浅析某地区深层雨水调蓄综合廊道建设的必要性

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年第4卷第7期   作者:任金柱 马东玲 袁荣亮
[导读] 城市化进程中会改变土地原有的自然水文循环系统,打破水量的均衡进而导致城市内涝问题的出现,严重影响居民日常生活以及城市正常运行。
        任金柱   马东玲   袁荣亮
        (北京市城市规划设计研究院   100045)
        摘要:城市化进程中会改变土地原有的自然水文循环系统,打破水量的均衡进而导致城市内涝问题的出现,严重影响居民日常生活以及城市正常运行。深层雨水调蓄综合廊道系统是解决城市内涝问题的有效途径之一,但也存在建设费用昂贵、对地下空间要求较高、建设施工难度较大等问题。本文主要从地下空间等方面论证规划雨水管道建设的可行性,进而分析深层雨水调蓄综合廊道系统建设的必要性。
关键词:深层雨水调蓄系统;雨水管道;市政管线;地下空间
1前言
        随着城市的扩张,硬化不透水面积不断增加、排水设施能力不足、雨洪消纳能力不强等均是造成城市内涝问题的原因。针对城市内涝问题,现阶段中国各大城市解决内部积水问题的普遍方法多是不断扩大排水管道规模、加密排水系统。而随着海绵城市解决雨水问题“渗、滞、蓄、净、用、排”核心理念的提出,深层雨水调蓄系统也逐步进入人们的视线。
        深层雨水调蓄系统通过在地下布设箱涵,把超标溢流的雨水以及内涝积水储存起来,错过内涝高峰期与洪峰期,再将水提上来送至污水处理厂或排到城市下游,从而减轻城市内涝压力。深层雨水调蓄系统在欧美等发达国家布设较多,美国600多座城市,近210座布有地下雨水调蓄系统。近年来,借鉴国外先进经验,我国广东、深圳、武汉等南方城市也尝试开展了深层雨水调蓄系统的建设工作。
        虽然深层雨水调蓄综合廊道系统是解决城市内涝问题的有效途径之一,但在投资、施工、空间等方面也存在着相应的问题。因此,为有效解决城市内涝问题以及达到社会、经济目标效益的最大化,需要从地下空间等多个角度,分析区域建设深层雨水调蓄综合廊道系统的必要性。
2思路和目标
        针对区域雨水干线系统,基于系统涉及的城市道路市政管线规划、现状等情况,分析涉及道路的地下空间状态。在相关规范、用地边界、道路红线等条件约束下,结合远期雨水系统管径规划情况,分析雨水系统的可实施性,鉴别是否有条件敷设以及实施规模较大的雨水系统,评估通过增大雨水系统管径、加密排除系统等措施解决区域内涝问题的可行性,从有效解决区域雨水排除、内涝问题的角度出发,分析论证建设深层雨水调蓄综合廊道的必要性,以满足防洪防涝安全和雨水资源利用的目标。
3建设的必要性分析
        通过分析每个雨水系统涉及的道路红线宽度、雨水规模、道路空间状态等基础要素,同时考虑减少对现状市政管线拆改的工作量以及对居民生活的影响,可将雨水系统的可实施情况分为三类:(1)敷设条件较好类;(2)敷设条件不足类;(3)敷设难度巨大类;针对每一类情况进行系统分析。
3.1 敷设条件较好类
        通过对区域雨水系统可实施性研究,大部分系统规划道路地下空间充足,属于敷设条件较好的类型,其中一部分系统沿线道路下虽然有现状市政管线,但道路下仍有空间可直接敷设规划的雨水管道系统;另一部分系统沿线道路属于尚未开发或实施的城市道路,为规划雨水系统的布设创造了有利条件。
例如:规划一路道路红线宽度30米,道路下存在雨水、污水、电力等8条现状市政管线,横断面如图1所示。

        该道路下雨水系统远期规划的最大规模为□4000×2000毫米,道路永中西侧现状雨水与天然气管道间有8米空间,根据相关规范要求同时考虑管线施工与周边现状管线的安全距离等因素,分析认为该空间能够敷设规划的雨水管道,无需对其他市政管线进行拆改移。
3.2敷设条件不足类
在区域规划雨水系统中,部分系统路由受道路红线限制或道路下敷设管线较多的影响,现有地下空间紧张,不能直接敷设远期规划的雨水管道系统。针对该类系统,通过对规模小、影响小的现状市政管线拆改,或通过对现状雨水管道规模“小改大”、管位改移和管线拆除等方式,满足远期规划雨水系统的敷设要求。
        例如:规划二路规划道路红线宽度为25米,道路下存在雨水、污水、热力等6条现状市政管线,横断面如图2所示。

该规划雨水系统最大规模为□3700×1800毫米,根据相关规范,现状道路情况无法直接敷设规划的雨水管道,需对现状管线进行拆改。基于对施工可行性以及经济效益的考虑,分析认为可将现状热力管线改移至道路北侧人行步道下,在此基础上可将规划雨水管道敷设在道路北侧车道下,实现该雨水系统的布设,管线改移后布置横断面如图3所示。
3.3敷设难度巨大类
除以上两种空间情况外,部分雨水系统路由范围内受现状道路宽度狭窄、现状管线较多、地下空间紧张、存在地下设施障碍等原因,敷设规划雨水系统难度巨大。
例如:规划三路道路西侧存在现状建筑,近期无法拆除,路中两侧及道路东侧沿线市政管线较多,且多为主干管,改移难度大,如图4所示。

针对该规划雨水管道系统的建设,可将除雨、污水外的市政管线纳入综合管廊中,释放出地下空间位置,将规划雨水管道布置于道路东侧车行道内,如图5所示,以满足区域排水的需求。若拆改现状管线难度较大,可待规划三路按规划40米红线宽实施时,同步敷设规划雨水管道,近期暂不考虑建设深层雨水调蓄综合廊道。
4结论与建议
        现阶段按新规划标准,各地区解决内涝积水问题的普遍方法多是通过增大排水管道规模、加密排水系统的方式。但受道路空间状态、现状市政管线、地下设施等因素制约,往往难以实施。深层雨水调蓄系统是解决城市内涝问题的有效途径之一,但建设规模较大,埋深较深,还需配备调水、监控等多个附属设施系统,同时受城市地下土质情况影响较大,特别是大城市地下存在地铁、人防设施、桥梁基础等众多地下设施,均会造成深层雨水调蓄系统的建设费用远远高于普通雨水管道建设以及其他市政管线的拆改的费用。因此,在有条件的地区建议采取调整雨水规划方案、拆改现状管线、建设综合管廊、和道路改造同步实施等方式满足远期规划雨水系统实施的要求。若选择建设深层雨水调蓄综合廊道应因地制宜,从投资、实施、管理等多方面进行论证。
参考文献
         [1] 胡龙,戴晓虎,唐建国.深层排水调蓄隧道系统关键技术问题分析[J].中国给水排水,2018年08期.
        [2] 张盛楠,李成江,宗绍利,孟令超.应用深层隧道储存和输送城市雨污水的思考与案例分析[J].中国给水排水, 2017年02期.
        [3] 沈庞勇,关于建设城市雨水调蓄隧道几个问题的探讨[A].中国土木工程学会隧道与地下工程分会防水排水专业委员会第十七届学术交流会论文集[C].2015年.
       
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