城市排水工程趋势研究

城市排水工程趋势研究摘要：文章从城市排水工程解释概念入手，分析了当代城市排水工程面临的系统性问题。通过对其成因的深入分析，针对排水工程的热点难点问题，提出了对策和解决思路。关键词：城市排水工程；水资源；水污染；雨污分流；海绵城市随着我国经济的迅猛发展，人民生活水平的迅速提高，城市对排水工程的要求也随之提高。如何破解城市排水工程面临的缺水、内涝、污染等系统性问题，顺应时代发展的潮流趋势，是城市管理和市政行业必须深入研究的课题。1城市排水工程的概念城市的雨水、生活污水、工业生产排出的废水等，需经过渠道、泵站、污水处理厂等进行处理排放，这些工程设施及构筑物统称城市排水工程。排水工程是城市功能运行的重要基础设施，是城市环境保护特别是水环境保护的重要环节。2城市排水工程面临的系统性问题和成因分析2.1水资源短缺我国人均水资源占有量2100立方米，仅为世界平均水平的28%，列世界第125位，全国2/3的城市不同程度缺水，而且时空分布不均，水旱灾害年均影响上千万人口。就缺水而言，主要有三种基本类型：一是资源型缺水，即水资源可利用量小于用水需求，这种情况主要发生在北方地区和南方没有大江大河通过的沿海地区；二是水质型缺水，即水资源可利用量大于用水需求，但水体受到污染，不符合城市用水的水质要求，这种情况主要发生在水资源丰富、人口稠密的南方地区，而在资源型缺水地区水污染问题往往也比较严重；三是工程性缺水，城市用水需求不能由城市给水工程完全满足，这种情况在现阶段大部分城市已经少见。2.2城市内涝我国城市的暴雨重现期设定值普遍过小，数十年来城市大规模基础设施建设并未涉及“城市地下”部分。近年来全国各地城市在暴雨来临时普遍发生城市局部内涝灾害，从北京、广州、杭州到济南、滁州、哈尔滨，一时间“到某城来看海”成了网络热词。据调查，国内351个城市有62%的城市存在不同程度的内涝问题，57个城市的最长积水时间超过12小时。造成内涝有多方面的成因。近年来地球气候变化加快，极端天气不断出现，暴雨出现概率有所增加。城市快速扩张形势下，硬质地表（混凝土、沥青路面等不渗水材料）径流系数偏大，缺乏有效的透水面积。合流制排水系统存在暴雨时期排水能力有限的问题。城市个别节点高程造成的雨水外排限制等。2.3水污染城市水体污染问题越发严重。湖泊、河流等地上水体，和地下水体都存在不同程度的遭受污染情况。60%左右的平原区地下水水质劣于Ⅲ类，118个大中城市地下水已普遍受到污染。20.8万公里的重要江河河段中，Ⅴ类和劣Ⅴ类水达到20%左右的份额。我国作为最大的发展中国家，在经济快速增长的同时，也付出了环境遭受污染的惨痛代价。环境总容量面临极限，城市中的工业企业向地表排放大量的工业废水，甚至超标超额排放。城镇化水平的攀升也使居民生活污水排放量激增。城市总体污水处理率偏低，部分城市污水不能处理。不容忽视的还有水体二次污染问题即第二环境问题，污水处理厂工艺落后，运行管理缺失，处理后的城市污水不达标。3针对热点难点问题，提出对策3.1加强污水处理厂建设，提高城市污水处理率加强污水处理理论研究，处理工艺升级换代；新建、改扩建现有污水处理厂，提高城市污水处理率。根据哈尔滨市总体规划（2011-2020），至2020年，新建及升级马家沟文昌、何家沟群力、何家沟平房、信义沟公滨等14座污水处理厂，污水集中处理率达到90%以上。3.2参考先进国家的成功经验在财力允许的情况下，推进雨污分流制的排水体制改造，在城市新建区实行雨污分流制，进行分流制的降雨初期污水处理的探索研究工作。国外发达国家的城市排水经过百余年的建设，一般暴雨重现期已经提高到“五至十年一遇”，甚至“十五年一遇”。法国巴黎的地下水排水系统有2300公里长，东京的地下排水系统堪称地下宫殿。而且这些发达城市有两套系统，即处理一般降雨的小排水系统和应对极端暴雨情况的大排水系统，值得注意的是，大排水系统暴雨重现期很大，是由排水渠道、蓄水池、公路道路、水体等多种设施组成的综合排水系统，确保极端雨洪的及时排泄和综合吸纳利用。3.3建设“海绵城市”近年来国内兴起了建设“海绵城市”的热潮。2014年11月3日，住建部发布《海绵城市建设技术指南》；2015年1月20日财政部、住建部、水利部办公厅联合印发了《关于组织申报2015年海绵城市建设试点城市的通知》；国家正在推广和应用低影响开发建设模式（LID模式），意图利用城市水系、道路、绿地等用地的吸纳功能，对降雨进行吸收利用，在利用中保持水文特征基本不变，从而达到削减径流负荷、保护和改善生态、防止内涝和节约水资源的目的。海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市的建设理念，是“回归自然的水文循环”。利用城市水系、道路、绿地等用地的吸纳功能，让它们像“海绵”一样对降水进行吸纳、按需求排放和再利用。要充分考量各个不同的气象、水文、水系、地形的不同情况，确定控制目标。一般说来，海绵城市控制目标有径流污染控制、径流总量控制、雨水资源化利用、径流峰值控制等，制定规划原则和实施策略，通过土地利用布局的方式进行实施。雨水利用模式要从传统的以排为主转变为以吸收利用为主，从规划设计开始，贯穿施工及维护等整个建设及运行过程，城市各部门各专业要统筹协作，构建低影响开发雨水系统。建设海绵城市具体工程措施包括尽量采用透水性路面、地面，利用停车场、绿地等公共区域建立地下雨水收集池、建立地下大型雨水调蓄池等控制性工程。4结束语城市排水工程是关乎民生的系统工程，随着社会经济的发展，人民对城市排水工程的要求越来越高。经历了从“排污水、不内涝”的低端要求向“山清水秀、循环利用”的高端要求的转变。应加强对城市排水工程的系统研究，把握城市排水工程研究的新趋势，促进城市经济社会的健康发展。参考文献[1]谢映霞.从城市内涝灾害频发看排水规划的发展趋势[J].城市规划，2013，2.[2]王文亮.海绵城市建设要点简析[J].建设科技，2015，1.作者简介：张洪立（1976，12-），男，黑龙江省哈尔滨人，给排水工程师，注册城市规划师，研究方向：市政工程规划，给排水设计。