城市排水（雨水）及防澇工程專項規(guī)劃設(shè)計要點分析

李冠澤

【摘要】：以廣州市荔灣區(qū)廣鋼新城為例，探討了城市連片改造重建區(qū)域排水（雨水）防澇專項規(guī)劃設(shè)計要點，提出了從豎向規(guī)劃、內(nèi)澇風(fēng)險評估、水力模型應(yīng)用、流域洪水分析、排澇設(shè)施建設(shè)、水系調(diào)度、地表徑流控制、市政雨水管網(wǎng)建設(shè)等方面構(gòu)建城市排水防澇工程體系，保障城市排水防澇安全。

【關(guān)鍵詞】：排水防澇、雨水規(guī)劃、防澇規(guī)劃

【引言】：所謂城市排水（雨水）防澇工程是通過構(gòu)建排水防澇系統(tǒng)，科學(xué)地組織地表徑流，防止在城市低洼處造成積水內(nèi)澇災(zāi)害。傳統(tǒng)的排水防澇規(guī)劃重點多放在管網(wǎng)及其附屬設(shè)施提升改造上，而忽略了其他多種要素在內(nèi)澇防治中的重要性，由此導(dǎo)致治澇收效不佳。本文以廣鋼新城為例，分析多維度要素的排水防澇專項規(guī)劃設(shè)計要點。

1廣鋼新城排水排澇現(xiàn)狀及存在問題

作為花地生態(tài)城三大組團之一，廣鋼新城是2014年市委市政府全力推進的成片儲備開發(fā)改造項目之一。市委市政府高度重視廣鋼轉(zhuǎn)型及規(guī)劃深化工作，并提出將廣鋼新城打造為：政府統(tǒng)籌連片改造的典范；歷史文化資源保護與利用的典范；全方位、高標(biāo)準(zhǔn)配套建設(shè)高尚住區(qū)的典范。

城市排水防澇工程是一個涉及多種要素的復(fù)雜系統(tǒng)，包括城市空間、雨水管網(wǎng)、內(nèi)河、下墊面、外江洪潮水位、閘門、排澇泵站等。以廣鋼新城為例，在充分考慮下墊面、現(xiàn)狀管網(wǎng)、現(xiàn)狀豎向等條件下，通過Digital Water Simulation 軟件構(gòu)建水力模型，對現(xiàn)狀管網(wǎng)進行不同重現(xiàn)期的過流能力校核，內(nèi)河涌按照20年一遇的最高控制水位進行模擬，可知各類現(xiàn)狀主管的過流能力93%以上小于1年一遇。以出水口標(biāo)高采用河涌20年一遇水位，5年一遇的暴雨強度對管網(wǎng)進行模擬節(jié)點溢流淹沒分析，根據(jù)內(nèi)澇標(biāo)準(zhǔn)指引評判，內(nèi)澇等級為積水（積水深度≤20cm）。結(jié)合現(xiàn)狀地形，以點帶面，分析得到現(xiàn)狀水浸范圍。通過以上分析可知，芳村大道及鶴洞路為主要淹沒地帶，淹沒水深均未超過0.2m，內(nèi)澇標(biāo)準(zhǔn)屬于積水；其中位于廣州造船廠處會產(chǎn)生約1小時的積水。

根據(jù)分析，現(xiàn)狀存在主要問題為（1）廣鋼新城大部分現(xiàn)狀雨水管道設(shè)計重現(xiàn)期僅為一年一遇，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，暴雨時不能及時有效地排除雨水； （2）部分地塊現(xiàn)狀地面標(biāo)高較低，受外江洪水頂托等因素影響，時有內(nèi)澇情況發(fā)生； （3）現(xiàn)狀東塱泵站、鶴洞泵站建設(shè)年代久遠，設(shè)備老化，運行存在安全隱患；（4）東塱涌、西塱涌淤積嚴(yán)重，影響排澇能力。

2廣鋼新城雨水、排澇規(guī)劃

2.1區(qū)域雨水及防澇銜接

過往的排水防澇規(guī)劃常過多考慮規(guī)劃片區(qū)本身的內(nèi)河、排澇設(shè)施等因素，而忽略了排澇大分區(qū)的河涌、豎向、排澇設(shè)施等因素對規(guī)劃片區(qū)的影響，排水防澇工程是一個系統(tǒng)性工程，確保整體區(qū)域的防澇能力才能更好的保障局部地區(qū)的防澇安全，因此從更大的區(qū)域來考慮排水防澇規(guī)劃銜接顯得十分重要。以廣鋼新城為例，廣鋼新城位于芳村圍，區(qū)域防澇主要是靠堤防抵御外江，內(nèi)澇通過自排或泵排。內(nèi)河涌與外江相接處均規(guī)劃有水閘，大多數(shù)內(nèi)河涌與外江相接處規(guī)劃有排澇泵站。為保障廣鋼新城的防澇安全，需整體提升排澇片區(qū)芳村圍的防澇能力。根據(jù)豎向規(guī)劃，廣鋼新城內(nèi)建設(shè)用地地面標(biāo)高在7.1m以上。但芳村圍內(nèi)廣鋼新城外部分現(xiàn)狀建設(shè)用地城建標(biāo)高低于7.1m，為保證區(qū)域防澇安全，規(guī)劃落實《廣州市荔灣區(qū)防洪、排澇、排水規(guī)劃》中的芳村圍防澇設(shè)施，保留現(xiàn)狀芳村圍7座達標(biāo)排澇泵站；重建泵站6座，分別為劍沙泵站、東沙泵站、鶴洞泵站、東塱泵站、花地一隊泵站和茶滘泵站；新建泵站2座，分別為東裕圍泵站和下市泵站。

2.2 城市雨水徑流控制與資源化利用

遵循城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、統(tǒng)一規(guī)劃、源頭控制、低影響開發(fā)的原則，本次規(guī)劃采用低影響開發(fā)技術(shù)（LID），主要通過設(shè)置滲透和調(diào)蓄（滯、存）設(shè)施實現(xiàn)從源頭降低內(nèi)澇風(fēng)險。廣鋼新城具體采用以下三大類措施，①入滲地下：采用下凹式綠地、透水鋪裝地面、綠色屋頂?shù)燃夹g(shù)，庭院廣場、停車場采用新型透水磚，建成生態(tài)滲透型地面；②收集回用：將屋頂、道路、庭院、廣場等下墊面的雨水進行收集，經(jīng)適當(dāng)處理后回用于灌溉綠地、洗車、景觀補水、噴灑路面等；③調(diào)控排放：在雨水排出口處設(shè)置雨水調(diào)蓄設(shè)施，截流雨水，延緩暴雨徑流和面源污染。也可利用自然地形的低洼地作為匯水區(qū)域，低洼地的下部鋪設(shè)碎石等形成蓄水層，種植耐水濕植物，同時形成良好景觀效果。同時，根據(jù)實際情況，在源頭設(shè)置低影響開發(fā)設(shè)施單元對初雨進行攔截、消納、滲透，有條件的地塊可設(shè)置雨水調(diào)蓄池對初雨進行收集處理，待污水干管內(nèi)流量變小時，再將雨水池內(nèi)的雨水全部轉(zhuǎn)輸至污水干管。

2.3 雨水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計

降低內(nèi)澇風(fēng)險，確保通暢的排水系統(tǒng)是關(guān)鍵。廣鋼新城屬于連片改造區(qū)域，規(guī)劃區(qū)內(nèi)采用雨污分流。結(jié)合豎向規(guī)劃，盡量采用重力自排，低洼內(nèi)澇處可設(shè)置泵站強排。盡量分散就近排入受納水體，減小管徑及埋深，同時避免高位客水匯至低洼處造成內(nèi)澇。充分考慮與城市防洪設(shè)施和防澇設(shè)施的銜接，確保排水通暢?？紤]到廣鋼新城定位高端，在削減源頭徑流的前提下也充分給予了管網(wǎng)系統(tǒng)排水富余量，在新城路網(wǎng)中規(guī)劃d600～5.0mx2.0m的主干管渠，就近排入收納水體。最終，通過水力模型分析校核管網(wǎng)內(nèi)澇風(fēng)險。

2.4 防澇系統(tǒng)規(guī)劃

防澇系統(tǒng)主要從豎向控制、防澇設(shè)施布局、水系調(diào)度來考慮。

豎向規(guī)劃主要考慮排水及防澇要求。根據(jù)《廣州市荔灣區(qū)防洪排澇排水規(guī)劃》，廣鋼新城規(guī)劃20年一遇最高控制水位為6.5m，考慮道路排水坡度要求，超高不小于0.6m，豎向規(guī)劃地面標(biāo)高控制不小于7.1m。鶴洞涌涌口處的20年一遇最高控制水位為7.2m，超高不小于0.6m。

規(guī)劃區(qū)防洪排澇主要是依靠排澇泵站與水閘調(diào)度進行內(nèi)河涌水位控制，由于大部分設(shè)施建設(shè)年代久遠，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不達標(biāo)，需對其進行重建改造。

廣鋼新城屬于芳村圍排澇分區(qū)，廣鋼新城的閘泵由芳村圍統(tǒng)一調(diào)度。調(diào)度運行方案分為汛期方案和非汛期方案。其中汛期調(diào)度運行方案主要為防洪排澇服務(wù)，通過科學(xué)合理的調(diào)度運行，采取預(yù)排+自拍+抽排的排澇方式，保證各片區(qū)河涌水位滿足規(guī)劃要求，保障各片區(qū)的水安全。非汛期調(diào)度運行方案主要為改善河涌水質(zhì)，通過群閘聯(lián)控方案，利用外江潮漲潮落，引進外江清水，替換圍內(nèi)臟水，并補充河涌景觀水，提高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，營造優(yōu)美的水景觀，改善水環(huán)境。

總結(jié)

城市建設(shè)導(dǎo)致地表徑流增加進而加劇流域洪水，而流域洪水反過來對城市雨水的外排形成頂托，加劇了城市內(nèi)部積水、內(nèi)澇。作為一個系統(tǒng)工程，排水防澇規(guī)劃應(yīng)從產(chǎn)流過程、傳輸過程、流域洪水等因素入手。利用低影響開發(fā)措施有效降低地表徑流、平緩洪峰曲線，通過設(shè)置有足夠富余量的管網(wǎng)系統(tǒng)保證排水通暢，設(shè)置必要的排澇設(shè)置，同時通過充分考慮流域洪水對城市排水的影響，在有條件的情況下通過流域水系調(diào)度，降低設(shè)計洪水位，減輕因洪水位頂托而造成內(nèi)澇風(fēng)險。最終，通過水力模型軟件進行校核，把定性分析上升到定量分析，為排水防澇規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐，從而更好的指導(dǎo)工程實施。

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