新时期城市排水系统设计的生态途径

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发布时间：2021-08-24

资料介绍

1 背景介绍

城市化是21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600多个建制城市中有300多个面临着不同程

度的缺水问题；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：2012—11-19

作者简介：王宏彦(1978一)，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，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·hmz)]；

F—— 汇水面积(hm )。

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：

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