今年汛期,北京強降雨天氣多發(fā),城市排水運行、短時積水內(nèi)澇等問題持續(xù)受到市民關(guān)注。如何科學(xué)理解城市排水規(guī)律、為何無法杜絕短時積水、北京如何系統(tǒng)防范汛期風(fēng)險……北京市水科學(xué)技術(shù)研究院正高級工程師戰(zhàn)楠結(jié)合北京城市排澇體系建設(shè)實際,給出全面、權(quán)威、通俗的專業(yè)解讀,揭開城市排水防澇的科學(xué)邏輯。
不同降雨區(qū)域?qū)?yīng)差異化排水路徑 據(jù)戰(zhàn)楠介紹,北京已建成雨水箅子、排水管網(wǎng)、河道、蓄澇區(qū)一體聯(lián)動的現(xiàn)代化城市排澇工程體系,雨水落地后會根據(jù)下墊面、地勢高低、降雨強度形成多級分流、分區(qū)排水模式。
“落到綠地、透水鋪裝的雨水可以直接下滲補地下水,落到硬化路面、屋頂?shù)挠晁瑫R入雨水箅子進入管網(wǎng)系統(tǒng)。”戰(zhàn)楠表示,城區(qū)排水遵循逐級轉(zhuǎn)輸原則,由雨水支管就近收水,再通過干管逐級匯集,最終排入城市河道。

雨水落在路面、屋頂及綠地排水示意
城區(qū)地勢不同,排水方式差異明顯。戰(zhàn)楠解釋說,地勢高的區(qū)域依靠重力自然排水,通暢穩(wěn)定;下凹橋區(qū)、鐵路涵洞、低洼路段地勢受限,必須依靠泵站抬水強排,也是強降雨天氣最容易積水的區(qū)域。

雨水進入地下調(diào)蓄池-再生水廠排水示意
當(dāng)雨水途經(jīng)排水壓力較大片區(qū)、合流制溢流頻發(fā)等局部區(qū)域時,會被截留、調(diào)度引入地下調(diào)蓄池,起到錯峰排水作用,待降雨過后再騰空排入污水管網(wǎng)送至再生水廠處理,或重力排入下游河道。此外,在城市低洼公園,還設(shè)有蓄澇區(qū)作為末端臨時滯蓄空間,當(dāng)遭遇超標(biāo)準(zhǔn)暴雨,河道滿溢、泵站抽排也達到極限時,作為末端臨時滯蓄空間啟用,進一步緩解下游河道行洪壓力。

下凹橋區(qū)等低洼處排水示意
戰(zhàn)楠特別提醒:“北京多數(shù)雨水管網(wǎng)只能應(yīng)對每小時36毫米左右的降雨,一旦遭遇短時極端強降雨,局部路段出現(xiàn)短時積水屬于正常的水力反應(yīng)。”
城市排水設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)無法無限制提升 不少市民疑惑為何不能通過持續(xù)改造根治積水,對此戰(zhàn)楠指出,城市排水提標(biāo)受資金、空間、安全、流域、效益多重剛性約束,不可能無限升級。
“大規(guī)模翻建管網(wǎng)、新建泵站需要巨額投入,老城地下管線密集,改造空間極其有限,過度施工還會影響地面承重安全。”戰(zhàn)楠說,從流域統(tǒng)籌角度看,城市河道行洪容量存在上限,盲目加快城區(qū)排水,會直接加大下游防洪壓力,帶來連鎖風(fēng)險。

雨水進入城市蓄澇區(qū)排水示意
“特大暴雨屬于低概率事件,如果全部按照極端暴雨標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),絕大多數(shù)時間設(shè)施都會閑置,綜合經(jīng)濟效益并不合理。”戰(zhàn)楠強調(diào),北京堅持科學(xué)治水思路,不片面追求極致工程標(biāo)準(zhǔn),“城市防汛必須走綜合防控路徑,依靠工程設(shè)施打底,搭配預(yù)報預(yù)警、應(yīng)急調(diào)度等非工程手段,形成工程防御加管理響應(yīng)的組合體系,分級應(yīng)對不同降雨。”
多重因素疊加導(dǎo)致強降雨天氣城市積水內(nèi)澇頻發(fā) 談及積水多發(fā)原因,戰(zhàn)楠分析是氣候、城市建設(shè)、現(xiàn)場因素三重疊加導(dǎo)致。
“氣候變化疊加城市熱島效應(yīng),讓短時強降雨頻次、強度持續(xù)上升,很多極端雨勢已經(jīng)遠超現(xiàn)有管網(wǎng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。”戰(zhàn)楠表示,雨強超標(biāo)是內(nèi)澇發(fā)生的首要誘因。
同時,城市化帶來的硬化地面大幅增加,徹底改變了自然排水條件。戰(zhàn)楠解釋:“不透水面積增大,雨水無法下滲、快速匯流,河道水位瞬間暴漲,容易出現(xiàn)河水頂托排水口、管網(wǎng)排水受阻甚至倒灌的情況,大幅加劇排水壓力。”
此外,強降雨伴隨的大風(fēng)、冰雹會造成落葉雜物堵塞雨水箅子,部分橋區(qū)車輛占壓雨水口,也會直接造成收水不暢。“很多局部積水不是管網(wǎng)能力不足,而是排水通道被臨時堵塞導(dǎo)致。”戰(zhàn)楠說。
北京城區(qū)多措并舉構(gòu)筑汛期防線 面對復(fù)雜多變的汛期雨情,北京構(gòu)建起工程提升、流域調(diào)度、智慧預(yù)警三位一體的防澇體系。
在基礎(chǔ)排水能力建設(shè)上,戰(zhàn)楠介紹,北京持續(xù)推進雨水箅子平立結(jié)合改造,大幅提升收水效率,堅持常態(tài)化清管行動,確保雨水進得去、流得通。同時在所有低洼橋區(qū)布設(shè)泵站,依靠機械強排快速處置積水。
在宏觀防洪調(diào)度上,北京嚴(yán)格落實“西蓄、東排、南北分洪”成熟格局。戰(zhàn)楠解釋說:“西郊雨洪調(diào)蓄工程汛期錯峰存蓄洪水,平時是市民公園、汛期是防汛屏障。通過科學(xué)分洪調(diào)度,實現(xiàn)洪水繞城分流,有效保護中心城區(qū)安全。”同時通過分洪閘科學(xué)調(diào)度,洪水向南導(dǎo)入涼水河、向北匯入清河、壩河,實現(xiàn)洪水繞城分流,剩余水量經(jīng)南護城河、通惠河向東匯入北運河,全方位疏解城區(qū)洪水壓力。
此外,在智慧防汛便民方面,北京持續(xù)升級預(yù)警服務(wù)和前置處置能力。“水務(wù)、氣象部門聯(lián)合發(fā)布風(fēng)險預(yù)警,今年新增高德積水地圖智能提醒,幫助市民主動避險、繞開積水路段。”戰(zhàn)楠表示,北京堅持預(yù)警前置、力量前置,根據(jù)雨情等級提前布防、快速處置,最大限度縮短積水時長、降低汛期風(fēng)險,全面筑牢城市安全防汛屏障。
來源:北京青年報