由于全球氣候變化,近年來各地極端天氣頻發(fā),嚴(yán)重影響城市生產(chǎn)生活,提升城市韌性成為全國各大城市面臨的緊迫議題。結(jié)合平急兩用理念,對地上的廣場、綠地、高架,地下的車庫、隧道,以及湖泊等多種應(yīng)急雨水調(diào)蓄設(shè)施開展形式研究,提出應(yīng)用場景、實施要點和運(yùn)維建議,以期為保障城市安全、減輕內(nèi)澇災(zāi)害影響、增加城市韌性提供技術(shù)支撐。
一、地上式平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施
(1)廣場平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施
主體設(shè)施為位于城市內(nèi)的各類型城市廣場,利用下沉空間或通過增設(shè)臨時圍擋設(shè)施而形成的調(diào)蓄空間。圍擋設(shè)施可采用密封防水膜、擋水板等,根據(jù)廣場功能可選用固定安裝或移動式安裝。調(diào)蓄水深宜綜合考慮擋水設(shè)施的材質(zhì)、連接方式等因素,通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后確定,池體有效水深一般為0.5~ 1.5 m。調(diào)蓄設(shè)施應(yīng)設(shè)置疏散通道和警示牌。
廣場平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施應(yīng)設(shè)置專用雨水入口,進(jìn)水位置應(yīng)根據(jù)極端天氣時積水情況、調(diào)蓄設(shè)施位置和周邊環(huán)境綜合確定。入口標(biāo)高宜高于匯水地面,并通過數(shù)學(xué)模型模擬計算確定。廣場平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施進(jìn)水可采用地表漫流進(jìn)水、管道溢流進(jìn)水、水泵提升進(jìn)水等方式。雨水蓄后排放可單獨(dú)或綜合采用重力放空、虹吸排水放空、水泵放空等方式。在應(yīng)急使用后,應(yīng)有序開展蓄后維護(hù),及時恢復(fù)廣場的日常功能。主要包括:臨時擋水設(shè)施、進(jìn)出水泵及配套管道的拆除,場地消毒、清潔,儲備物資復(fù)位,以及廣場日常設(shè)備的檢修等。

圖1 雨水臨時圍擋示意圖
(2)操場平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施
主體設(shè)施為操場下沉空間或通過增設(shè)臨時圍擋設(shè)施而形成的調(diào)蓄空間(見圖1)。新建學(xué)校操場宜采用下沉式建設(shè)及固定安裝的擋水設(shè)施;已建學(xué)校操場根據(jù)實際情況,增設(shè)固定安裝或移動安裝的擋水設(shè)施。擋水設(shè)施可采用密封防水膜、擋水板、高強(qiáng)度玻璃墻等。
操場平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施的進(jìn)出水方式、蓄后恢復(fù)等要求與廣場設(shè)施基本一致。考慮到教學(xué)區(qū)域安全需求,使用時間建議在寒暑假期間。
(3)綠地平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施
主體設(shè)施為利用綠地空間形成的臨時調(diào)蓄設(shè)施。新建低洼綠地內(nèi)宜種植耐淹植物。綠地調(diào)蓄設(shè)施可利用下凹式綠地臨時蓄水,下凹深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計調(diào)蓄容量、綠地面積、植物耐淹性能、土壤滲透性能和地下水位等合理確定;也可在綠地周邊增設(shè)應(yīng)急圍擋進(jìn)一步增大調(diào)蓄容積,臨時擋水設(shè)施宜提前預(yù)埋相應(yīng)基礎(chǔ)裝置,調(diào)蓄時可快速啟用。當(dāng)調(diào)蓄的水質(zhì)較差時,可鋪設(shè)防滲膜,減少對綠地環(huán)境的影響。調(diào)蓄設(shè)施的水深宜結(jié)合綠地、市政道路的豎向布置等因素綜合考慮,綠地調(diào)蓄設(shè)施的調(diào)蓄水深一般為0.5~1.5 m。
進(jìn)水優(yōu)先采用地表漫流進(jìn)水方式,也可為管道溢流進(jìn)水和水泵提升進(jìn)水等。調(diào)蓄雨水的排空時間不應(yīng)大于綠地中植被的耐淹時間。
綠地平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施在使用后,應(yīng)及時進(jìn)行蓄后恢復(fù),以便復(fù)原綠地的使用功能,主要包括:進(jìn)出水泵及配套管道的拆除,植物狀態(tài)評估及恢復(fù),相關(guān)設(shè)備的檢修,儲備物資復(fù)位等。

圖2 高架下平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施立面示意圖
(4)高架下平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施
主體設(shè)施為在城市各類型高架道路下部,通過下沉空間或增設(shè)臨時圍擋設(shè)施而形成的調(diào)蓄空間(見圖2)。新建高架下調(diào)蓄設(shè)施宜采用下沉式建設(shè)及固定安裝的擋水設(shè)施;已建高架下根據(jù)實際情況,增設(shè)固定安裝或移動安裝的擋水設(shè)施。擋水設(shè)施可采用密封防水膜、擋水板、高強(qiáng)度玻璃墻等。調(diào)蓄設(shè)施的水深宜綜合考慮高架安全性、擋水設(shè)施的材質(zhì)、連接方式、區(qū)域內(nèi)澇風(fēng)險等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定,池體有效水深一般為0.5~1.5 m。調(diào)蓄設(shè)施應(yīng)設(shè)置疏散通道和警示牌。
高架下調(diào)蓄設(shè)施宜設(shè)置專用雨水入口,并應(yīng)在極端天氣過后及時放空。在應(yīng)急使用后,應(yīng)有序開展蓄后維護(hù),及時恢復(fù)高架下部空間的日常功能。
二、地下式平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施
(1)地下車庫和地下體育設(shè)施平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施
主體設(shè)施為由地下車庫或地下體育設(shè)施組成的地下調(diào)蓄空間。
結(jié)合新建地下設(shè)施同步建設(shè)的平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施,應(yīng)根據(jù)地區(qū)防災(zāi)規(guī)劃和土地出讓條件要求,對地下車庫結(jié)構(gòu)按雨水調(diào)蓄工況的荷載進(jìn)行受力設(shè)計復(fù)核,地下車庫內(nèi)各類設(shè)施按滿足耐淹水或可盡快恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),變電所、消防泵房和污水泵房等附屬設(shè)施不得位于調(diào)蓄空間的同一層(見圖3)。

圖3 地下車庫平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施立面示意圖
對已建地下車庫或地下體育設(shè)施進(jìn)行改造形成的平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施,變配電等設(shè)施不得與調(diào)蓄空間處于同層,改造建設(shè)前須經(jīng)結(jié)構(gòu)等專業(yè)評估,并對地下室內(nèi)各類設(shè)施按耐淹水標(biāo)準(zhǔn)或可以盡快恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核。
地下車庫或地下體育設(shè)施的平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施可采用局部圍擋式或整層利用式。進(jìn)水位置應(yīng)根據(jù)極端天氣時積水情況、調(diào)蓄設(shè)施位置和周邊環(huán)境綜合確定。有條件的地下停車庫可設(shè)置AGV車輛搬運(yùn)機(jī)器人。雨水調(diào)蓄設(shè)施應(yīng)在極端天氣過后及時放空,以水泵放空為主。
地下平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施在使用后,應(yīng)及時進(jìn)行蓄后恢復(fù),以便復(fù)原地下車庫或體育設(shè)施的使用功能。主要包括:進(jìn)出水泵及配套管道的拆除,場地消毒、清潔,通風(fēng)換氣、有毒有害氣體的檢測,主體結(jié)構(gòu)、地下功能評估及復(fù)位,相關(guān)設(shè)備的檢修,儲備物資復(fù)位等。
(2)民防工程平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施
主體設(shè)施為由民防工程組成的地下調(diào)蓄空間。電站、水庫、地鐵等生命線或重要設(shè)施內(nèi)的民防工程不得用做民防平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施。結(jié)合地下室修建的民防設(shè)施,可參考地下車庫平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施建設(shè)要求,并不得影響內(nèi)部供電、供水、通風(fēng)等生命線工程。
(3)地下隧道和下立交平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施主體設(shè)施為由地下隧道或下立交組成的地下調(diào)蓄空間。
結(jié)合新建地下隧道或下立交同步建設(shè)的平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施,應(yīng)根據(jù)地區(qū)防災(zāi)規(guī)劃要求,在有需要進(jìn)行平急兩用雨水調(diào)蓄的區(qū)域,對地下設(shè)施結(jié)構(gòu)按雨水調(diào)蓄、未調(diào)蓄雨水等工況的荷載進(jìn)行受力設(shè)計,各類地下設(shè)施按滿足耐淹水或可盡快恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),變電所、消防泵房、雨水泵房等附屬設(shè)施不得位于調(diào)蓄空間內(nèi)。
對已建地下隧道或下立交進(jìn)行改造形成的平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施,改造建設(shè)前須經(jīng)結(jié)構(gòu)等專業(yè)評估。現(xiàn)澆整體式襯砌結(jié)構(gòu)(多為明挖法修建),可根據(jù)地區(qū)防災(zāi)規(guī)劃要求,對其結(jié)構(gòu)按雨水調(diào)蓄工況的荷載進(jìn)行受力設(shè)計或復(fù)核,各類設(shè)施按滿足耐淹水或可盡快恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)改造;預(yù)制裝配式襯砌結(jié)構(gòu)(多為盾構(gòu)法修建),不應(yīng)進(jìn)行雨水調(diào)蓄設(shè)計。變電所、消防泵房、雨水泵房、廢水泵房等附屬設(shè)施不得位于調(diào)蓄空間內(nèi)。對地下隧道或下立交內(nèi)各類設(shè)施按耐淹水標(biāo)準(zhǔn)或可以盡快恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核。
利用隧道或下立交已有空間調(diào)蓄的,調(diào)蓄水深根據(jù)隧道和下立交高度確定,并預(yù)留超高。地下隧道或下立交平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施應(yīng)當(dāng)有組織地進(jìn)水,在使用后及時用水泵排空。蓄后應(yīng)及時恢復(fù)原有通行功能,除清洗通風(fēng)外,還應(yīng)對主體結(jié)構(gòu)和交通功能進(jìn)行評估及復(fù)位。
三、湖泊平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施
主體設(shè)施為利用湖泊自身調(diào)蓄空間形成的臨時調(diào)蓄設(shè)施。新建湖泊應(yīng)在規(guī)劃設(shè)計階段,分析周邊的易澇點、地勢低洼地帶的積水風(fēng)險,在湖泊深度上預(yù)留一定的余量作為臨時調(diào)蓄容積使用。已建的湖泊在汛期須密切關(guān)注氣象預(yù)報,在超標(biāo)暴雨前對湖泊水位進(jìn)行預(yù)降。湖泊平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施的平面布局和規(guī)模應(yīng)根據(jù)其功能定位、地形地貌、區(qū)域排水防澇、防洪和水系規(guī)劃、景觀要求等因素確定。湖泊護(hù)岸、護(hù)坡設(shè)計,應(yīng)滿足調(diào)蓄水位變動對結(jié)構(gòu)的要求,護(hù)岸、護(hù)坡和雨水管渠出水口的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)相互協(xié)調(diào),可設(shè)置應(yīng)急圍擋,提前預(yù)埋相應(yīng)基礎(chǔ)裝置,調(diào)蓄時可快速啟用,湖泊周邊應(yīng)增設(shè)安全圍欄以及聲光警示裝置。
作為平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施的湖泊,如須新增填占調(diào)蓄庫容的涉水構(gòu)筑物,如人工島、親水平臺、濱水棧道、游船碼頭等,必須經(jīng)過排水防澇影響論證后方可建設(shè)。
進(jìn)水方式可分為三類,分別為地表漫流進(jìn)水、管道溢流進(jìn)水和水泵提升進(jìn)水。進(jìn)水位置應(yīng)根據(jù)極端天氣時積水情況、調(diào)蓄設(shè)施位置和周邊環(huán)境綜合確定。湖泊調(diào)蓄設(shè)施宜通過構(gòu)建生態(tài)護(hù)坡和陸域緩沖帶等生態(tài)措施,削減進(jìn)入湖泊的雨水徑流污染。
湖泊平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施應(yīng)在極端天氣過后及時放空,當(dāng)湖泊與外河相連通時,應(yīng)利用周邊河道放空;當(dāng)湖泊與外河不連通時,宜通過周邊市政管網(wǎng)放空。應(yīng)及時進(jìn)行蓄后恢復(fù),以便復(fù)原湖泊的使用功能,評估及復(fù)位湖泊內(nèi)涉水構(gòu)筑物功能,并進(jìn)行湖泊水質(zhì)檢測。
四、結(jié) 語
城市內(nèi)澇防治是一項系統(tǒng)性工程,涉及源頭減排、雨水管渠、排澇除險等工程性措施和應(yīng)急管理等非工程性措施,是一項跨地域、跨部門的系統(tǒng)工程[5]。結(jié)合平急兩用理念開展雨水調(diào)蓄設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)是在應(yīng)急層面的一種嘗試,其規(guī)劃選址應(yīng)該結(jié)合城市地形、市政雨水系統(tǒng)和河道水系等各項要素,依托區(qū)域規(guī)劃雨水排水系統(tǒng),根據(jù)內(nèi)澇風(fēng)險評估結(jié)果,明確布局和規(guī)模,并征詢相關(guān)利益主體意見。新建平急兩用雨水調(diào)蓄設(shè)施應(yīng)依托相關(guān)主體設(shè)施的建設(shè),同步建設(shè)施工和驗收。通過改建增加調(diào)蓄功能的設(shè)施在改造過程中須充分論證,并進(jìn)行相關(guān)的事前損失及風(fēng)險評估預(yù)測,在滿足主體設(shè)施自身安全的前提下,確保增設(shè)調(diào)蓄功能方案的科學(xué)性和可操作性。(作者:龔曉露)