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城市排水存在的问题及解决对策

投稿时间:2017-08-01 15:47 投稿人:张君才 【字号: 访问量:

近几年来,城市一旦下暴雨,就会出现内涝,而且非常严重。虽然有些城市投巨资建设了排水系统,但依然不能解决问题,这里面一定存在技术上的问题,否则不可能出现这种严重内涝情况。带着这个疑问,根据多年来管理过市政道路、下水道施工的经验,我仔细观察城市下水道,发现存在下水道坡度不够问题;雨水井、下水道出口都是垂直布置不合理的问题。未下雨时,排水量小,看不出任何端倪,当下大暴雨时,所有下水道都满了,出水口淹没了,更看不出下水道对排水存在什么影响,只有平时在施工过程中多观察、多思考,才能发现问题。下面列举几个存在问题的例子并提出解决对策。

一、城市下水道没有按照规范要求设计坡度

由于城市扩大,单条道路和下水道过长,受地形条件的限制,如果按规范要求设计下水道坡度,则下水道出口要伸入到城市最低处的江河底板下面数米才能满足规范要求,故设计人员只有将坡度放缓,使得总下水道出口与江河底板平齐。这样一来,就会出现“水平则不流,坡缓则速慢”的情形,这是排水不畅的主要原因之一,而且随着城市的进一步扩大,这一问题将愈加严重。

对策:尽量控制城市发展规模。

二、城市管网下水道呈垂直布置格局的弊端

城市下水道布置格局一般是:雨水井每隔20米设置一个,垂直接入下水道,支路下水道排向次干道下水道、次干道下水道排向主干道下水道、主干道下水道排向截污管道(下大雨时直接排向江河),所有下水道形成网格状,接口都是互相成垂直布置。地下排水管网相互垂直布置,各个方向来水的压力互相顶着,将水扛起,导致出现排水不畅的弊端,这跟路面上交叉的十字路口车辆互不相让,车子容易阻塞分流不出去是一个道理。

下暴雨时,支路下水道来水量大,流速急,流入次干道下水道时有很大的冲击作用,产生很大的出口压力。这时,次干道的下水道受到垂直力的作用,排水就会不畅,一条次干道有数条支路的下水道垂直于它,形成排水互相阻塞,造成次干路的排水不畅,反过来导致支路的排水也不畅,路面上的这片地区就会产生严重积水。次干路下水道又以同样方式与主干道下水道垂直相连,主干道下水道又与江河垂直相连,导致城市内大面积积水。

对策:一是雨水井出口必须改为朝下水道下游方向斜向开口,减少阻力,增加推力,低洼地段适当增加雨水井密度,在排水的第一关就增加排水速度。二是必须改造现有的下水道出口,将支路的下水道拐弯朝向下游接入次干道下水道,次干道下水道出水口、主干道下水道出水口都拐弯朝下游改造接入,把出水的阻力变成了斜向推力,排水量将大大增加,暴雨来时,城市积水就基本不可能出现。三是要缓解城市最低洼地段的排水。根据流体力学中“ 流量=流速*面积”公式,我们城市目前的下水道已经建成,所有下水道断面面积不大可能增加,要排出更多的流量,应该在流速上动脑筋,不能老是说外国城市的下水道做得怎么怎么大,可以开吉普车进去,应该考虑我们的实际,在现有条件下想出好办法,才是硬道理。即在该低洼地段的下水道上,并联一根钢管,装上大功率抽水机,紧急必要时开启抽水机,可以增加下水道的流速,功率愈大,流速愈大,排出的流量也就愈大。而且可以未雨绸缪,当城市下水道里还未出现满水时就抽空下水道,即使来水量大时,在下水道截面面积不改变的情况下,也可以大大增强城市排水管网的排水能力。同时在抽水机前还可以建更深的储水池,平时可以储水抗旱,在大暴雨出现前,提前将储水池抽干,紧急时打开储水池储水,也可缓解低洼地面积水量。

三、下水道布置在道路正中间的弊端

有些城市投巨资建设了主下水道,将下水道面积加大,集中布置在道路正中间,这就存在很大弊端,比布置在两边人行道上排水功能还更小。因为该主下水道两边的次下水道都是垂直接入,口对口,下暴雨排水量大时,两股水流在主下水道迎面相会,对着冲击,持续产生巨大阻力,阻碍着主下水道的排水,来水量愈大阻力愈大,故虽然增加了主下水道截面面积,但排水功能却没增加,反而会减少,故有些城市出现投巨资改造了下水道,暴雨一来就成海的局面。

对策:将两端次下水道出口拐弯朝下游接入该主下水道,可大大增加排水量。

四、人为因素影响

下水道发展的历程经历过明沟排水、砖沟盖盖板排水、砖拱下水道排水、砼涵管排水。我们在管理下水道施工时发现,前三种下水道雨水井方便接入,而到了采用砼涵管做下水道,间隔20米一个雨水井,不方便接入,因为要破涵管或每隔20米留一个砖砌的井,笨重的涵管由起重机吊到挖好的沟里后,人工很难移动,故在施工过程中有少数做了雨水井没有接通下水道的假雨水井;还有些涵管垂直接口时,涵管长了些,没有锯齐就伸入到下一级涵管中,严重阻塞下一级涵管的排水;有些下水道为避让其它管线的检查井,采取折、绕的办法过渡;有的煤气管、自来水管穿越下水道,占掉部分排水面积等等,严重影响排水功能;树叶和塑料袋掉入雨水井,也是造成排水不畅的原因。

对策:以上这些问题有些必须从细节上解决个案;有些共性问题,必须统筹解决,使得整个排水系统都处在科学合理的境界,才有可能使得城市排水通畅。

五、坦然面对

对于罕见的特大暴雨导致城市的江河水位高出城市街道的内涝,居民要以乐观的态度坦然面对,因为这不是城市下水道系统能够解决的问题,不是单个城市的问题,这必须上升到国家层面甚至世界各国联合起来才能解决的气候变化问题。

我坚信通过上面的方法改造下水道,只要城市的江河水面不高出城市街道,即使出现大暴雨,也可以确保城市极大部分地区不再受水淹。