Friday, 27 July 2012

北京内涝——原因:排水能力过强


作为中国首善之区暨人类梦想之城的北京,每逢大暴雨就出现低洼积水现象,真的是因为北京的排水系统标准太低吗?
答案是:否!
所有的给排水工作者,都知道雨水流量是汇水面积、区域的汇流系数以及设计暴雨强度这三者的乘积,所谓的提高设计标准,意思就是设计暴雨强度公式中的P值,也就是设计重现值是1年、3年还是5a的区别。
那么,把P统统从1变成3,会解决北京的低洼积水问题吗?
答案是:不会!
人类为了解决问题提出的措施,往往会成为问题的肇因。大城市修了这么多的道路是为了缓解交通堵塞,但是问题最后是更严重了呢还是更好了呢?
一样的道理,北京城区普遍高效率的雨水排除能力,导致在同样的暴雨强度下,上游排水、汇水极为迅速高效,在很短的时间内,他就能他就会把大量的雨水排到了下水道,立交桥下低洼点处,你铺设再大的管径都没有用,因在下游,都给迅速增多的,其他地方迅速排来的水给占了。
所以结果就是:你雨水管网的标准普遍越高,上游汇水收集越易越快,历时越短,你低洼处雍水积水就越频繁。
实际上北京城区已经建成的排水能力是非常强的,半年水量的暴雨,只要雨不下没多久雨水便了无影踪,许多市民都很恍悟疑惑为何这么快退水,北京城区的积水问题基本上都出现在是以下沉式立交桥区为代表的的低洼地,如下图所示。
99.x%以上的地区排水是通行无畅的,用少数低洼地在暴雨时的表现(往往出现在北京广泛采用的为了保持古城风貌和减少桥面坡度行车安全下沉式立交),来说明北京排水管网普遍的低能力,是一种不科学不全面的认识,也是对党和政府的无中生有的攻击。
下面是记者调查的原因,”例如广渠门桥,离南护城河比较近,河道水位过高,造成雨水管道满溢,下游排水不畅。同时雨水不断进入,本应顺着两广路由西往东雨水管排出的水也汇集至桥区,产生积水。
大家看到原因了吗,如果只是泵不够大,管不够粗,这是很容易就能解决的,可是往往原因是河水顶托,下游倒灌,客水进入,喧宾夺主!为什么下游会灌得这么快呢?很简单,上游的排水能力实在是太强了,汇水多,历时短,流量大。
当晚,在六十一年未见的大暴雨前,工人体育场仍然能够照常比赛,仅在上半场浙江绿城队的那个球门前有点小积水,这种排水能力,就在不到一周前,在远比北京小得多的降水面前,广州恒大的主场,那个积水简直是不堪入目……
同时看过这两场比赛的人,不得不承认,相比广州,北京的确拥有令人印象深刻极其强大的排水系统和能力。
但是,这么强大的上游雨水排除能力,恰恰是低洼地区积水的重要原因所在!
有没有想过,这么迅速排除的大量雨水,他去了哪儿了呢?答案是:短时间内他就涌出了大量的雨水,把下游堵得满满的,你低洼地区,同样的,也在短期内收集了大量的雨水,无处可排,只能依靠人力,或建设永久性的绕行向其他地方的排水通路,还不一定能够找到,临时用去其他地方另外建立临时性的排水通路了!笔者影响深刻的是,有一次,排水人员甚至把水收集了排到附近的小块绿地,又流回到路面上去!
有人要问,提高下游输水能力不就行了?
可是北京毕竟不是青岛这一类临海易排的高地坪城市,只能通过内河排水,从全局上来看,他的下游输水能力始终是有一个限值的,只注重直排,不断提高排水管网标准,以追求高效快速收集上游降水为目的,下游肯定会越来越难堪重负,而且会导致整体投资规模巨大(美国某地因为在下水道投资方面的无度,而破产了,比如日本,他的人民至今在为在景气年代无限度不必要的下水道建设背负沉重的财政包袱),而且最为重要的一点,你知道吗?
北京是个缺水城市,缺水城市,缺水城市!!!!!!!!!
缺水缺到地下二三十米都没水的城市,追求在暴雨的时候一下子就把所有的巨额雨水排水,这是脑子有问题吗!
耗用巨资短时间内快速排除雨水,对北京这种水资源缺乏的城市来说,是不经济,是极端不符合环保理念的做法,快速高校排除雨水系统的建立,导致水资源通过市政排水管网快速损失,地下水缺长期得不到补充,最后地面不断沉降,这同样也加剧了问题,让城市日复一日的丧失依赖自然坡度排水的能力,日复一日的需要更大的市政雨水管网,多么可悲啊!你们有想过,地面沉降和排水能力变弱的关系吗
最后,该怎么来解决问题呢?
答案是很简单的
一曰:上游节流–减少雨水的汇聚和产生,这其中包括,雨水收集管网的适度不超标设计,停车场人行道广场等处的透水性铺盖,所谓绿地的下沉式设计,屋顶花园、植被洼地、渗滤、滞留等多种技术的综合全面的运用,让大量雨水,回到土壤和地下水,让大量雨水,不再通过排水管网快速流失。
可以采用的经验:美国规定开发地区暴雨洪峰流量不能超过开发前水平,比如德国对雨水排放进行收费,能采用雨水回收利用的则免征此项费用,让用户付钱有点难,但开发商商们,能负起你们的责任来吗?
二曰:控制中间过程,改变区域的地表径流过程,延长排水历时,延缓径流的出流时间,削减洪峰流量,从而减轻排水压力。
可以采用的经验:日本对雨水调蓄池的建设法规要求,削峰蓄谷,在城市更深处建设大型的地下雨水贮存隧道。
三曰:末端整治,对北京的区域河道进行彻底整治,提升河道的排水能力,重新审视现有的排水主干管和市区的高程规划。
人类对雨水的认识,已经从过去一味的”排”提升到了”渗、蓄、滞、排、用”结合,对雨水进行综合管理,科学规划,基于可持续雨水系统的低冲击开发模式(所谓的LTD)的提出也已经有十几年,我们应该早日”预流”,在科学发展观的指导下,让城市和雨水和谐共处。
绝不能允许公知和少数无良媒体对党和政府的攻击,绝不能允许裹挟民意胁迫政府,财政每一分钱都是百姓血汗,来之不易,盲目进行高标准下水道建设投资巨大且无益,我们绝不能把巨大的财政包袱背负在人民身上,从而拖住了中国发展和前进的脚步。
我们要聪明起来
《室外排水设计规范》(GB50014-2006)2011年进行了新的局部修订,引入了新的雨水理念,最后,让我们引用新修订的条文说明里面的一句话来结束这篇文章。
“小区的高强度开发,不应由市政设施的一再扩建与之相适应”
此文系利用google写就 以上参考文献略,公式略。
本文作者为给排水专业从事者,写作此文时,作者寿命剩下不到数月。
本文献给莉莉。

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