應(yīng)用深隧解決寶安中心區(qū)防洪排澇及水環(huán)境問(wèn)題研究

劉 斌 玲(深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 深圳 518000)

1 現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

寶安中心區(qū)位于深圳市寶安區(qū)南部，東北至寶安大道，西北至碧海灣公園，西南至沿江高速公路和濱海岸線，東南隔湖濱西路與前海深港合作區(qū)接壤，由濱海片區(qū)與碧海片區(qū)組成。規(guī)劃用地面積15 km2，其中，濱海片區(qū)用地面積7 km2，碧海片區(qū)8 km2。大部分為建成區(qū)，已用建設(shè)用地約10 km2，未建設(shè)用地約5 km2(濱海片區(qū)約3 km2，碧海片區(qū)約2 km2)。

片區(qū)發(fā)展目標(biāo)是：與前海共同組成深圳市城市雙中心之一，區(qū)域的總部經(jīng)濟(jì)、商務(wù)商業(yè)和文化體育中心。

功能定位：與前海共同組成深圳市城市雙中心之一，寶安中心區(qū)功能定位為CBD+TBD，即中央商務(wù)區(qū)和科技研發(fā)服務(wù)區(qū)，與前?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)合作區(qū)區(qū)域聯(lián)動(dòng)，形成區(qū)域性現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和綜合配套服務(wù)拓展區(qū)。規(guī)劃總?cè)丝谝?guī)模約41萬(wàn)人，其中，濱海片區(qū)規(guī)劃約19.8萬(wàn)人，碧海片區(qū)規(guī)劃約21.3萬(wàn)人。目前居住人口達(dá)23萬(wàn)。

1.1 防洪現(xiàn)狀及問(wèn)題

寶安中心區(qū)主要河流有鐵崗水庫(kù)排洪河、西鄉(xiāng)河、西鄉(xiāng)大道分流渠、咸水涌、新圳河等。受鐵崗水庫(kù)下泄洪水影響，寶安中心區(qū)河流西鄉(xiāng)河、鐵崗水庫(kù)排洪河、西鄉(xiāng)大道分流渠共長(zhǎng)約10.2 km河道過(guò)流能力不足。規(guī)劃新建鐵崗水庫(kù)分洪通道將鐵崗水庫(kù)洪水轉(zhuǎn)輸至珠江口，片區(qū)不受鐵崗水庫(kù)下泄洪水影響的情況下，以洪為主的工況，西鄉(xiāng)河、鐵崗水庫(kù)排洪河、西鄉(xiāng)大道分流渠基本滿足50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。局部瓶頸段，如咸水涌寶安大道～107國(guó)道之間，現(xiàn)狀過(guò)流能力僅約10年一遇。

1.2 受澇現(xiàn)狀及問(wèn)題

1.2.1受澇分析

本片區(qū)已建排澇泵站8座，抽排能力44.39 m3/s；在建泵站4座，抽排能力28.25 m3/s。

片區(qū)總體地勢(shì)北高南低，沿海相對(duì)低洼，除寶安中心區(qū)新填區(qū)外，基本低于多年平均高潮位。寶安大道與107國(guó)道之間為舊城區(qū)，地勢(shì)較低。在鐵崗水庫(kù)分洪通道建設(shè)及已建(在建)泵站服務(wù)范圍之外，片區(qū)仍存在兩處集中受澇區(qū)。

(1)咸水涌。受澇區(qū)主要分布在寶安大道及107國(guó)道之間的舊城區(qū)，地勢(shì)較為低洼，地面高程大多位于3～4 m，局部3 m以下，受澇面積合計(jì)1.66 km2。澇區(qū)匯水范圍還包括107國(guó)道以北的高區(qū)，匯水面積為3.1 km2。

(2)新圳河。流域受澇區(qū)亦主要位于寶安大道及107國(guó)道之間的舊城區(qū)，尤其是107國(guó)道創(chuàng)業(yè)立交處地勢(shì)較周邊低，形成“鍋底”狀。由于寶安區(qū)自然地勢(shì)北高南低，暴雨時(shí)107國(guó)道北側(cè)高區(qū)雨水順坡流入107國(guó)道，造成內(nèi)澇。受澇面積0.94 km2，澇區(qū)匯水范圍還包括107國(guó)道以北的高區(qū)，匯水面積為1.71 km2。

1.2.2積水淹沒(méi)分析

2014年“5.11”暴雨在寶安中心區(qū)引起的災(zāi)情非常嚴(yán)重，107國(guó)道新安、西鄉(xiāng)段交通中斷10多個(gè)小時(shí)，“5.11”暴雨研究區(qū)域內(nèi)的寶安站觀測(cè)到該場(chǎng)降水，總降水量為379.4 mm，其中最大1、3、6 h降水量分別為62、148和255.8 mm。24小時(shí)降水約為30年一遇，最大6 h降水超過(guò)50年一遇，最大1 h降水約為5年一遇。可知本次降水較為集中，因此造成了較為嚴(yán)重的內(nèi)澇災(zāi)害。

采用SWMM模型與Mike21二維水動(dòng)力模型進(jìn)行耦合建立內(nèi)澇模型分析片區(qū)積水淹沒(méi)范圍。由于無(wú)實(shí)測(cè)資料，以2014年“5.11”暴雨為模型參數(shù)率定。經(jīng)計(jì)算可看出，當(dāng)發(fā)生50年一遇暴雨時(shí)，研究區(qū)積水深度大于15 cm的區(qū)域達(dá)103.7萬(wàn)m2，107國(guó)道、翻身大道和寶安大道均受澇嚴(yán)重，積水均超過(guò)了15 cm。

由此可見(jiàn)，107國(guó)道、翻身大道和寶安大道之間的區(qū)域?yàn)槭軡臣袇^(qū)。

1.3 水環(huán)境現(xiàn)狀及問(wèn)題

西鄉(xiāng)河、新圳河已完成沿河截污，但與灣區(qū)目標(biāo)仍存在差距。灣中、灣口水質(zhì)，BOD、活性磷酸鹽、無(wú)機(jī)氮等指標(biāo)都劣于海水第四類。外海水質(zhì)除非離子氮和無(wú)機(jī)氮外， DO、BOD5、CODMn、活性磷酸鹽指標(biāo)都優(yōu)于海水第四類。西鄉(xiāng)河、新圳河、雙界河沿河完善污水管，旱季污水不入河。河道旱季一級(jí)A補(bǔ)水及初(小)雨水水質(zhì)不滿足入灣條件。

2 規(guī)劃方案

鑒于鐵崗水庫(kù)下泄洪水屬高區(qū)水，水質(zhì)較好；澇區(qū)基本位于地勢(shì)低洼的舊城區(qū)，雨污未完全分流，因此，遵循“洪澇分治”的原則，鐵崗水庫(kù)下泄洪水對(duì)寶安中心區(qū)的影響問(wèn)題單獨(dú)解決，在片區(qū)防洪問(wèn)題解決的基礎(chǔ)上再解決受澇問(wèn)題。

2.1 防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-2014)及《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2014年版)》、《城市排水(雨水)防澇綜合規(guī)劃編制大綱》，參照《深圳市排水(雨水)防澇綜合規(guī)劃》、寶安中心的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展及近年洪澇災(zāi)害情況確定治理標(biāo)準(zhǔn)[2]。

河道防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇；內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇；雨水排水工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。

2.2 分洪方案

遵循“高水高排”的原則對(duì)現(xiàn)有的排水分區(qū)進(jìn)行優(yōu)化，減少高水對(duì)低區(qū)的沖擊。

(1)咸水涌流域。寶安公園所在的嶺下山以北集雨范圍內(nèi)的山洪從地勢(shì)上應(yīng)順西鄉(xiāng)大道匯入西鄉(xiāng)河。隨著上游山體開(kāi)發(fā)建設(shè)為別墅區(qū)，市政建設(shè)時(shí)沿公園路及流塘路埋設(shè)6×2.5～2孔4.4×2.2箱涵，將上游高區(qū)雨水最終匯入咸水涌，因此，從管網(wǎng)匯水范圍分析，此部分高水屬咸水涌流域。該匯水范圍為2.3 km2，50年一遇洪峰流量43 m3/s。擬通過(guò)新建DN2500管道將上游高水直接排入寶安大道以下。

(2)107國(guó)道以北。采用人行道與暴雨管理相結(jié)合的方式[3]，規(guī)劃沿107國(guó)道北側(cè)人行道或輔路下方新建集水箱涵，將107國(guó)道以北高水隔離，統(tǒng)一排入新圳河。

集水箱涵規(guī)模達(dá)50年一遇標(biāo)準(zhǔn)，尺寸4.5 m×(2.2～4) m，隔離高水，箱涵頂較現(xiàn)狀地面高0.5 m左右，并在箱涵高水側(cè)設(shè)置立式雨水口，確保北側(cè)高水通過(guò)立式雨水口截入箱涵?？紤]萬(wàn)佳泵站建于濠江社區(qū)公園內(nèi)，在用地上有擴(kuò)建的可能，規(guī)劃擴(kuò)建萬(wàn)佳泵站抽排箱涵內(nèi)澇水，擴(kuò)建后萬(wàn)佳泵站規(guī)模40.8 m3/s。新圳河水位較低時(shí)直排入河，水位較高時(shí)通過(guò)泵站抽排。

經(jīng)集水箱涵截流后，107國(guó)道范圍區(qū)間匯水通過(guò)現(xiàn)有路下4 m×1.5 m箱涵經(jīng)107國(guó)道臨時(shí)泵站抽排入新圳河，解決創(chuàng)業(yè)立交低洼區(qū)排水問(wèn)題。

2.3 治澇方案

根據(jù)以上方案對(duì)咸水涌流域及107國(guó)道以北高水高排后，針對(duì)低區(qū)進(jìn)行治澇方案分析。

在地面設(shè)施擴(kuò)建、新建實(shí)施難度大等條件下，合理利用地下空間是現(xiàn)階段解決排水受澇問(wèn)題的途徑之一。結(jié)合國(guó)內(nèi)外已建、在建深隧，對(duì)本區(qū)域提出設(shè)置深層排水隧道集中解決片區(qū)受澇問(wèn)題的方案[1]。

由于低洼受澇區(qū)基本位于舊村，現(xiàn)有雨水管網(wǎng)過(guò)流能力低，擬建設(shè)深層排水隧道串聯(lián)低區(qū)，將低區(qū)超出管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)形成地面匯流的澇水通過(guò)豎井或箱涵等地面集水設(shè)施直接接入深隧，再在末端通過(guò)集中泵站抽排入外海。

根據(jù)主要受澇區(qū)域的分布情況，擬定排水通道的線路為：起點(diǎn)位于翻身路與新安一路交叉口，沿翻身路向西，至勞動(dòng)路，沿勞動(dòng)路至大鏟灣港，穿大鏟灣港至珠江口，收集沿途低洼區(qū)澇水，末端設(shè)置集中泵站抽排，共設(shè)置5座豎井，分別集中收集各澇區(qū)水，其中咸水涌則直接將河道水接入深水隧洞，通過(guò)末端集中泵站抽排咸水涌的洪水，降低河道水位來(lái)解決上游河道周邊低區(qū)受澇問(wèn)題。同時(shí)，仍需將咸水涌寶安大道～107國(guó)道段拓寬至20 m。

鑒于翻身大道段建筑物密集，豎井用地實(shí)施困難，因此，排水通道起點(diǎn)至咸水涌段采用淺層箱涵，長(zhǎng)3.2 km，斷面尺寸4.5 m×(2.2～4.5) m；深層隧道起于咸水涌翻身大道橋處，洞徑暫定6 m，總長(zhǎng)4.0 km，末端集中泵站規(guī)模150 m3/s，設(shè)置5座豎井。

對(duì)淺層管網(wǎng)進(jìn)行局部改造，使低洼澇水直接入深隧。新建排水箱涵合計(jì)4.0 km。各泵站配套淺層排水系統(tǒng)布置及規(guī)模如下：

中心區(qū)2號(hào)泵站：沿裕安路新建3.5 m×3 m箱涵，長(zhǎng)0.5 km，起點(diǎn)位于中心區(qū)2號(hào)泵站前池位于107國(guó)道，終點(diǎn)為接入新建翻身大道排水箱涵。

西鄉(xiāng)河1號(hào)泵站：沿寶安大道新建3.5 m×3 m箱涵，長(zhǎng)0.9 km，起點(diǎn)位于西鄉(xiāng)大道分流渠，終點(diǎn)為新建深隧，沿新湖路新建2.5 m×2 m箱涵，長(zhǎng)1.0 km，起點(diǎn)位于西鄉(xiāng)大道分流渠，接入新建深水隧洞。

西鄉(xiāng)河2號(hào)泵站：沿興業(yè)路新建3.5 m×3 m箱涵，長(zhǎng)0.6 km，起點(diǎn)位于海城路，接入深水隧洞，沿海城路新建4.5 m×2 m箱涵，長(zhǎng)1 km，起點(diǎn)位于新湖路，接入新建興業(yè)路涵。

2.4 水污染治理方案

新圳河、雙界河流域初雨通過(guò)在寶安大道新增截流閘，沿寶安大道設(shè)置DN2100～2500截流管，收集新圳河及雙界河寶安大道以上初雨接入翻身大道擬建集水箱涵。

西鄉(xiāng)河、咸水涌流域初雨：通過(guò)在西鄉(xiāng)河口新增截流閘，沿海濱大道設(shè)置截流涵，將兩條河涌初雨總口截流至擬建深水隧洞。新建混流水截流箱涵1.4 km，斷面尺寸3.0 m×3.5 m。

羅田路、裕安路排水涵污水及初雨：通過(guò)臨時(shí)泵站將漏排污水及初雨提升至新建截流管涵，由其轉(zhuǎn)輸至擬建集水隧洞，新建截流管長(zhǎng)0.8 km，斷面尺寸DN1200。

寶安中心區(qū)多為新城區(qū)，雨污分流效果較好，可通過(guò)低影響開(kāi)發(fā)措施從源頭上削減片區(qū)面源污染量，減少入灣面源污染[4]。

3 結(jié) 論

在建筑物密集、澇污水交織、規(guī)劃定位較高的寶安中心區(qū)采用深層排水隧洞統(tǒng)籌解決片區(qū)受澇及水污染治理問(wèn)題，雖在末端設(shè)泵，排水流程較分散泵站較長(zhǎng)，但深層排水隧洞設(shè)置于低洼區(qū)主干道路下方，低洼區(qū)匯水流程短，見(jiàn)效快，且與初小雨結(jié)合，多功能控制，管理相對(duì)集中，對(duì)片區(qū)澇水及污水就地吸收、就地消化、就地治蓄、就地解決。工程實(shí)施后，可將片區(qū)內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)提高到50年一遇，解決片區(qū)初小雨對(duì)大鏟灣的污染問(wèn)題，能夠有效緩解片區(qū)防洪排澇壓力，改善片區(qū)水環(huán)境及水生態(tài)。

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[1] 林文杰，趙俊鳳，吳慧英. 東濠涌深隧工程對(duì)初雨污染的減排效果初探[J].環(huán)境水利，2014,(5):72-75.

[2] 楊秀靜，譚聰睿. 北京“7·21”暴雨引發(fā)的城市防洪排澇建設(shè)思考[J].海河水利，2013,(1):41-42.

[3] 李 婧，王 晨，楊 柳.可持續(xù)排水系統(tǒng)——城市內(nèi)澇防治系統(tǒng)設(shè)計(jì)的生態(tài)途徑[J].建設(shè)科技，2013,(14):92-95.

[4] 于 立，單錦炎. 西歐國(guó)家可持續(xù)性城市排水系統(tǒng)的應(yīng)用[J].國(guó)外城市規(guī)劃，2006,(3):55-60.