王華杰(上海市水務局，上海200040)

　　摘　要：提出了自流排水與內河調蓄相結合的城市圩區雨水的排放模式，分析了傳統的市政雨水管網排水模式和城市圩區雨水排放模式的各自特點。松江新城和上海會計學院的實例應用表明，該模式真正體現了“安全、資源、環境”三位一體的可持續發展的戰略思想，具有較好的推廣應用價值。
　　關鍵詞：城市圩區；雨水排放模式；市政管網；河網調蓄
　　中圖分類號：TU992
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1000-4602(2002)11-0033-03

　　長期以來，上海老城區雨水排水采用市政管網排水模式，忽視了河道的調蓄作用(盲目填河的原因之一)，現上海的集中城市化地區河網水面率不足3%，而在盧灣、黃浦、靜安等老市區基本上找不到河道，使得容蓄能力銳減。于是，市政雨水管網排水系統越建越多，但河道卻越來越少，內河水位越來越高，致使二級防汛墻越建越高，同時城市的雨島效應和熱島效應越來越強烈。
　　隨著以人為本、環境為重和可持續發展的理念逐漸深入人心，要求從提高城市綜合競爭力、建設現代化生態城市的角度來全方位審視河道的容蓄、排水、環境和生態等功能，河網水環境得到了高度重視和保護。隨著城市化建設的迅速發展，市區不斷向郊區延伸擴展，而郊區密布的河網以及嚴格雨污分流的要求使在考慮地區排水問題時，除了傳統的市政雨水管網排水模式外，還有一種新的符合“安全、資源、環境”三位一體的選擇——自流排水與內河調蓄相結合的城市圩區雨水排放模式。

1　排水模式

1.1　市政雨水管網
　　這是傳統的也是被當前老城區廣泛采用且有效的雨水排放模式，其流程見圖1。

　　　　　

　　該排水模式所需的排澇模數較高，雨水泵站的流量較大，管網系統的工程造價也高(據市政雨水排水系統的有關設計資料，不包括污水排放系統的造價約為4000萬元/km2)，同時因為缺乏調蓄容量使得集中排泄強度大而加重了外河及周邊地區的排水壓力。市政雨水管網排水模式適用于建筑物密集、河道稀少而又基本上無新開河的可能且一般難以做到完全雨污分流的城市建成區。
1.2　圩區雨水的排放
　　這是一種與市政雨水管網強力排水模式有不同理念的雨水排放模式，它要求保留適宜的水面積以充分利用內河調蓄能力，同時控制適當的排水間距，因地制宜地建立起具有江南水鄉特色的城市圩區排水體系，其流程見圖2。

　　　　

　　該雨水排放模式比較適用于城鄉結合部地區或農村圩區，這些區域內原有的內河調蓄水面積較多，對生態環境的要求較高并能實行嚴格的雨污分流，因此有條件也有可能采用城市圩區雨水排放模式。
　　上海市水務局規劃室已在松江新城、青浦新城、浦東國際機場、上海會計學院等地區的雨水排水規劃中成功地采用了城市圩區雨水排放模式。筆者以松江新城和上海會計學院為例，從不同的角度來闡述城市圩區雨水排放模式的特點。

2　在松江新城的應用

　　從上海市水利分片綜合治理的范疇看，松江新城處于西部低洼地區、青松大控制片的腹地。青松大控制片的原規劃外圍二級泵站裝機總流量為255m³/s，現僅建成25m³/s，不足1/10。同時隨著片內農村的城市化進程加快，內河調蓄水面率減少，排澇能力遠未達標，使得排澇形勢非常嚴峻。因此要求松江新城的開發建設應盡可能減少對外圍周邊地區的壓力。根據上述要求，對兩種雨水排放模式進行了比選，認為松江新城采用城市圩區雨水排放模式可體現以下特點：
　　①減少泵站流量，節約工程投資。如采用市政雨水管網排水模式并按“一年一遇”的城市雨水排水標準計算的排澇模數為6.0 m³/(s·km²)，新城面積為12.2km²，故需新建雨水泵站的總流量為73m³/s。但如果采用城市圩區雨水排放模式，盡管需把原有的28條大小河道調整為6條骨干河道、原有5.74%的調蓄水面率調整為4.3%，排澇泵站的總流量也僅為36m³/s，比雨水泵站的總流量減少了一半，工程造價必將大為減少。另外，如果市政雨水排入內河，則還需要配置相應的外圍排澇泵站(把內河的水翻到外河)，既增加了內河防汛墻的建設，又造成動力資源的重復浪費。
　　②減輕對外圍周邊地區的排水壓力。由于河道的調蓄作用，所需排澇泵站總流量僅為市政雨水泵站總流量的1/2，使集中排水強度也相應減少了一半，從而大大緩解了對外圍青松大控制片的影響，有利于協同治水。
　　③除澇抗風險能力增強。根據松江新城水力模型計算分析，即使降雨量超過標準的20%，通過適當預降內河水位、充分發揮內河容蓄和削峰功能，基本上不會造成積水，增強了除澇抗風險能力。
　　④有利于水資源調度，改善生態環境。松江新城地處黃浦江上游水資源保護區，周圍河道密布且又寬廣，有著得天獨厚的調水條件，可以充分利用油墩港、華田涇等大河來改善城區生態環境。
　　⑤日常運行管理方便，費用相對低廉。市政雨水管網排水系統不僅一次性工程投資大，而且日常的開機運行、管理費用也高。同時，管網深埋地下而易淤積堵塞，疏通養護不方便。而采用城市圩區雨水排放模式，不管是骨干內河還是明渠(加蓋板)的日常疏通、養護則要方便得多，費用也低廉得多。
　　⑥可以為新城建設提供大量土方。
　　新城地勢低洼(高程一般為2.8～3.2m)，而規劃的室外地坪高程為3.8m，土方缺口很大。由于新城原有河道的水質較好(污染較少)，其淤泥基本可用，因此通過調整水系、整治河道和結合景觀建設適當開挖湖泊，則可為新城開發建設提供土方約為10×106m³，從而降低了工程總造價。

3　在會計學院的應用

　　上海會計學院占地面積約為2.71×10⁵m²(原有水面積約為31997m²)，設計室外地坪標高為3.9m。學院對防洪排澇的保證度和水環境的質量要求很高，既需要有一定的水質較好的水面來增添校園的靈氣，又要體現通視性和親水性的景觀要求，同時兩岸也不宜建防汛墻，最高水位必須控制在3.7～3.8m，常水位不宜低于3.0～3.2m。但是，學院所在地區的防洪、除澇及水質狀況均很不理想，從上海市水利分片綜合治理的范疇看，學院屬淀北片的末梢，地區河網水環境質量差，有機污染相當嚴重，主要污染指標均為Ⅴ類或劣于Ⅴ類，水體長年基本處于黑臭狀態。淀北片河網正常水位約為2.3～2.5m，除澇最高控制水位可達4.20m以上，且目前排澇能力尚未達標，防汛壓力較大。
　　在實際規劃中，因地制宜地采用了城市圩區雨水的排放模式，較好地滿足了校園排水和水環境質量的要求。在不增加校園規劃水面率的前提下，通過疏理校內水系、建設相關的水利控制工程而形成一個相對獨立且可控制的校園水系。通過充分發揮河網的調蓄作用(包括采用預降等措施)，既提高了學院的除澇抗風險保證度，又減少了對外圍的排水影響，更為重要的是體現了雨水是一種寶貴的可利用資源的理念。在保證防汛安全的前提下，充分利用河網把雨水盡可能攔蓄起來而不是強排出去，真正實現了“安全、資源、環境”的融合與統一。

4　結語

　　①在比選城市雨水排放模式時，要把治水理念提高到以人為本、環境為重和可持續發展的高度，從地區實際情況出發統籌考慮城市建設開發進度、河網密度、歷史特點、未來發展戰略以及生態環境的需要等各種因素，因地制宜地選擇相應的排水模式。
　　②傳統的市政雨水管網排水模式一般適用于城市開發程度高、建筑物密集、骨干河道少而又分布稀疏(基本上無新開河道的可能)且難以做到完全雨污分流的地區。而城市圩區雨水排放模式則適用于新建城市化地區，因其原有內河調蓄水面積較多，對生態環境的要求較高，又能實行嚴格的雨污分流。
　　③在有條件的地區采用城市圩區雨水排放模式可以減少排澇動力消耗、節約工程投資和日常運行管理費用，既提高了除澇抗風險能力，又緩解了對外圍周邊地區的排澇壓力，同時還可以容蓄寶貴的雨水資源，為城市生態用水提供水源，有利于水資源調度和綜合利用以及改善生態環境，具有較好的推廣應用價值。

參考文獻：

　　[1]張岳.中國水資源與可持續發展[M].南寧：廣西科技出版社，2000.
　　[2]郭元裕，李壽聲.灌排工程最優規劃與管理[M].北京：水利電力出版社，1994.

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　　收稿日期：2002-04-15