城市排水(雨水)防涝综合规划编制方法及相关技术问题的

2013/10/231北京市城市规划设计研究院马洪涛2013.10城市排水（雨水）防涝综合规划编制方法及相关技术问题的思考与探讨•马洪涛，北京市城市规划设计研究院，高级工程师•主要研究方向：–城市排水防涝规划–城市水系统综合规划–城市雨水控制与利用研究–低影响开发技术在规划中应用研究–城市排水防涝、供水、河道模型应用研究•联系方式：–邮箱：[e-mail]–电话：[phone]•相关主要项目经历：–防洪防涝综合项目：•北京市中心城防洪防涝规划•北京市中心城下凹式立交桥防洪防涝工程规划•2019年世界园艺博览会防洪防涝系统规划•房山区高端制造业基地防洪防涝系统规划•中国北京生态谷防洪防涝系统规划•奥运中心城雨水系统研究•昌平区创新基地雨水系统研究–建模及方案优化•平谷新城雨水专项规划模型优化研究•亦庄新城雨水系统研究•快速模型评估研究–积水点改造及雨水控制与利用规划•莲花池立交积水原因分析及改造方案•丽泽商务区雨水控制与利用规划•苏州桃花坞历史片区LID规划–相关规划研究：•北京市雨水系统规划设计标准研究•北京市下凹立交桥规划设计标准研究1为什么要做排涝规划？城市防洪防涝系统是现代城市的重要基础设施，它对于确保人民生命财产安全、维持城市安全运行和改善水环境具有重要意义。然而，受全球气候变化和城市“热岛效应”的影响，国内城市近年来极端天气事件明显增多，造成城市内涝积水，导致交通堵塞和人民生命财产受到损失，影响了城市安全运行，对城市防洪防涝系统提出了严峻挑战。1.1城市排水系统面临新的问题1.1城市排水系统面临新的问题全球气候变化和城市局地气候变化，导致城市极端天气日益增多城市规模快速增长，城市排水系统变得越来越复杂，排水系统建设和管理严重落后缺乏超标降雨积水后的应对预案，严重影响城市正常运行2013/10/2322013年5月14日，强降雨席卷湖南，长沙、湘潭市区部分低洼地段出现内涝，27万多人受灾，其中1人因灾死亡。5月18日凌晨，西安突降大雨，尽管雨量只有20毫米，依然出现多处“看海”景观。6月30日，鄂尔多斯出现暴雨、冰雹等强对流天气，东胜区发生内涝，因城区部分建筑墙体倒塌，低洼处平房浸水造成8人死亡。7月9日至10日，武汉因暴雨导致严重洪涝灾害后，14日咸宁、黄石等地因新一轮强降雨多处发生严重内涝，群众被困。7月10日，强降雨导致成都中心城区8座下穿隧道积水、40处路面积水；武侯区倒塌房屋12间；新都区1人不慎落水失踪。7月14日晚，广州遭遇暴雨，导致城区出现内涝，主干大道中白云区医院路段出现较大积水，一度影响交通，7月15日，陕西延安市城区和部分县城、集镇出现严重内涝，多处天然气管线断裂。7月18日晚的一场暴雨，让昆明这座春城一夜之间变成“水城”。整个市区多处路段、隧道和小区积水严重，交通接近瘫痪。9月，余姚大水…………….1.1城市排水系统面临新的问题根据建设部2010年对349个城市内涝情况调研的情况，2008-2010年共有289个城市发生了不同程度的内涝，占调查城市数的80%;发生范围广、积水深度大、积水时间长影响最大的是北京2011年“6.23”和2012年“7.21”发生范围广1.1城市排水系统面临新的问题0204060801001201401-23-56-1011-1516-2020城市数（个）发生内涝的次数积水时间长发生范围广1.1城市排水系统面临新的问题0204060801001201401-56-1011-2021-3031-5050城市数（个）内涝点的个数0204060801001201400-0.50.6-11.1-2.02.1-3.03.0城市数（个）积水深度（米）积水深度大发生范围广1.1城市排水系统面临新的问题11频发的城市内涝12河道侵蚀2013/10/23313径流与水体污染1.2国家层面的要求温家宝总理2012年8月考察防汛抗灾工作时的指示目前,许多城市对防洪、给排水地下管网等市政基础设施建设重视不够。必须深刻汲取教训,下决心加强城市防洪、排涝设施规划和建设,全面提高城市防洪排涝能力。要逐步改变城市地面过度硬化的做法,加强城市地下管网建设,提高排水标准。要加强城市内涝应急管理,制定应急排水抢险预案,加强排涝巡护,切实减少城市内涝带来的损失。温家宝总理2012年9月在天津达沃斯论坛上答记者问中国“现在的城镇化应该说是不完全的城镇化”；还强调“城镇建设必须科学规划，不仅要注重地上高楼大厦，而且要十分重视地下管网的建设。城市建设必须经济与社会发展相协调，不能一条腿长一条腿短”。温家宝总理在十二届全国人大一次会议上作的政府工作报告（2013年3月5日）着力优化财政支出结构。继续向教育、医药卫生、社会保障等民生领域和薄弱环节倾斜，严格控制行政经费等一般性支出，勤俭办一切事业。中央预算内投资主要投向保障性安居工程，农业、水利、城市管网等基础设施，社会事业等民生工程，节能减排和生态环境等领域《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》（国办发〔2013〕23号）（2013年4月1日）1.2国家层面的要求《住房城乡建设部关于印发排水（雨水）防涝综合规划编制大纲的通知》（建城〔2013〕98号）（2013年6月18日）李克强总理7月31日主持召开国务院常务会议，部署加强城市基础设施建设会议认为，加强城市基础设施建设，重点改善薄弱环节，顺应了人民期盼。既可拉动有效投资和消费，又能增强城市综合承载能力、造福广大群众、提高以人为核心的新型城镇化质量。要按先规划、后建设，先地下、后地上等原则，在保障政府投入，加强非经营性城市基础设施建设的同时,推进投融资体制改革，发挥市场机制作用，同等对待各类投资主体,…………会议确定以下重点任务：一是加强市政地下管网建设和改造。完善城镇供水设施，提升城市防涝能力。…………六是加强生态环境建设，提升城市绿地蓄洪排涝、补充地下水等功能。会议强调，要提高城市建设管理的科学化、规范化、法制化水平。在科学规划和充分论证的基础上，抓紧在建项目施工，加快新项目开工。《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》（国办发〔2013〕36号）（2013年9月16日）1.2国家层面的要求《城镇排水与污水处理条例》（国务院令第641号）（2013年10月16日）采用推理公式计算雨水设计流量，适用于2平方公里范围内。有条件的地区，可采用动态数学模型，进行校核和优化。雨水规划应采用源头削减、过程控制和末端处理相结合的方法，防止内涝灾害，提高雨水利用程度城镇内涝防治标准应根据规划地区的社会经济发展情况和自然地理等条件确定。特大城市中心城区原则上要能有效应对不低于50年一遇的暴雨，大城市中心城区要能有效应对不低于30年一遇的暴雨，中等城市中心城区要能有效应对不低于20年一遇的暴雨，小城镇中心城区要能有效应对不低于10年一遇的暴雨。内涝灾害频发的城镇应进行内涝风险评估。积水严重的地区，应建设雨水泵站、调蓄设施和雨水排放通道，通过工程和非工程措施相结合，全面提升内涝灾害的防范能力。应对城镇雨水系统规划方案进行超标降雨风险评估。一般根据重现期校核排除地面积水的能力，重现期宜采用3～5年，重要干道、重要地区或短期积水能引起严重后果的地区，重现期宜采用5～10年，特别重要地区可采用50年或以上。目前不具备条件的地区可分期达到标准。1.3新的规范要求总结暴雨导致的城市内涝灾害频发国家近1年连续发文体现了深切的期望新规范在技术层面更高提出了更高的要求2013/10/2342基本理论（1）城市防洪（2）城市排水（3）城市防涝（4）城市防洪、排水和防涝系统的关系（5）城市防洪、排水和防涝标准体系2基本理论•洪水一词本义即“共水”。“共”意为“一起”、“一同”，“水”指“水流”、“河流”。“共水”意为“多条水流汇合在一起”。（摘自“百度百科”）•洪水，是指在河流、湖泊、海洋等地方，短时间内水体突然增大，超过常规水位，淹没平时不上水的地方的现象，常威胁到有关地方安全或导致淹没灾害。（摘自“维基百科”）•城市洪水，是指相对城市而言，产生于城市以外并且过境城市（或过境城市边缘且处于城市上游）的洪水。2.1城市防洪城市防洪系统由防御城市外围较大洪水的基础设施组成，包括泄洪河道、泄洪闸、防洪堤、水库、蓄滞洪区等。泄洪闸水库防洪堤蓄滞洪区2.1城市防洪城市排水系统是指对产生于城市内较小汇水面积上较短历时的雨水径流进行排除的系统，包括雨水管渠(含合流管渠)、检查井、排水明沟、雨水泵站、闸阀、城市内河道及受纳水体等。2.2城市排水造成城市内涝灾害的原因可以归结为城市局部极端暴雨在短时间内超过雨水系统设计排除能力所致。城市内涝是指城市范围内由于强降水或连续性降水超过排水系统排除能力致使城市道路产生一定程度积水，影响城市交通和产生其他灾害的现象。造成城市内涝的客观原因是降雨强度大，范围集中。降雨特别急的地方可能形成积水，降雨强度比较大、时间比较长也有可能形成积水。2.3城市内涝2013/10/235内涝防治的总体思想：采用“蓄、滞、渗、排”等综合措施，减少城市大面积的地面径流以及市政雨水管网所汇集的雨水，确保城市在发生排涝标准内的降雨时，城市居民的生产和生活不受较大影响。???排蓄结合，建立绿色与灰色基础设施相结合的体系2.3城市内涝城市防涝系统包括城市内河湖泊、雨水管渠及泵站、蓄洪区、蓄涝区（公园、绿地、城市广场、地下水库）、小区雨水控制设施、雨水地面流行通道等。2.3城市内涝城市防洪、排水、防涝的目的：防治水灾防洪系统---抵御和疏导城市外部(上游)的客水。排水、防涝系统---防治和排除城市内部的降水。目前，排除城市内水的设施主要为雨水管渠及泵站，排水系统主要用于排除区域内的设计标准为3-5年一遇的雨水，即发生3-5年一遇降水时，地面不产生积水。当发生超过雨水排水标准，且小于防洪标准的降雨时，区域外的客水不会进入区域内，但区域内的降雨量已超过雨水管渠的排除能力，地面将会产生积水，即产生内涝。需要规划建设除雨水管渠系统之外的防涝系统。2.4城市防洪、排水与防涝的关系狭义：城市防涝系统就是要解决超过雨水管渠设计标准，而又低于城市防洪标准的降雨产生的城市内涝水的处置问题。广义：城市防涝系统是要解决区域内降雨产生径流的处置问题（即包含排水系统）。另外，上游地区防涝系统的蓄滞设施对减轻下游地区的洪水灾害起重要作用。排水系统防洪系统防涝系统狭义防洪系统防涝系统广义2.4城市防洪、排水与防涝的关系城市防涝规划排水专项规划规划目的保障城市内涝防治标准以内的暴雨不造成灾害，不造成较大经济损失和人员伤亡实现城市排水体制完全分流以及城市污水的最大收集率规划标准推荐的内涝防治标准：特大城市50年一遇24小时降雨，大城市30年一遇24小时降雨，中等城市20年一遇降雨，小城市10年一遇降雨。允许的积水深度和时间各城市、各区域自行制定城市管网重现期：一般地区P=1-3年重要地区P=3-5年排涝标准：无明确标准。排涝泵站设计规模与雨水管（渠）设计标准和设计流量一致。现状及问题分析、风险评估侧重于城市防涝现状的分析，包括排水设施、内涝防治的水利水工设施、城市易涝点、历史灾情等，强调对现有排水管网进行排水能力评估，并鼓励使用水力模型进行城市内涝风险分析主要针对排水体制、受纳水体、雨污水干管、截污干管、现状易涝区（仅龙岗河流域）等进行分析防涝规划与现有排水规划关系2.4城市防洪、排水与防涝的关系城市防涝规划排水专项规划规划主体内容雨水源头控制：明确城市低影响开发的推行方式与建设模式，布置低影响开发相关设施及改造方案，并明确雨水水质的控制要求城市雨水管网系统规划：包括排水体制、排水分区、管网水力计算（集雨面积大于2平方公里的管段，推荐使用水力模型进行校核）、排水管渠、排水泵站及其他附属设施城市防涝系统规划：包括涝水量计算、城市内河治理、城市排涝设施、空间与竖向控制、与城市防洪设施的衔接雨水工程规划：标准及计算、雨水工程水力计算、雨水系统竖向设计、雨水