北京真的排水能力过强吗?

By , 2012年7月26日 1:53 下午

北京的暴雨过后,给排水专业的guohaizao学长(本文称为郭学长)在水木社区发表了一个帖子,认为北京内涝的原因是排水能力过强。对此观点,本人表示不能赞同。

郭学长在文章的开头,引用了2011年局部修订版的《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中《3.2 雨水量》一节关于雨水量的计算公式,指出“雨水流量是汇水面积、区域的汇流系数以及设计暴雨强度这三者的乘积,所谓的提高设计标准,意思就是设计暴雨强度公式中的P 值,也就是设计重现期是1 年、3 年还是5a的区别”。郭学长进一步认为,提高设计重现期(例如将1 变成3)不能够解决低洼积水问题,因为“在同样的暴雨强度下,上游排水、汇水极为迅速高效,在很短的时间内,他就能把大量的雨水排到了下水道,立交桥下低洼点出,你铺设再大的管径都没有用,因在下游,都给迅速增多的,其他地方迅速派来的水给占了”。

在如上论述的基础上,郭学长进一步得出结论:“所以结果就是:你雨水管网的标准普遍越高,上游汇水收集越易越快,历时越短,你低洼处雍水积水就越频繁。”

郭学长这一段推理,貌似逻辑清楚、论据充足,实际上暴露出来的是我国给排水工作者普遍的困惑:2011年局部修订版的《室外排水设计规范》(GB50014-2006)虽然规定了设计暴雨强度和径流系数的计算方法,却没有明确规定汇水面积的计算方法。

严格来说,雨水管道的汇水面积应该按分水线来计算。以北京市的地形地貌来估算,市政道路两侧500米范围内的雨水需进入市政雨水管道。按照这样的计算方法,当排水管道的长度达到1 公里时,就需要直径为2 米的排水管道。由于建设成本较高,现实中基本上都是按道路周围100~200米范围进行计算。

更为重要的是,汇水面积不是一个点的概念,而是一个面的概念。如果某地段地处下游,其汇水面积应该是上游所有可能汇水面积之和。根据相关报道,7 月21日夜间广渠门桥积水深度达到4 米,如果以平原地区常用的千分之三到千分之五的排水坡度来计算,广渠门桥地区道路两侧1000米范围内的都需要计算到汇水面积中。郭学长的文章正确地指出:“为什么下游会灌得这么快呢?很简单,上游的排水能力实在是太强了,汇水多,历时短,流量大……但是,这么强大的上游雨水排除能力,恰恰是低洼地区积水的重要原因。”

郭学长的错误,在于他把上游和下游明确区分成两个相互独立的点,而不是相互联系的面。这位长期从事给排水专业的学长,没有意识到下游的汇水面积是上游所有可能汇水面积之和。

可以这么说,目前北京的道路排水设计,有没有达到2011年局部修订版的《室外排水设计规范》(GB50014-2006)的要求还是个问题,根本不存在所谓排水能力过强的问题。

值得注意的是,广渠门桥紧挨南护城河。郭学长的文章正确地指出“广渠门桥,离南护城河比较近,河道水位过高,造成雨水管道满溢,下游排水不畅”并进一步指出“下游倒灌,客水进入,喧宾夺主”是当天晚上广渠门桥积水的根本原因。这说明大城市的排水工程是一个系统工程,不应该简单地引用《室外排水设计规范》(GB50014-2006)进行设计,而应该根据2000年发布的的《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000)进行全局考虑。在此基础上,引入小流域的概念进行综合治理。城市排水的目的绝不是简单地从高处排往低处,而是从城里排往城外,最后安全地分散到整个大流域。

可惜的是,虽然《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000)已经发布十年有余,但是至今基本上是一纸空文。郭学长虽然长期从事给排水专业,在其论述中也始终没有提及这一规范。

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