势 之一 ,与之相应的是 中国的城 市化 进程也在不断 的加快 , 城市规模越来越大。城市化进程带来 了一 系列 的问题和矛盾 ,而水资源匮乏的矛盾 已成 了 制约 国民经济发展 的重要 因素 。据不完全统计 , 全 国 6 0 0多个建制城市 中有 3 0 0多个 面临着不 同程 度 的缺水 问题
3、; 根据 中国城市可持续发展水资源 开发利用 ( 中国工程院 钱易、 刘昌明等) 对中国城 市水 资源的预测 ,水资源 的供需矛盾今后将进一 步加剧 , 水环境压力还将越来越大 , 解决水资源 紧 缺问题 已成为国家和各级政府 的重大攻关课题。 目前, 人口在城市大量的集聚并形成了为数众 多 的居住小区 、 公建楼宇 、 道路广场 等。这些硬质 铺装和不透水面积使得城 市降水 的入 渗量大大减 少 ,而进入到按照传统理论设计的敷设在地下的 暗管和箱涵 中排往下游水体 。因为按照传统理念 设计 的雨水管涵 由于汇流时间较短使得雨洪峰值 增加 ,从而导致城市雨洪危害加剧,水涝灾害频 发,每年因此造
4、成难以计数的巨额损失。与此同 时 ,直接排放 的雨水还导致 了雨水资源 的大量流 失 ,并对下游城市 防洪造成 了巨大 的压力 和雨水 径流污染的加重 。甚至在北方一些地 区和城市 , 还 使得地下水位下 降造成 了地 面沉 降 ,城市 生态环 境恶化等多种环境危害。 针对这种情况 ,我 国已制定了 “ 节流优先 、 治 理为本 、 多渠 道开源” 的城市水资源可持续利用战 略和建设和谐社会与循环 经济的发展战略 。因而 如何正确对待和有效利用这些既有 巨大潜在价值 又有广泛潜在威胁的雨水 资源 ,已经摆在 了城市 收稿 日期 : 2 0 1 2 1 1 - 1 9 作者简介: 王宏彦 ( 1
5、 9 7 8 一) , 男 , 辽宁北 票人 , 工程 师 , 从 事 给 排水 规划及 设计 工作 。 排水规划设计工作者的面前 , 它也是一项新的课 题 和紧迫任务 。反之 , 我们不得不对按照传统理论进 行 的城市排水规划和设计进行总结和反思 , 并在新 形势下面对这些问题作 出有益的尝试 。 2 传统理念下的城市排水系统设计概述 2 1 传统理念城市排水 系统 所谓城市排水系统 ,是指城市中排水 的收集 、 输送 、 处理和利用 以及排放等设施 以一定方式组合 成 的总体。 通俗一些也可理解成用 暗管加适 当的沟 渠来收集雨 、 污水 的一系列构筑 物 , 按 照污水 的不 同排除方式
6、可分为合流制 和分流制 。 本文主要探讨 的是分流制排水体制下的雨水排水系统, 污水排放 系统因其特点与传统雨水系统不尽相同, 不在本文 研究之 内。 2 2传统城市排水 系统的优缺点 传统城市排水系统主要设施是 通过在居住小 区、 工厂企业 内布置的屋面的雨水斗或天沟收集屋 面雨水、 用雨水 口收集地面雨水( 山区采用截洪沟 收集雨水 ) 后 流入居住小 区 、 厂 区或街 道下埋设 的 管渠系统后 , 通过 出水 口或泵站提升后排入 自然水 体或海洋。工程性在其 中扮演这非常重要的角色 。 按照传统理论设计城市雨水管道 , 是 以极 限暴 雨强度理论公式确定的雨水流量来作为管道设计 的依据
7、 , 其公式为 : Q = q 。 F ( 1 ) 式中 : Q 雨水管道设计 流量( I _ s ) ; 径流系数 , 其数值小于 1 ; q 设计暴雨强度 L ( S h m z ) ; F 汇水面积 ( h m ) 。 通过上述公式可以看出传统城市排水设计的 目的在于尽快地排除降落在小范围汇水面积上一 定重现期下产生 的全部降雨 。 传 统理论设计 的城市 雨水系统 的优点也是显而易见的 : 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3 年 5 月第 5 期 城 市道桥 与防洪 防洪排水1 1 5 ( 1 ) 由于雨水管径的确定是根据极 限强度理论 来确
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