城市雨水管道:它们能应对多大的降雨?
来源: | 作者:吉佳 | 发布时间: 2025-03-28 | 23 次浏览 | 分享到:
城市雨水管道排水能力关乎城市防涝安全,其受多因素影响。设计标准中,设计重现期和降雨强度是关键,重要区域重现期 3 - 5 年甚至更久,普通区域 1 - 3 年;南方城市设计降雨强度 50 - 100 毫米 / 小时甚至更高,北方 30 - 50 毫米 / 小时左右。管道特性方面,材质影响水流阻力,管径决定排水流量,坡度影响排水效率。地面径流系数也不容忽视,硬化路面径流系数大,绿地、草地径流系数小。当前,城市发展和气候变化使雨水管道面临新挑战,需通过定期维护、结合海绵城市理念建设等措施优化管道系统,提升排水能力。

在城市的地下,密密麻麻分布着如同人体血管般的雨水管道,默默承担着排水重任,守护城市不受雨水侵袭。但你是否想过,这些管道究竟能承受多大的降雨呢?这背后涉及诸多复杂因素。


城市雨水管道的排水能力,首先取决于设计标准,其中设计重现期和降雨强度是关键衡量指标。设计重现期代表在统计周期内,等于或超过某暴雨强度的降雨出现一次的平均间隔时长。像城市中的重要区域,如繁华的市中心、人流密集的商业区,为保障安全,雨水管道设计重现期常设定为3-5年甚至更久;普通区域则多在1-3年。例如上海外滩等核心地带,设计重现期较高,能更好应对可能出现的高强度降雨,减少内涝风险;而部分老旧城区,因建设年代早、标准低,重现期较短,面临强降雨时易出现排水不畅。


降雨强度指单位时间内的降雨量,单位为毫米/分钟或毫米/小时。不同地区依据自身气候特征和长期降雨数据确定设计降雨强度。南方城市雨季长、暴雨频繁且强度大,设计降雨强度通常较高,可达50-100毫米/小时甚至更高。以广州为例,夏季台风季常伴有短时强降雨,其雨水管道需按较高降雨强度设计,才能及时排除大量雨水。北方城市降雨相对较少,设计降雨强度一般在30-50毫米/小时左右。不过,随着全球气候变化,极端天气增多,北方城市也偶尔遭遇超强降雨,对雨水管道排水能力提出更高要求。


除设计标准外,管道自身特性也影响排水能力。材质方面,不同材质的管道粗糙程度不同,会影响水流阻力。例如混凝土管道表面相对粗糙,水流摩擦力大,排水速度可能受影响;而内壁光滑的HDPE管道,水流阻力小,排水效率更高。管径大小更是直接决定排水流量,管径越大,单位时间内通过的雨水量越多。在一些新城区建设中,会根据规划和预估的雨水流量,铺设大管径管道,增强排水能力。管道坡度也至关重要,适当坡度能让雨水依靠重力快速流动,若坡度不足,雨水易淤积,降低排水效率。


面径流系数同样不可忽视,它反映了降雨形成地面径流的比例。城市中,不同地面类型径流系数差异大。像水泥、沥青等硬化路面,径流系数可达0.8-0.9,降雨时大部分雨水迅速形成径流进入管道;而绿地、草地径流系数仅0.1-0.3,雨水多被土壤吸收、植物截留。所以,城市绿化程度高、透水性地面多的区域,进入雨水管道的雨水量相对减少,能减轻管道排水压力。


然而,城市雨水管道并非一成不变就能应对所有降雨情况。一方面,城市发展日新月异,土地利用方式改变,如大规模开发建设,硬化地面增多,导致径流系数增大,原有的雨水管道排水能力可能无法满足新需求。另一方面,气候变化使极端降雨事件愈发频繁,远超管道设计标准,即便原本排水良好的区域也可能出现严重内涝。因此,城市需不断优化雨水管道系统,如定期维护清理保障畅通、结合海绵城市理念建设,增加雨水调蓄设施、推广透水性地面等,提升整体排水能力,以应对未知的降雨挑战,守护城市的正常运转与居民生活安全。