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摘要：本文以海宁市一积水区为例，分析了该积水区形成原因：既有地势、气候变化等自然因素，也有城市建设和管理等人文因素，并提出了治理对策。
关键词：积水区；形成原因；治理对策；
1概述
海宁市位于浙江省北部，地处杭嘉湖平原南缘、钱塘江北岸，素有“鱼米之乡，丝绸之府，文化之邦，旅游之地，皮衣之都”之美誉。区域属亚热带季风气候区，气候温暖湿润，四季分明。春季降水丰富，且降水时间长，初夏因冷热高压对峙，造成连绵不断的“黄梅雨”。全年平均降雨量1167.5mm，最大年降雨量1725mm（1954年），最小年降雨量760.3mm（1978年），全年有两个降雨高峰期，即4-7月的多雨季节和7-9月的台风季节。汛期降雨的过分集中导致城市雨水危害加剧，内涝灾害频发，老城区部分地段雨季经常出现积水现象，特别是电力巷~文苑路区域每到暴雨时积水严重，造成交通阻断，市民出行困难，也严重威胁着人民群众的生命财产安全。
为了解决电力巷~文苑路区域积水严重问题，2007年我所受海宁市市政管理处委托，对上述区域做排水改造设计。范围为水月亭路以北，长埭路以南，梅园路以东，白漾河以西区块，总面积约187500平方米。该区域范围内主要单位为市广电中心、市青少年宫、市科技局、市电力局、市土管局、市农经局种子公司等，主要居住的住宅区为机关宿舍及白漾小区。改造前区域内除个别路段外，市政道路均设排水管道，但大多为D300~D500雨污合流管，管材多为素混凝土管，雨水出水口4个，出水总能力大约为0.35m³/s，雨水排放出路为市区南北向白漾河。
2 积水区形成原因
2.1自然因素
(1)积水区地势低洼。
该区域内建筑物大多始建于上世纪八、九十年代，建前原状地面高程偏低，区域内池塘密布，小河流走向曲折，由于当时建房筑路尚未有城防控制标高要求，故现状该区域道路路面高程普遍较低，黄海高程大多在2.3～2.9m之间。现道路路面设计城防控制标高不低于3.36m（黄海，50年一遇）。
(2)短历时强暴雨天气。
近来极端天气状况出现越来越频繁。同时，由于城市形成的热岛效应，使夏季大气对流活动在城区附近得以加强，也增加了局部大暴雨发生的机率。
海宁市地处长江三角洲杭嘉湖冲积平原，地势平坦、低缓。市区的排水系统基本上采用重力流排水设计，按《室外排水设计规范》(GB50014-2006)要求，位于车行道下排水管道起点管段的最小埋深要求为管顶覆土不小于0.7m，最小管径(D300mm)的最小排水纵坡为3‰，从排水管道支管管段的起点到主干管，再由主干管至最后排出口，管道埋深由起点管段开始，随着管线长度的增加而逐渐加大，下游的管径通常也随着逐渐变大，且排水设计中大多采用管顶平接，因此到最后排出口时，许多末端出水口的管内底标高已经偏低了，当遇短历时强暴雨时，河道水位升高，考虑河道水位的顶托影响，即淹没出流的情况，排水管道的排水能力大打折扣，管道内积水不能及时排除，进而路面雨水无法排除。
2.2城市建设因素
(1)该积水区现有雨水管网系统设计标准低，大多数排水管道设计重现期为０.５a，甚至更低，无法满足一般地区1~2a一遇、重要地区2~3a一遇的标准。根据核算，目前积水区雨水管出水总能力约0.35m³/s，而按1a一遇标准雨水管所需出水能力约1.0m³/s，相差较大。
造成设计标准低的原因，主要有以下几点：一是受当时经济能力限制；二是随着建成区的不断扩大，雨水管管渠缺乏总体规划，被动地从已有干管向上游延伸方式，汇水面积不断增大，造成干管超负荷，雨水排放受阻。当暴雨超过该标准时，管道排水能力不足。
（2）随着城市的大规模建设和快速发展，区域内被建筑物、道路和地面硬化所占据的面积比例越来越大，绿化面积和透水面积越来越小，改变了原有的上垫面，使得不透水层面比例增长，地表综合径流系数与原来相比增长明显。
根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)，公园或绿地径流系数为0.10~0.20，非铺砌土路面径流系数0.25~0.35，而屋顶和混凝土或沥青路面的径流系数为0.85~0.95。由于地面性质变化产生的雨水径流量差别有2~3倍之多。
（3）区域内地势原因天然形成的排水明沟，因走向大多较不规则，影响了地块使用。在城市发展过程中或被取消，或被改为暗涵后占压，内部堵塞严重，过水断面减小，影响区域内的雨水排放。
（4）部分道路雨污水设施未能配套建设，仍存在无雨水管道或雨污水合流的现象。现场调查中发现长埭路，目前仅有d300~d500雨污合流管，不能满足流量要求，另外电力巷道路上部分路段未埋设排水管道。
2.3城市管理因素
（1）雨水口由于杂物影响，收水能力减弱。
积水区域内长埭路沿街单位、个人向雨水口内倾倒垃圾现象普遍，现状雨水管渠普遍淤积严重，过水断面部分管线不足一半。造成管内无水，地面积水。积水区域内文苑路雨水支管较为完善，但雨水箅子堵塞严重，收水能力减弱。
（2）河道与排水管道分属不同部门管理，协调困难。
积水区排出河道白漾河，为抬高水位增加景观效果，河道上设有橡胶坝蓄水构筑物。暴雨时若坝放水不及时，造成河道水位偏高，雨水管渠出水不畅。
（3）雨水管道建成后移交不及时，影响正常使用。
部分雨水管道建成后由于各种原因未能正常移交市政管理部门，管道内垃圾未能及时清理，管道接口、基础、检查井存在质量隐患，维护责任单位不明确，影响正常使用。
3积水区治理对策
根据以上分析，可见造成电力巷~文苑路区块积水的原因是多样的，对积水区的治理应该用系统工程的观点和方法，进行综合治理。治理的目标：中雨不积水，大雨不断行，暴雨有对策。以下为本次积水区治理对策。
3．1工程类措施
（1）设置明渠，为地面雨水径流寻找出路。
城市雨水的排泄出路主要有地表径流和管道输送两种形式，雨水管道设计时是按照区域的重要程度，按不同的重现期设计的。当降雨量超过设计重现期标准时，多余雨水以地表径流的形式沿路面向地势低处排放。因此，路面排水的作用非常重要。经现在实测，该积水区域内电力巷，地势相对周边较低，暴雨时，地面积水容易汇入此处，在该路北侧车行道边全线下挖，设置明渠，经计算，明渠断面宽度600毫米，深700毫米，水力坡降0.2%。
（2）增设雨水管道，提高输水能力和设计标准。
如前所述，区域内雨水管渠设计标准偏低，需提高标准。采用的方法是对原有排水系统进行分割截流，在原有系统内中段增设雨水主管，将上游来水截入新建主管内，这样上游来水截流后，下游管道设计标准相应提高，同时改造的路段大大减少。在文苑路西侧设雨水主管，按重现期1~2a一遇设计标准计算，将文苑路以西雨水全部截流，同时有效地减少了对原有道路的破坏。
（3）增设雨水强排泵站。
为了提高排涝标准，降低积水概率，本次改造设计中，在管道最下游设置雨水强排泵站一座，经计算泵站配置两台350WQ1200-6-30，两台300WQ-11-30水泵。
（4）减少铺装，加大绿化面积，大力推广屋顶绿化。
针对老城区，硬化面积较大，雨水下渗少，原有建筑较为密集，增加绿化面积难度较大等现状，近年来出现的屋顶绿化技术可很好地解决这一问题。屋顶绿化通常由保温层、隔根层、蓄排水层、轻质土壤种植层四层组成（见图1）。配置合理的屋顶绿化系统，能够有效地截留雨水，减轻城市排水压力；改善生态环境，夏季能减轻太阳辐射强度，缓解城市局部热岛效应；冬季具有保温作用；可降低能源消耗。通过屋顶绿化，可使屋顶雨水排泄量减少70%以上。
3．2非工程类措施
（1）加强对雨水系统的管理，保证排水功能的的正常使用。
定期进行管道的清淤、疏通、检查工作。发现管道局部淤积及时清通，雨井水口、检查井破损时进行维修。对于被盗失的雨水口篦子和检查井井盖，及时进行补复、加固，确保排水管道常年具有良好的接纳雨水的能力，使暴雨时路面径流能迅速地汇集到城市排水管网系统中。
（2）统一管理，统一高度，保证讯期雨水排放。
把城市道路、管线、明渠、河流、蓄水排水构筑物等做为一个整体来综合整治，避免人為因素导致出水不畅，造成积水。
（3）强化工程施工质量管理，理顺交接程序，保证雨水工程顺利移交，使其尽快正常发挥作用。
4．整治效果
本工程于2008年上半年改造完毕，2008年9月15日，受“森拉克”台风外围和弱冷空气的共同影响，海宁市出现短时强对流天气，短短一小时降雨量为77.0毫米；2009年8月1日，出现一小时74.5毫米短历时大暴雨，通过本次改造及相关部门密切配合下原积水区暴雨后2小时路面已无积水，得到了市民的肯定，取得较好效果。
5.结语
要解决城市积水问题，需采取规划、工程、管理等综合治理措施，对降水实行下渗、调蓄、导排、调峰等多种手段，并在各部门密切配合下，才能有效地解决城市积水问题。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：积水区；形成原因；治理对策；
1概述
海宁市位于浙江省北部，地处杭嘉湖平原南缘、钱塘江北岸，素有“鱼米之乡，丝绸之府，文化之邦，旅游之地，皮衣之都”之美誉。区域属亚热带季风气候区，气候温暖湿润，四季分明。春季降水丰富，且降水时间长，初夏因冷热高压对峙，造成连绵不断的“黄梅雨”。全年平均降雨量1167.5mm，最大年降雨量1725mm（1954年），最小年降雨量760.3mm（1978年），全年有两个降雨高峰期，即4-7月的多雨季节和7-9月的台风季节。汛期降雨的过分集中导致城市雨水危害加剧，内涝灾害频发，老城区部分地段雨季经常出现积水现象，特别是电力巷~文苑路区域每到暴雨时积水严重，造成交通阻断，市民出行困难，也严重威胁着人民群众的生命财产安全。
为了解决电力巷~文苑路区域积水严重问题，2007年我所受海宁市市政管理处委托，对上述区域做排水改造设计。范围为水月亭路以北，长埭路以南，梅园路以东，白漾河以西区块，总面积约187500平方米。该区域范围内主要单位为市广电中心、市青少年宫、市科技局、市电力局、市土管局、市农经局种子公司等，主要居住的住宅区为机关宿舍及白漾小区。改造前区域内除个别路段外，市政道路均设排水管道，但大多为D300~D500雨污合流管，管材多为素混凝土管，雨水出水口4个，出水总能力大约为0.35m³/s，雨水排放出路为市区南北向白漾河。
2 积水区形成原因
2.1自然因素
(1)积水区地势低洼。
该区域内建筑物大多始建于上世纪八、九十年代，建前原状地面高程偏低，区域内池塘密布，小河流走向曲折，由于当时建房筑路尚未有城防控制标高要求，故现状该区域道路路面高程普遍较低，黄海高程大多在2.3～2.9m之间。现道路路面设计城防控制标高不低于3.36m（黄海，50年一遇）。
(2)短历时强暴雨天气。
近来极端天气状况出现越来越频繁。同时，由于城市形成的热岛效应，使夏季大气对流活动在城区附近得以加强，也增加了局部大暴雨发生的机率。
海宁市地处长江三角洲杭嘉湖冲积平原，地势平坦、低缓。市区的排水系统基本上采用重力流排水设计，按《室外排水设计规范》(GB50014-2006)要求，位于车行道下排水管道起点管段的最小埋深要求为管顶覆土不小于0.7m，最小管径(D300mm)的最小排水纵坡为3‰，从排水管道支管管段的起点到主干管，再由主干管至最后排出口，管道埋深由起点管段开始，随着管线长度的增加而逐渐加大，下游的管径通常也随着逐渐变大，且排水设计中大多采用管顶平接，因此到最后排出口时，许多末端出水口的管内底标高已经偏低了，当遇短历时强暴雨时，河道水位升高，考虑河道水位的顶托影响，即淹没出流的情况，排水管道的排水能力大打折扣，管道内积水不能及时排除，进而路面雨水无法排除。
2.2城市建设因素
(1)该积水区现有雨水管网系统设计标准低，大多数排水管道设计重现期为０.５a，甚至更低，无法满足一般地区1~2a一遇、重要地区2~3a一遇的标准。根据核算，目前积水区雨水管出水总能力约0.35m³/s，而按1a一遇标准雨水管所需出水能力约1.0m³/s，相差较大。
造成设计标准低的原因，主要有以下几点：一是受当时经济能力限制；二是随着建成区的不断扩大，雨水管管渠缺乏总体规划，被动地从已有干管向上游延伸方式，汇水面积不断增大，造成干管超负荷，雨水排放受阻。当暴雨超过该标准时，管道排水能力不足。
（2）随着城市的大规模建设和快速发展，区域内被建筑物、道路和地面硬化所占据的面积比例越来越大，绿化面积和透水面积越来越小，改变了原有的上垫面，使得不透水层面比例增长，地表综合径流系数与原来相比增长明显。
根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)，公园或绿地径流系数为0.10~0.20，非铺砌土路面径流系数0.25~0.35，而屋顶和混凝土或沥青路面的径流系数为0.85~0.95。由于地面性质变化产生的雨水径流量差别有2~3倍之多。
（3）区域内地势原因天然形成的排水明沟，因走向大多较不规则，影响了地块使用。在城市发展过程中或被取消，或被改为暗涵后占压，内部堵塞严重，过水断面减小，影响区域内的雨水排放。
（4）部分道路雨污水设施未能配套建设，仍存在无雨水管道或雨污水合流的现象。现场调查中发现长埭路，目前仅有d300~d500雨污合流管，不能满足流量要求，另外电力巷道路上部分路段未埋设排水管道。
2.3城市管理因素
（1）雨水口由于杂物影响，收水能力减弱。
积水区域内长埭路沿街单位、个人向雨水口内倾倒垃圾现象普遍，现状雨水管渠普遍淤积严重，过水断面部分管线不足一半。造成管内无水，地面积水。积水区域内文苑路雨水支管较为完善，但雨水箅子堵塞严重，收水能力减弱。
（2）河道与排水管道分属不同部门管理，协调困难。
积水区排出河道白漾河，为抬高水位增加景观效果，河道上设有橡胶坝蓄水构筑物。暴雨时若坝放水不及时，造成河道水位偏高，雨水管渠出水不畅。
（3）雨水管道建成后移交不及时，影响正常使用。
部分雨水管道建成后由于各种原因未能正常移交市政管理部门，管道内垃圾未能及时清理，管道接口、基础、检查井存在质量隐患，维护责任单位不明确，影响正常使用。
3积水区治理对策
根据以上分析，可见造成电力巷~文苑路区块积水的原因是多样的，对积水区的治理应该用系统工程的观点和方法，进行综合治理。治理的目标：中雨不积水，大雨不断行，暴雨有对策。以下为本次积水区治理对策。
3．1工程类措施
（1）设置明渠，为地面雨水径流寻找出路。
城市雨水的排泄出路主要有地表径流和管道输送两种形式，雨水管道设计时是按照区域的重要程度，按不同的重现期设计的。当降雨量超过设计重现期标准时，多余雨水以地表径流的形式沿路面向地势低处排放。因此，路面排水的作用非常重要。经现在实测，该积水区域内电力巷，地势相对周边较低，暴雨时，地面积水容易汇入此处，在该路北侧车行道边全线下挖，设置明渠，经计算，明渠断面宽度600毫米，深700毫米，水力坡降0.2%。
（2）增设雨水管道，提高输水能力和设计标准。
如前所述，区域内雨水管渠设计标准偏低，需提高标准。采用的方法是对原有排水系统进行分割截流，在原有系统内中段增设雨水主管，将上游来水截入新建主管内，这样上游来水截流后，下游管道设计标准相应提高，同时改造的路段大大减少。在文苑路西侧设雨水主管，按重现期1~2a一遇设计标准计算，将文苑路以西雨水全部截流，同时有效地减少了对原有道路的破坏。
（3）增设雨水强排泵站。
为了提高排涝标准，降低积水概率，本次改造设计中，在管道最下游设置雨水强排泵站一座，经计算泵站配置两台350WQ1200-6-30，两台300WQ-11-30水泵。
（4）减少铺装，加大绿化面积，大力推广屋顶绿化。
针对老城区，硬化面积较大，雨水下渗少，原有建筑较为密集，增加绿化面积难度较大等现状，近年来出现的屋顶绿化技术可很好地解决这一问题。屋顶绿化通常由保温层、隔根层、蓄排水层、轻质土壤种植层四层组成（见图1）。配置合理的屋顶绿化系统，能够有效地截留雨水，减轻城市排水压力；改善生态环境，夏季能减轻太阳辐射强度，缓解城市局部热岛效应；冬季具有保温作用；可降低能源消耗。通过屋顶绿化，可使屋顶雨水排泄量减少70%以上。
3．2非工程类措施
（1）加强对雨水系统的管理，保证排水功能的的正常使用。
定期进行管道的清淤、疏通、检查工作。发现管道局部淤积及时清通，雨井水口、检查井破损时进行维修。对于被盗失的雨水口篦子和检查井井盖，及时进行补复、加固，确保排水管道常年具有良好的接纳雨水的能力，使暴雨时路面径流能迅速地汇集到城市排水管网系统中。
（2）统一管理，统一高度，保证讯期雨水排放。
把城市道路、管线、明渠、河流、蓄水排水构筑物等做为一个整体来综合整治，避免人為因素导致出水不畅，造成积水。
（3）强化工程施工质量管理，理顺交接程序，保证雨水工程顺利移交，使其尽快正常发挥作用。
4．整治效果
本工程于2008年上半年改造完毕，2008年9月15日，受“森拉克”台风外围和弱冷空气的共同影响，海宁市出现短时强对流天气，短短一小时降雨量为77.0毫米；2009年8月1日，出现一小时74.5毫米短历时大暴雨，通过本次改造及相关部门密切配合下原积水区暴雨后2小时路面已无积水，得到了市民的肯定，取得较好效果。
5.结语
要解决城市积水问题，需采取规划、工程、管理等综合治理措施，对降水实行下渗、调蓄、导排、调峰等多种手段，并在各部门密切配合下，才能有效地解决城市积水问题。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。