给水排水工程ＷａｔｅｒＳｕｐｐｌｙ＆ＤｒａｉｎａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ济南市内涝问题分析及对策
胡
月，于衍真
250022）
（济南大学土木建筑学院，山东济南
摘要：随着城市进程的不断加快，城市排水量剧增，加之近几年极端天气频发，“表现疲软”的城市排水系统应付不了一场
场暴雨。从现代化城市规划要求、城市防灾减灾及社会人文角度出发，以济南市为例，从地理位置、城市规划、管理等角度分析得出济南市低洼地区排水困难的主要原因，并提出建立城市预警系统、修建排洪沟、“水广场”等相应的解决方案。关键词：济南市；城市内涝；排洪沟；水广场中图分类号：TU992.033
文献标志码：B
文章编号：1009－7767（2013）06－0121－03
AnalysisandCountermeasuresofWaterLogginginJinan
HuYue，YuYanzhen
近年来，气候的变化让暴雨一次次侵袭着中国各·大城市。2012年“721”北京特大暴雨事件使我们再次深刻体会到：下水道是“城市的良心”。济南市低洼地区也存在着严重的内涝问题，仅2007年7月18日发生的强降雨灾害，使济南市死亡37人，倒塌房屋1805间，毁坏道路1.4万m2，直接经济损失达13.2亿元，给市民带来极大恐慌。因此对济南市内涝问题进行深入研究，及时提出相应的解决方案，对减少内涝灾害发生的频率，确保人民生命财产的安全具有现实意义。
河道，横跨济南的小清河成为济南市泄洪的主要渠道。小清河源于济南市，干流自睦里闸起，自西向东流经济南、淄博、滨州、东营、潍坊至寿光羊角沟入海，全长
237km，控制流域面积10336km2[1]。
20世纪80年代以来，由于流域内工业发展迅速，
河道侵占严重，大部分城市污水都直接或间接地排入小清河，小清河水体污染严重。河道规划防洪标准虽为100年一遇，但实际防洪能力仅为20年一遇，不能满足防特大洪水的要求。近几年济南市虽对小清河进行了整治，拓宽了河道，但由于河道下游淄博、潍坊等流域仍然淤积严重，一旦下游地区发生强降雨，小清河下游水位上涨，对济南段河道产生顶托，济南市区的洪水将不能及时外排，造成河水漫溢，导致低洼区域内涝[2]。
1济南市雨后积水成因分析
对近几年济南市汛期内涝灾害发生情况进行深
入分析，得出以下内涝发生的原因：
1.1南高北低的地理环境
济南市南依泰山，北跨黄河，地处鲁中南低山丘
陵与鲁西北冲积平原的交接带，同时胶济铁路横穿城区中间。整个城区南部山丘地势较高，山峰海拔在
1.3城市盲目扩张渗水率下降
回顾济南城市的历史变迁，有着“一城山色半城
300～900m，而城区北部为地上黄河，海拔为36.4m，南北最大高差达800多m。强降雨发生时，城区南部因地势高，坡度大（从二环南路至北园大街长度10km，高差96m，道路平均坡降接近10‰），因此雨水易在
短时间内向地势低洼处汇集，顺着地势坡度下泄，又由于胶济铁路贯穿中间，就会在铁路沿线以南的部分低洼区域积水成涝。
湖”美誉的济南城区北部是大片的藕池湿地，能够起到很好的滞蓄洪水和调节气候的作用；然而，随着城市化进程的加快，致使城区周边藕池湿地、农田林地和大部分小塘坝萎缩甚至消失而失去蓄滞作用，取而代之的是高楼大厦和住宅小区，是硬邦邦的水泥柏油地面，雨水基本无法下渗。这意味着我市城区每年汛期承接的1.41亿m3的雨水不仅不能下渗补给地下水，而只能通过防洪排涝设施白白排走，而且一旦超出了设施排放能力，雨水就会沿城区道路迅速形成径流，在极短
1.2泄洪河道淤积失去排洪能力
济南市区现在有67条河道，主城区一共有17条
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给水排水工程ＷａｔｅｒＳｕｐｐｌｙ＆ＤｒａｉｎａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ的时间内自南向北穿过城区向偏北区域汇集，极易形成内涝[2]。
信息管理系统组成，可详细提供济南市地下管线分布情况。在强降雨来临时，方便我们对地下管线进行管理，实现对地下管道的快速定位，同时对市民发出预警，使市民远离易积水地区。
1.4建设管理不到位
多年来，受“重地表、轻地下”的思想影响，我国城
市排水基础设施建设长期投入不足，历史欠账较大，其建设速度明显滞后于城市化进程。据资料表明，一些发达国家城市基础设施投资中地上和地下的比例几乎达到1∶1，如：日本1992年斥资2400亿日元（约合
2.2低洼地区主干道设置排洪沟
为了缓解在大雨、暴雨或者短时间强降雨到来时
路面的瞬间积水情况，笔者认为应在城区易积水的主干道设置排洪沟。依据中间高两边低的道路设计，在自行车道的路基石边缘铺设排洪沟，雨水落到地面后沿路面坡度汇入到排洪沟内。排洪沟应尽量按照地形坡度铺设，雨水汇集到排洪沟内顺着地形坡度流到该地区附近的雨水泵站中，再通过泵站将雨水泵送到附近的泄洪河道中，及时解决路面积水问题。
以坝王路双向6车道，宽30m路面为例，在路基石边缘铺设道路排洪沟，沟顶安置钢筋混凝土盖板，排洪沟每40m设1个检查井。雨水沿路面坡度汇入到排洪沟内，再流入泄洪河道，实现路面零积水。
180亿元人民币）建造总长6.3km、内径10m的地下管
道，5处单个容积约为4.2万m3的储水立坑以及1处人造地下水库，该工程于2006年完工。早在1852年，巴黎的城市排水系统就被纳入建设规划之中，1878年，建成长达600km的地下水道网。2007年，伦敦投入17亿英镑实施“泰晤士隧道”方案，即在泰晤士河下方建设1条长35km、最深达75m的“深层排水隧道”。隧道将连接34条“污染最严重”地带的下水道，有效阻止未经处理的污水在降雨的时候流入泰晤士河[3]。
济南市与其他城市一样每年用于城市排水基础设施建设的投入较少。城市排水基础设施建设主体众多，协调沟通难度大，建成的排水设施缺乏统一性。老城区雨、污水管网设计标准偏低，雨、污合流现象严重，易造成降雨时冒溢导致道路低洼点及铁路立交道积水。城市排水基础设施维护管理经费偏少，目前每年用于河道、排水管网的维护经费仅各有200万元，远远低于按定额测算约5000万元和7000万元的标准，导致城市排水设施维修养护难以按标准进行，部分管道淤积严重甚至堵塞，严重影响了排水效果[2]。
2.2.1排洪沟设计
1）断面计算
据GB50014-2006《室外排水设计规范》[5]以及
2009－2011年的最大降雨量数据，得出2010年最大降
雨量i=0.118mm/min。
暴雨强度q=167i=19.706L/（s·hm2）。设计雨水流量Q=ψqF。
（1）（2）
式中：Q为设计雨水流量，L/s；ψ为径流系数，沥青路面取0.9；F为汇水面积，hm2；q为设计暴雨强度，L/（s·hm2）。
设汇水面积为15m2（即一侧路面1m长的面积），则：
·Q=0.9×q×15/10000=0.266L/（shm2）从每个计算段始点计：
前1000m的设计流量Q=1000×Q=26.6L/（s·hm2）；
1.5市民的不文明习惯
市民不文明的习惯也会导致周围排水管道堵塞，
这主要是指一些人为图方便，将垃圾倾入排水管网，造成管网的人为堵塞[4]。
1000～2000m的设计流量Q=2000×Q=
·53.2L/（shm2）；
22.1
济南市城市内涝解决方案
科学规划协调发展，做好城市防汛预警
面对全球日益严重的洪涝灾害，人们越来越清醒
2000～3000m的设计流量Q=3000×Q=
·79.8L/（shm2）；
……。
排洪沟断面设计为矩形，每1000m为1个计算段。经计算各段排洪沟断面（宽×深）分别为：
前1000m，0.3m×0.30m；
地认识到，人类不可能完全控制洪水，洪水风险始终存在，因此做好城市防汛预警，是使市民在城市内涝中避免财产及人身安全遭受损失的有效途径。
济南市已经建立综合地下管线信息管理系统，该系统以先进的计算机、网络和软件技术为支撑，由地下管线信息管理系统、综合管线网上发布系统和档案
1000～2000m，0.3m×0.45m；2000～3000m，0.3m×0.60m；
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2013No.6（Nov.）Vol.31
给水排水工程ＷａｔｅｒＳｕｐｐｌｙ＆ＤｒａｉｎａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ3000～4000m，0.3m×0.75m；4000～5000m，0.3m×0.90m；5000～6000m，0.3m×1.20m。2）坡度设计
排洪沟沿路面纵坡铺设，最终坡向工业南路的低洼点（即贮水池处）。
水广场顺地势而建，由水池和沟槽组成，相连形成一个巨大的可循环网络。水广场大部分时间是干燥的，可以作为公共休闲娱乐场所，具有良好的城市效应。汛期来临时，雨水汇入路面沟槽，沟槽中的水会顺地势流至水池，形成天然水景，遇到暴雨时即刻变身为高效的防涝系统。
2.2.2泄水能力校核
（3）
3结语
导致城市内涝的主要原因为城市规划、建设的不
泄水能力Q=AC
式中：A为过水断面面积，A=b×h；C为谢才系数，C=合理以及管理的不到位。在未来几十年时间里济南市城市化建设必将进一步扩大，希望在今后的城市规划建设中，能改变“重地表，轻地下”的思想，从人民的切实利益出发，合理规划，加强管理，协调发展，将经济建设与生态发展有效结合，实现真正意义上的生态经济可持续发展。参考文献：
[1]王建光，牟林海，朱建方.济南市小清河桥梁方案设计研究
及工程设计简介[J].城市道桥与防洪，2011（7）：111-112.
1/n×姨R。
通过校核，设计排洪沟的泄水能力满足设计流量。排洪沟断面设计如图1所示。
6
[2]姜向东.城市内涝问题深度解读[R].济南：济南市排水管理
服务中心，2011：4-6.
[3]中国园林网.国外治理城市内涝的一些好方法[EB/OL].
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[4]叶斌，盛代林，门小瑜.城市内涝的成因及对策[J].水利经济，
2010，28（4）：63-63.
图1
排洪沟断面示意图
[5]上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司．GB50014-2006室外排水设计规范[S].北京：中国计划出版社，2011．
收稿日期：2013－05－23
作者简介：胡月，女，济南大学土木建筑学院本科在读。
2.3修建“水广场”
济南市可以借鉴国外经验，依地势修建“水广场”。
（上接第120页）
分析，得出导致积涝的直接原因是超标准的降雨量，内在原因是城市雨水管道排水能力不足、排洪内河泄洪不畅。
根据以上暴露出的问题，反思传统做法的不足，提出了雨水源头控制及利用、改进雨水管道设计方法、疏浚排洪内河河道降低水位、建立数字排水管网管理系统、多部门协作等多项解决对策；同时建议学习先进城市的理念与做法，跳出传统的雨水收集排放思路，加强雨洪调蓄利用，建立一套完善的建设程序，上积极引导实施，从而在源头上减少城市积水的产生。
参考文献：
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[4]马震.我国城市雨洪控制利用规划研究[D].北京：北京建筑
工程学院，2010：2-12.
收稿日期：2013－05－17
作者简介：罗海兵，男，高级工程师，学士，主要从事市政工程道路、桥
梁的规划设计工作。
2013年第6期（11月）第31卷
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