頻繁暴雨將推動(dòng)全國(guó)市政水利建設(shè)進(jìn)程
2012年7月21日~22日北京的特大暴雨,造成了人員及財(cái)產(chǎn)的重大損失,不僅給北京,也給全國(guó)城市地下排水管網(wǎng)系統(tǒng)敲響了警鐘。
近年來,在全球氣候變化背景下,我國(guó)極端天氣事件多發(fā)重發(fā),暴雨發(fā)生頻次和影響范圍呈現(xiàn)增加趨勢(shì),近10年間有7年的暴雨日數(shù)超過多年平均同期。日漸頻繁的自然災(zāi)害、強(qiáng)大的輿論壓力,迫使政府將加速城市配套建設(shè)。4月底發(fā)布的《“十二五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃的通知》顯示,十二五期間,新建污水管網(wǎng)15.9萬公里,未來將以年復(fù)合增速14%發(fā)展。我們認(rèn)為,北京暴雨將促進(jìn)政府制定更積極的建設(shè)政策,管道、市政水利建設(shè)、污水處理及地理信息系統(tǒng)等相關(guān)板塊將受益。
北京內(nèi)澇主要原因
城市排水機(jī)制是利用連通性原理,將城市積水就近排向河道,但各城市因?yàn)榈乩砑敖邓h(huán)境不同,排水設(shè)計(jì)也各有不同。北京的地形地貌,決定了其缺水、管網(wǎng)不暢的特點(diǎn),在應(yīng)對(duì)強(qiáng)降水時(shí)矛盾便會(huì)顯得尤其突出。
根據(jù)中國(guó)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)要求,我國(guó)城市一般地區(qū)排水設(shè)施的設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期為0.5年至3年,重要地區(qū)為3年至5年。也就是說一般城市按照能夠抵御0.5年至3年一遇的暴雨來設(shè)計(jì)的。根據(jù)《北京市城市總體規(guī)劃(2004-2020)》,中心城、新城一般地段排水標(biāo)準(zhǔn)為1年至3年一遇,城市重點(diǎn)地區(qū)、地勢(shì)低洼地區(qū)、重要道路交叉口和立交橋雨水排除設(shè)施的排水標(biāo)準(zhǔn)為3年至5年一遇。相對(duì)而言,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家多以10年為標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),全市城區(qū)八區(qū)排水管道總長(zhǎng)5100km,其中1977年前建成的有1200km,占總管線長(zhǎng)度的近1/4,其中還包含解放前的舊磚溝和解放后改造的合流制排水溝。按管線技術(shù)等級(jí)劃分,屬三級(jí)、四級(jí)的低等級(jí)管網(wǎng)設(shè)施占到27%。另外,一些泵站的電氣設(shè)備已運(yùn)行10年以上,電氣元器件普遍老化、破損,安全系數(shù)下降、可靠性靈敏度大大降低。設(shè)施老化,大大降低了實(shí)際排水標(biāo)準(zhǔn)。
此外,北京是缺水城市,因此在排水管網(wǎng)建設(shè)方面考慮的是抗旱,排水建設(shè)一直較為落后,排水管網(wǎng)密度甚至低于全國(guó)平均水平。
完善城市排水系統(tǒng)
雨水從雨水口流向管道,再?gòu)闹Ь管道流向主干道,最后流向河道。這幾個(gè)環(huán)節(jié)包含了管道建設(shè)、市政配套、污水處理、信息采集等幾個(gè)方面。
我國(guó)排水最大的問題,主要還是管網(wǎng)建設(shè)長(zhǎng)度不夠。十一五期間全國(guó)城鎮(zhèn)污水及再生利用主要指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,在污水處理能力、投資金額、減排等方面均實(shí)現(xiàn)大幅超越,但管道建設(shè)遠(yuǎn)落后于原規(guī)劃。實(shí)際新增污水配套管網(wǎng)僅7萬公里,不到計(jì)劃16萬公里的一半。這使得原管道負(fù)荷量加大,折舊及損毀情況加劇,從而隱性增加了未來投資的壓力。
根據(jù)4月19日發(fā)布的《“十二五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃的通知》顯示,十二五期間,將新建污水管網(wǎng)15.9萬公里,與原管道長(zhǎng)度相比近乎翻番,年均增速14%。除了新增管網(wǎng),對(duì)原有管網(wǎng)的改造和升級(jí),也將納入城市管網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃。
此外,我國(guó)大部分地區(qū)均采取合流制排水。合流制是雨污不分離的排水方式,缺點(diǎn)是對(duì)環(huán)境造成較大污染,也加大排水難度!“十二五”污水規(guī)劃》指明,在降雨量充沛地區(qū),新建管網(wǎng)要采取雨污分流。對(duì)已建的合流制排水系統(tǒng),要結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件,加快實(shí)施雨污分流改造。難以實(shí)施分流制改造的,要采取截流、調(diào)蓄和處理措施!侗本┦锌傮w規(guī)劃2004-2020》規(guī)定,將按照分流制排水體制建設(shè)和改造中心城、新城和小城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)。我們認(rèn)為暴雨事件后,分流制很可能成為大城市新建管網(wǎng)的強(qiáng)制規(guī)定。因此,未來城市管網(wǎng)建設(shè)規(guī)模將大大超過14%的年均增速。
加強(qiáng)市政水利建設(shè)
管道建設(shè)解決了排水關(guān)鍵一環(huán),最終水流向河道也將增加河道負(fù)擔(dān),因此,對(duì)于河道的清淤、擴(kuò)寬和加固,是建設(shè)完善城市排水系統(tǒng)的關(guān)鍵一環(huán),甚至在一些時(shí)候,河道的清淤拓寬緊迫性強(qiáng)于管道鋪設(shè)。此外,還包括雨水口、排水泵站、雨水儲(chǔ)存池等的建設(shè)等一系列配套設(shè)施。
此外,除了利用排水管的強(qiáng)排水模式,城市內(nèi)還可以采用緩沖式排水措施,包括以城市低洼綠地、滲透磚、儲(chǔ)存池等措施進(jìn)行雨水搜集和儲(chǔ)存,緩解管道壓力。
除了增強(qiáng)城市排水能力,對(duì)枯水城市雨水的截留與再利用,也將成為未來再生水的重要來源之一。目前我國(guó)主要城市的污水處理率是77.5%,《“十二五”污水處理規(guī)劃》中規(guī)定到2015年城市污水處理率將達(dá)到85%,其中36個(gè)重點(diǎn)城市的污水處理率將達(dá)到100%。
此外,隨著給排水管網(wǎng)的不斷發(fā)展,城市排水管網(wǎng)信息量越來越大,管線連接復(fù)雜、用戶信息數(shù)量巨大、更新速度快,這些都為城市管網(wǎng)的管理帶來很大困難。同時(shí),現(xiàn)代城市的基礎(chǔ)設(shè)施管理要求水、電、煤、氣、通訊、下水等能夠資料共享。近年來,地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡(jiǎn)稱GIS)技術(shù)的出現(xiàn),為管網(wǎng)管理水平提高提供了強(qiáng)有力的手段。在城市內(nèi)澇的應(yīng)急響應(yīng)方面,GIS系統(tǒng)同樣具有統(tǒng)籌規(guī)劃、迅速反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
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