山东省泰安市建设工程招标投标管理办公室271000
随着社会经济的飞速发展以及社会主义现代化建设的不断完善，我国城市化进程的步伐日渐加快，城乡一体化格局逐渐形成。雨水排水暴露出的城市市政基础设施建设问题，逐渐突出，雨水排水在城市建设、市民生活、出行安全中具有举足轻重的地位。本文通过分析我国城市雨水排水存在的问题,提出了城市雨水排水管理的方法及城市基础设施建设改造注意的问题,通过这些的方法,从而能够实现对城市雨水的使用排放合理进行，减少城市内涝灾害的发生。
一、问题的产生
近几年，特别是今年，由于极端气候的发生，时常可以从各种媒体上听或看到“到xx去看海、x地立交桥积水，x辆车被淹”等消息，这些情况的发生是因为短时间的大雨、暴雨形成，可能只有几小时或不到一小时，降雨总量不一定很大，由于路面雨水径流系数不断加大，在市内低洼地带汇集成积水，给城市各方面造成了危害。
1、内涝给城市交通造成了巨大影响。
城市建设的飞速发展，城市道路长度增加较快，特别是下卧式立交桥由于建造费用低，能够快速安全的解决城市交通问题，被各地广泛采用。由于暴雨的原因，下卧式立交桥积水造成的事故较多，如：2012年7月21日，暴雨侵袭北京，京港澳高速南岗洼路段积水，桥下的水泵站因为大雨被水淹没而停止工作；高速路护坡的防水系统被外来水流冲开。
2、雨水长时间流动，对基础设施造成重大影响。还是以7.21降雨为例，北京主要积水道路63处，路面塌方31处；3处在建地铁基坑进水；轨道7号线明挖基坑雨水流入；5条运行地铁线路的12个站口因漏雨或进水临时封闭；降雨造成京原等铁路线路临时停运8条已。
3、对居民正常生活造成重大影响。全市共转移群众56933人，其中房山区转移20990人。发生2起泥石流灾害；平房漏雨1105间次，楼房漏雨191栋，积水496处，地下室倒灌70处，共补苫加固房屋649间，疏通排水141处。水利、农业、林业等其他灾害也较大。
二、对出现问题原因的分析。
1、地面硬化，增加了地表径流。雨水正常情况下进入大自然经过降雨、蒸发、径流、入渗循环往复维系自然水文循环。在自然水的循环中，任何地区的降雨的蒸发、径流、入渗都是有一定比例的，尽管这种比例会随着地形、地貌、气候、土壤等自然条件的差异有所区别，但在总体上是合理分配的。
目前，由于城市化建设的不断加快，城市里成片的不透水地面和和水泥森林大量增加，使八成以上城市地表丧失雨水吸储能力。对有限的管道设施,一旦暴雨来临,很易形成严重内涝。随着城市面积急剧扩大,单靠管网排涝此“管”不通,城市水土平衡更是难以为继。原有的雨水通道不复存在，作为自然水循环应有的蒸发、径流、入渗比例被打破，在不透水地面、降雨中80%-90%都变成了径流、蒸发，入渗的通路被不透水的地面阻断，径流系数增大至0.8-0.9以上。由于同样的理由，原本缓慢汇集的径流，可以在不透水的路面的帮助下，可以快速向城区低洼地区汇集，这样大大减少了蒸发、入渗的时间和水量，地下水补充少了。
2、城市河流治理、坑塘填埋，减少了雨水容存时间，加剧了形成洪水危害。但是，由于城市化进程的加快，为了土地利用率，许多市区内的积水坑塘等传统的雨水载体几乎填埋殆尽，城市河道也越来越窄，经过取直切弯，砌岸护坡，架桥甚至覆盖。由于人为的阻隔，城区雨水上天（蒸发）无路，入地（下渗）无门，滞留无地，原本滞水能力较强的河道，无法留住河水下渗，到了雨天稍微雨量增大，时常发生河水水流失控淹岸的情况。
3、路面积水没有及时排出，快速汇集成流。
现在由于城市化的进展较快，与之配套的城市道路也逐步加长，许多城市建设只重地上规划建设，不重视地下雨水管线铺设，更谈不上考虑如何利用雨水，使得道路上的雨水（小雨）很快汇集成流。其次除了市政排水管线的原因外，还与道路设计施工有关，部分道路设计施工时，没有结合道路地形及雨水汇集流动情况，中途分流雨水，导致雨水快速汇集，第三是道路排水设施年久失修或者维修不彻底，雨天汇水量大时，不能发挥应有的作用。
4、城市排水设施老化维护不到位，或设计标准偏低或不适应现实情况。
从目前的分析来看，造成城市严重内涝的主要原因是暴雨强度超过了排水的一般能力，但从与世界上做得较好的国家对比看，我国城市排水存在一些问题：
①对城市排水设施的建设重视不够，投入严重不足。城市建设存在重地上轻地下的倾向，部分城市雨水管道系统严重不完善，施工时投工减料，不按设计施工雨水管道，有的地段无雨水管道从而导致雨水沿路径流。
②排水设施维护管理水平低，得不到及时的养护维修，无法经得起大雨的检验，造成雨天无法正常排水。如有的城市路边的排水孔只清理了沉砂池，管道於堵没有得到彻底清理。城市部分排水泵站维修保养不到位，紧急情况发生时，机器无法正常运转。
③应对超标准降雨的措施力度不够，对城市易积水地段排水设施及改造建设不彻底，或没有采取有力措施切实解决发生的危险。没有对地下的排水设施区域进行详细规划建设，或者只在积水区域小范围内对排水设施进行改造建设维修。
三、加强城市雨水管理，做好减灾防灾
城市作为人类活动的聚居区，已经成为对自然水系原有生态系统平衡破坏最集中，影响力最大的力量。减少雨水灾害，是城市建设的当务之急。要让雨水从不透水的地面和水泥森林中找出一条正确的回归之路。
1、做好地下管线的规划，使雨水顺利排出。
在排水设施的规划设计标准中，重现期是一个重要参数，其表示设计暴雨强度出现的周期。雨水系统的规划设计重现期是根据城市的经济发展和人民群众生活水平、积水后的财产损失的严重程度等多方面因素决定的。应根据汇水地区性质（广场、干道、厂区、居住区）、地形特点和气象特点等因素确定。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般选用0.5～3a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般选用2～5a，并应与道路设计协调。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。重要干道、重要地区或短期积水能引起严重后果的地区，重现期宜采用3-5年，其他地区重现期宜采用1-3年。特别重要地区和次要地区或排水条件好的地区规划重现期可酌情增减。
2、做好城市汇水量较大积水区域的排水规划设计改造工作。
随着国民经济和城市化建设的不断发展，城市道路的功能得到不断完善，复杂的城市道路网具有越来越多的城市立交桥。从近几年的情况看，城市大雨积水较多，影响交通造成事故的大多为下凹式立交桥，，这就要求设计人员必须结合立交桥施工现场情况作出合理的设计。
（1）下立交雨水排水系统的作用与特点
下凹式立交雨水排水系统的作用是在阴雨天气时及时有效地排除立交范围内汇集的大量雨水，维持城市道路安全顺畅的运行。由于下立交两侧引道纵坡一般都较大，具有降雨时聚水较快的特点，若排除不及时就会威胁行车行人安全，以致中断道路交通，而众多立交一般又位于城市道路系统的咽喉部位，一旦交通中断往往影响很大，所以对其排水可靠性要求，高于一般的雨水排水系统。
（2）下凹式立交雨水排水系统组成
立交排水系统由雨水收集系统和雨水泵站组成。其作用是收集集水范围内的雨水至集水池。由于立交引道坡度较大（通常在2%-3.5%之间），造成雨水的地面径流流速较大，接近甚至超过管道排放的流速，在引道上设置雨水井效果并不理想，所以一般采取在立交最低处设置多篦集水井来收集雨水，就近进入泵站集水池。多篦水井的个数是雨水设计流量与单个集水井容纳流量的比值，并考虑1.2-1.5的堵塞系数。
（3）设计中应注意的问题
下立交雨水排水系统设计与城市雨水排水系统的设计原理相同，但有其特殊性。
（一）设计标准与规模。雨水排水系统因其整个系统较周围环境要低，需要重点考虑排水安全性，故其设计参数较一般排水系统要相应提高，重要干道、地区或短期积水即能引起严重后果的地区，重现期一般选用3-5年；立体交叉道路排水的地面径流量计算，宜符合下列规定：
1）设计重现期不小于3年，重要区域标准可适当提高，同一立体交叉工程的不同部位可采用不同重现期。
2）地面集水时间宜为5-10min.与城市雨水排水系统不同的是，下立交引道坡度较大，集水较快，并考虑立交的重要程度，应适当提高下立交排水的设计重现期，一般宜取其上限。
（二）雨水泵站集水池容积及流态。对潜水泵站而言，集水池即泵室，由于潜水泵间距较小，集水池大小决定着泵站大小和工程造价，合理确定集水池大小显得尤为重要。随着水泵技术、自控技术进步，集水池容积可减小。集水池雨水流态会对泵的运行产生影响。
（三）水泵的选型与控制。水泵作为下立交泵站核心直接对泵站的运行效率产生影响。对于立交泵站水泵运行一般要求易安装、易维护，运行安全可靠、结构简单故障率低。因此潜水泵作为一种泵与电机连体，并同时潜入液下工作的泵型。其明显具有以下几个方面的优点：
①泵体结构紧凑、占地面积小。
②安装维修方便。小型的潜水排污泵可以自由安装，大型的潜水排污泵一般都配有自动藕合装置可以进行自动安装。
③连续运转时间长。潜水排污泵由于泵和电机同轴，轴短，转动部件重量轻，因此轴承上承受的径向载荷相对较小，寿命比一般泵要长得多。
④不存在汽蚀破坏及灌引水等问题。
⑤振动噪声小，电机温升低，对环境无污染。
水泵的控制手段与能否及时排除雨水密切相关，充分利用易于实现自动控制的优点，采用报警水位双泵启动方式控制，即高水位（小雨）时启动1台水泵，超高水位（大雨）时再启动1台水泵并报警。
（4）根据下凹式立交桥周围所处的地形，利用预埋管道自然排水。
下凹式立交桥造价小，容易解决道路交叉通行带来的问题被广泛采用，在设计立交桥时排水系统时，应本着保证通行安全，快速排除积水，过程简单方便的原则，尽可能利用地形地貌，预埋排水管道排除积水，实践证明只要按排水设计规范设计，这种方法简便有效环保。
（5）地势平缓排水困难的地区所建下凹式立交桥，要建好可靠的排水通道。
通过调查发现，有的下凹式立交桥出现积水情况与本身设计安装的排水系统没有关系，也就是说下凹式立交桥的排水重现期及排水设备是符合要求，为什么还出现积水状况呢？首先一种情况是排水管道排水不畅造成的，即立交桥积水排出后近处的出水管线由于雨天增加了大量雨水，排出能力小，无法及时将水排走，溢出后流回桥下，造成积水增大情况；第二种情况是下凹式立交桥周围的“客水”（“客水”是指区域外高地因降雨产生的滚坡水或周围其他地方排进来的水），由于没有采取截流措施，不受限制的大量流到桥下，使得现有排水设备无法应对大量积水。
3、做好城市排水设施的系统规划
城市排水设施是一个完整的系统，从地面汇流到雨水口，经过人工或自然排水，从雨水沟渠或管道排到河湖水域，要保证整个排水系统的快速、顺畅，这就要求整个雨水排水系统在规划设计等方面做好相应工作，使雨水特别是大雨天能够运转顺畅。二是管道出水口排水能力是否与河道洪水衔接好，避免因河道出水口设置不合理造成的排水能力不足，河水对雨水管道的顶托倒灌，要处理好河道景观水位与防洪排水的关系，汛期降雨要及时开启闸门，保证城市排水系统畅通。
四、从城市规划设计开始，加强对雨水的控制利用。
雨洪控制利用是解决城市防洪和排水问题的一项重要措施，为了减轻雨水对城市造成的危害，变害为利，要从城市建设的规划设计开始，做好对雨洪的控制利用。
1、做好城市的排水规划，保证雨天道路畅通无阻
排水规划是城市的主要规划内容之一，随着城市的快速发展，根据现代城市发展要求做好新城排水规划及改造老城区的排水规划，都是专业技术人员必须考虑的技术问题，特别是对老城区的排水系统规划修改调整，要做好区域排水系统的研究治理工作，以寻求雨洪控制的设计和管理的最优方案。
2、要通过对现有的城市市政基础设施改造，做好雨洪的控制利用。
（1）兴利除害，做好城区道路雨水排放利用工作。城区道路大多是由快车道、绿化带、慢车道、立沿石、人行道及红线内绿化带组成，遇到雨天时，由于纵向及横向坡度原因往往形成积水，使得道路通行困难或无法通行，要尽快消除道路上的积水，首先要根据道路的宽度及管线敷设情况，在道路两边埋设排水管道（或使原有的管道发挥作用），敷设足够数量的雨水篦子，使得积水及时流入管沟，及时将路面雨水排到地下。第二是要通过对道路绿化带的改造，使部分雨水能够及时“消化”，变害为利，具体做法是把原来的绿化带深挖，让绿化带耕植土低于主路面约20-30厘米，形成一种下沉式绿化带，尽快接纳积水。快车道在路中央的绿化带加装立沿石时，要把靠快车道的一面做成凹形或倒凹形，绿化带边沿形成城墙状结构，使道路积水能够快速流入绿化带内（绿化带在路中央的要把绿化带立沿石都做成城墙状结构）。靠近慢车道的绿化带立沿石要预留好溢水口，在雨量较大绿化带雨水溢出时，能够流出到路边雨水管沟中。通过这样措施，在雨天绿化带能够吸收部分道路的积水，变害为利。
（2）做好城区内大面积绿地凹地、停车场的改造，接纳区域更多的雨水。
随着城市化进程的加快，城市内存水的区域越来越少，为了增加城区雨水留滞下渗。这就要想办法增加绿地、可利用土地的拦蓄能力，减少暴雨汇流造成洪涝的机率。
①首先要通过对城市绿地的改造，使城市绿地能够尽可能多的吸收城市雨水，使雨水得到二次利用或渗入地下。方法是对可蓄水量大的地段，可以对城区绿地进行下挖，修建地下蓄水池，通过建池接纳附近区域雨水，减少道路雨水水流和区域积水。二是对区域雨水流量较小的区域，要降低绿地的高度，使绿地能够留存流入的雨水，道路上的径流能顺利进入绿地，被土壤吸收，因而不会形成地面积水。一般情况下要低于周围地面20-30cm，即绿化带低于附近路面，使雨水自动通过地下水管流入。
②城市利用市区天然地形地貌或人工凹地作为截流雨水的暂储空间，可以削减雨水的地面径流量，进而减轻城市排水系统的压力，减少雨季合流制管网污水处理厂的负荷，它是解决夏季暴雨内涝的一条有效途径。这些凹地包括下沉式广场、停车场、运动场、露天内庭院及景观池塘等，在多雨季节它们可作为临时储存雨水的空间。旱天使用经处理的雨水，用于园林浇灌及景观恢复，既节约又环保。
③要加强对屋顶雨水的管理利用。随着城市化的加快，许多建筑小区和楼房建成投入使用，为了减少地面雨水的排放，在住宅小区要建设大型雨水收集池，同时要加强建筑屋顶及落水、排水管的布设，使雨水排放及时入池。这样既减少了雨水的地表排放，又合理利用了雨水。
随着城市化的发展，做好雨水排水，减少雨灾利用雨水在社会可持续发展中起着越来越重要的作用。排水系统的改造建设应根据城市工业、企业发展的规划、环境保护的要求、污水利用情况、原有排水设施、水质、水量、地形、气候和水体等条件，从全局出发，通过技术经济比较综合考虑确定，确保城市安然度过大雨大灾同时，加强对城市水系雨水径流管理和雨水利用控制的工作。
个人简介：本人自1987年参加工作以来，一直从事城市测绘工作，曾经做过泰城地下管线测量、工程测量及城市道路修建、改造，污水管线铺设改造工程测绘，道路设计工作，一直对城市道路排水做过勘察、记录、测绘工作，对城市雨水排水有深切的体会。