適當提高排水管網設計標準 逐步建立城市內澇防治體系 上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司 張 辰

上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司   張 辰

 

    2013年3月25日，國務院發布了《國務院辦公廳關于做好城市排水防澇設施建設工作的通知》（國辦發〔2013〕23號）。《通知》明確提出：“各地區應根據本地降雨規律和暴雨內澇風險情況，合理確定城市排水防澇設施建設標準”，并對《室外排水設計規范》（GB50014）提出了修訂要求。根據《通知》指示精神，住房和城鄉建設部下發 “建標標函2013〔46〕號”文，下達了對《室外排水設計規范》的編制任務。

    近年來，全球極端氣候致使暴雨、特大暴雨頻發，我國多個城市發生內澇災害，嚴重危及人民群眾的生命財產安全和城市的正常運行。城市暴雨內澇造成的危害和影響，暴露了我國城市化水平不斷提高、城市規模不斷擴大的狀況下，市政基礎設施建設與安全保障不相適應的矛盾。與發達國家相比較，我國存在城市排水標準偏低、缺乏應對特大暴雨的內澇防治系統、相應的預警、應急措施不完善不完善等問題，這些直接削弱了城市抵御暴雨等氣象災害的能力。

    1 注重國際經驗研究，開展源頭控制技術、管網優化和內澇防治體系

發達國家和地區的排水系統設計均采用基于低影響開發（Low Impact Development, LID）的可持續性雨水管理理念，建立了暴雨徑流源頭控制標準體系，而我國尚處于起步階段。LID強調從源頭開始，全過程實施流量控制，能有效地削減降雨期間的流量峰值，減輕排水管道的壓力，降低城市內澇發生的頻率和強度。

    大多數發達國家和地區城市排水管網標準較高，內澇和防洪標準基本一致，美國的排水標準居住區2-15年，一般取10年。商業和高價值區域10-100年，歐盟的標準農村地區1年、居民區2年、城市中心/工業區/商業區5年、地下鐵路/地下通道10年可保障在沒有發生洪災的條件下，城市不會發生內澇災害。而目前我國城鎮排水標準為1-3年，雖然要求經濟條件較好或有特殊要求的地區采用規范的上限，但據調查一般還是取1年的標準，明顯偏低，同時內澇設計標準缺失，難以支撐排水、內澇防治和防洪體系的銜接。

    美國大排水系統大排水系統major drainage system 100年或大于100年，歐盟農村地區10年、居民區20年、城市中心/工業區/商業區30年、地下鐵路/地下通道50年

    借鑒發達國家和地區的經驗，建議：1）建立涵蓋“源頭控制體系”、“排水管網系統體系”和“內澇防治體系”的我國城鎮排水系統標準體系框架；2）進一步提高標準，參考澳大利亞將城市排水、內澇防治和防洪三套工程體系一并考慮的方式^[4,5]，一方面提高現有排水管網設計標準，同時制定新的內澇防治標準，并將其與城市排水標準和防洪標準相銜接。

 

    2 適當提高排水管網標準，優化排水管網設計技術

    根據國際經驗，參照發達國家和地區的標準，同時結合我國的特點，調整城市分類，適當提高標準，基本和歐盟的標準保持一致。

城鎮類型按人口數量劃分為“特大城市”、“大城市”和“中等城市和小城市”；城區類型分為 “中心城區”、“非中心城區”、“中心城區重要地區”和“下立交、地道和下沉式廣場”。中心城區重要地區主要指行政中心、交通樞紐、學校、醫院和商業聚集區等。

    2013版規范對雨水設計流量的計算方法和適用范圍做了補充規定，提出：“匯水面積小于等于2平方公里時，采用推理公式法計算雨水設計流量；匯水面積超過2平方公里時，宜采用數學模型法計算。”

推理公式適用于較小規模排水系統的計算，當應用于較大規模排水系統的計算時會產生較大誤差。所以，本次修訂參考了國外一些城市采用推理公式計算雨水設計流量的適用范圍。在總結國內外資料的基礎上，提出匯水面積超過2 km²的地區，雨水設計流量宜采用數學模型進行計算

    本次修訂提出，應按年最大值法確定暴雨強度公式。具體規定如下：“具有20年以上的自動雨量記錄地區的排水系統，設計暴雨強度公式應采用年最大值法，按本規范附錄Ａ的有關規定編制。不具備采用年最大值法條件的地區，設計暴雨強度公式可按本規范附錄A的有關規定采用年多個樣法確定，并對重現期進行修正，或參照鄰近地區城市暴雨強度公式。”　

    由于以前國內自記雨量資料不多，因此多采用年多個樣法。現在我國許多地區已具有40年以上的自記雨量資料，具備采用年最大值法的條件。所以，規定具有20年以上的自動雨量記錄地區，應采用年最大值法。如采用年多個樣法，應對重現期做修正。

 

    3 及時確定內澇防治標準，逐步建立內澇防治體系

新版規范增加了以徑流量作為區域開發控制指標的規定，并將本條列為強制條文：“地區改造或排水系統整體改造時，對于相同的設計重現期，改造后的徑流量不得超過原有徑流量。既有高強度開發地區的改造，應采取措施降低徑流量。”

區域開發應充分體現低影響開發理念，除應執行規劃控制的綜合徑流系數指標外，還應執行徑流量控制指標。規定改造地區應采取措施確保改造后的徑流量不超過原有徑流量；高強度開發地區的改造，即綜合徑流系數高于0.7的地區，應采取措施降低徑流量。具體措施包括：建設下凹式綠地，設置植草溝、滲透池等設施，人行道、停車場和廣場采用滲透性鋪面等。

    本次局部修訂增加了內澇防治系統設計重現期的規定：“應根據內澇設計重現期計算校核城鎮排水系統排除地面積水的能力。” “如經過計算校核，地面積水不滿足標準時，應采取滲透、調蓄、雨洪行泄、城市內河整治等措施。超過內澇設計重現期的暴雨將引起內澇災害，必須采取包括非工程性措施在內的綜合應對措施。”

表2 內澇防治系統設計重現期

城鎮類型	重現期（年）	地面積水設計標準
特大城市	50~100	1 居住小區的底層住戶 不進水； 2 工商業建筑物的一樓不進水； 3 道路中至少一條車道的積水深度不超過15cm。
大城市	30~50
中等城市和小城市	20~30

 

    我國還沒有專門針對內澇防治的設計標準，本次修訂增加了控制地面積水方面的內容，并規定了內澇防治系統設計重現期和積水深度標準，用以規范和指導內澇防治設施的設計，其中，道路積水深度指該車道路面標高最低處的積水深度。

    發達國家和地區均建有城市內澇防治系統，主要包含雨水管渠、坡地、道路、河道和調蓄設施等所有雨水徑流可能流經的區域。美國、日本、歐盟等國家均對內澇設計重現期做了明確規定。參考國外相關標準，本次修訂增加了內澇防治系統設計重現期，用以指導我國城鎮內澇防治系統的建設。

    4 加強相關專業規劃協調，共同防治城鎮內澇發生

    排水工程設計應與水利防洪、道路交通、園林綠地、環境保護等專項規劃和設計相協調。排水工程設施，包括內澇防治和雨水利用設施，應根據城鎮規劃水面率的要求，保護自然蓄水設施，還應根據用地性質規定不同區域的高程布置，滿足不同區域的排水要求。

    排水工程設施，包括城鎮內澇防治工程設施是維持城鎮正常運轉的重要基礎設施。在降雨頻繁，河網較為密集，或易受內澇災害的地區，排水工程尤為重要。排水工程與水利防洪、道路交通、園林綠地和環境保護等專業有著密切的聯系，所以，排水工程的設計應與這些相關專業規劃相協調。同時，排水工程設計應滿足城市平面和豎向規劃中的相關控制指標，從城市整體規劃角度考慮排水設施的建設。

 2011版規范新增“內澇防治設施”一節。對內澇防治設施的布置、規模、種類，以及采用公用設施進行雨水調蓄等都做了具體規定：

    “城鎮內澇防治設施的布置和規模應根據城鎮平面規劃和豎向規劃，結合當地地形特點、水文條件、氣候特征、城鎮排水系統和內澇設計重現期等綜合考慮后確定。”

    “城鎮內澇防治設施可采用雨水滲透、雨水收集利用等源頭控制設施和雨水行泄通道、地表雨水調蓄設施、地下雨水調蓄設施等過程蓄排設施。”

    城鎮內澇防治設施是用來排除超過城鎮雨水管渠設施設計重現期暴雨、但不超過內澇設計重現期暴雨的雨水。目前國外發達國家普遍制定了完善的內澇災害風險管理策略，在編制內澇風險評估的基礎上，確定內澇防治設施的布置和規模。

為保障城市在內澇設計重現期標準下不受災，我國也應進行內澇風險評估，根據評估結果在排水能力較弱或徑流量較大的地方設置內澇防治設施。

本次修訂內澇防治設施的種類做了基本規定，并對其功能做了詳細說明。對我國內澇防治系統的建設起了指導作用。  

    “應遵循因地制宜的原則，根據當地的水資源情況和經濟發展水平合理確定雨水資源綜合利用的形式和范圍。水資源缺乏（包括水質性缺水）的城市、地下水位下降嚴重、城市內澇風險加劇的城市和新建開發區等宜進行雨水綜合利用。雨水經收集、儲存、就地處理后可作為沖洗、灌溉、綠化和景觀用水等，也可以經過自然或人工滲透設施后滲入地下，補充地下水資源，實現間接利用。雨水利用設施的設計、運行和管理應與城鎮內澇防治相協調。”

    隨著城市化和經濟的高速發展，水資源不足的矛盾和城市生態安全問題在我國的許多地區愈顯突出，雨水資源的利用日益受到關注。我國城市應根據當地的水資源情況和經濟發展水平，合理利用水資源。雨水利用包括雨水直接利用和雨水間接利用兩種類型。雨水直接利用是指雨水經收集、儲存、就地處理等程序后用于沖洗、灌溉、綠化和景觀等；雨水間接利用一般指通過雨水滲透設施把雨水轉化為土壤水，其手段主要或設施主要有地面滲透、埋地滲透管渠、滲透池等。

城鎮雨水利用、污染控制和內澇防治是城鎮雨水綜合管理的有機組成部分。

  

    2 結語

    與2011版《室外排水設計規范》相比較，2013版規范的修訂內容主要體現在提高排水標準、完善內澇防治措施方面。2013版規范充分參考了發達國家和地區，如美國、英國、德國、澳大利亞、日本等在內澇防治方面的先進理念、標準體系和具體設計標準，并結合我國排水設施的實際建設發展，確定了適應我國國情的城鎮排水標準。為提高我國排水安全、建立完善的城鎮內澇防治系統、有效抵御暴雨自然災害，提供了保障。