廣東長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府易澇點(diǎn)內(nèi)澇現(xiàn)狀及治理效果研究

蕭寶駒

(東莞市水務(wù)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，廣東 東莞 523000)

0 引言

城鎮(zhèn)內(nèi)澇災(zāi)害是影響城市發(fā)展、居民生活和工作秩序的自然災(zāi)害[1-2]。城鎮(zhèn)內(nèi)澇將造成極為嚴(yán)重的后果，輕則經(jīng)濟(jì)損失，重則人員傷亡。因此，采取合理的內(nèi)澇治理措施，緩解內(nèi)澇災(zāi)害是十分必要的。我國(guó)有較多的城鎮(zhèn)存在內(nèi)澇災(zāi)害，尤其是在南方城市[3]。由于部分城市發(fā)展時(shí)間早、地勢(shì)低洼，早期修建的市政管道多數(shù)設(shè)計(jì)流量較低，且在長(zhǎng)期使用中維修不當(dāng)、破損、淤積等影響下，已無(wú)法滿足現(xiàn)狀城市排澇需求，造成城鎮(zhèn)極易出現(xiàn)內(nèi)澇災(zāi)害。為了治理內(nèi)澇災(zāi)害，有較多的城市采取了相關(guān)的治理措施，通過新建管道、疏通堵點(diǎn)等措施，取得了良好的治理效果。水動(dòng)力模型是城市內(nèi)澇治理工程中常用的研究方法，通過建立水文模型，分析內(nèi)澇影響范圍和治理效果，對(duì)排澇方案進(jìn)行初步分析。東莞長(zhǎng)安鎮(zhèn)近年來內(nèi)澇頻發(fā)，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了不利影響，為了緩解內(nèi)澇災(zāi)害，亟需采取治理措施。

1 現(xiàn)狀排水系統(tǒng)

長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府易澇點(diǎn)位于德政中路與長(zhǎng)青北路交界處，市政道路建設(shè)在該出形成局部低洼點(diǎn)，易澇點(diǎn)地面中心高程約高程5.33～5.43 mm，北側(cè)高程點(diǎn)約5.33～14.21 m，東側(cè)高程點(diǎn)約5.33～7.17 m,西側(cè)高程點(diǎn)約5.43～6.15 m，當(dāng)上游雨水無(wú)法及時(shí)通過雨水系統(tǒng)排出時(shí)，大量雨水順著地勢(shì)形成徑流匯集至該易澇點(diǎn)，導(dǎo)致該處淹水嚴(yán)重。

長(zhǎng)青北路兩側(cè)雨水匯集流入現(xiàn)狀5 m×1.5 m箱涵，自北向南順流而下，一部分往西經(jīng)德政中路現(xiàn)狀3 m×2.0 m雨水箱涵，在箱涵交匯處，高程由2.64 m抬升至3.77 m，水流在壓力作用下進(jìn)入錦繡路排渠，最終流入受納水體三八河。一部分往南經(jīng)現(xiàn)狀1.4 m×1.0 m雨水箱涵進(jìn)入長(zhǎng)青渠，在箱涵交匯處，高程由2.64 m抬升至3.91 m。連峰北路東側(cè)雨水沿現(xiàn)狀1 m×1 m雨水箱涵自北向南順流而下，往西流經(jīng)德政中路1 m×1 m雨水箱涵，在長(zhǎng)青北路交叉口，往南經(jīng)DN1500雨水管進(jìn)入長(zhǎng)青渠，最終流入受納水體茅洲河。

長(zhǎng)青渠現(xiàn)狀與環(huán)山渠連通，目前長(zhǎng)安鎮(zhèn)正在該處增設(shè)閘門，擬關(guān)閉與環(huán)山渠連接通道；長(zhǎng)青渠流向?yàn)樽员毕蚰?，最終通過長(zhǎng)安排澇站排至茅洲河，出口通暢。錦繡排渠與環(huán)山渠連通，并且作為蓮花山水庫(kù)的泄洪通道之一，自北向南匯入三八河，最終通過三八河排澇站排至茅洲河，出口通暢。

2 現(xiàn)狀內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)模擬

2.1 現(xiàn)狀內(nèi)澇模擬

長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府易澇點(diǎn)五年一遇降水工況下內(nèi)澇計(jì)算成果見下圖1。水動(dòng)力模擬結(jié)果顯示平均最大積水深度為0.37 m，積水面積為0.13 km2。

內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)如圖2所示。低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積分別為0.080 4 km2、0.037 6 km2、0.001 42 km2。

圖1 長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府現(xiàn)狀最大積水深度圖

依照內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)5 a一遇設(shè)計(jì)降雨的城市內(nèi)澇進(jìn)行現(xiàn)狀

圖2 長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府現(xiàn)狀5年一遇設(shè)計(jì)降雨工況下內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)

2.2 現(xiàn)狀內(nèi)澇結(jié)果分析

長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府易澇點(diǎn)位于現(xiàn)狀德政路與長(zhǎng)青路交叉口。通過現(xiàn)狀模擬分析可知，易澇點(diǎn)在5年一遇設(shè)計(jì)降雨情況下，路口交接處存在大范圍積水的風(fēng)險(xiǎn)，且積水較深消散難度大。造成該處內(nèi)澇災(zāi)害嚴(yán)重的主要原因如下。

2.2.1 管道排水能力不足

由圖3可知，長(zhǎng)青路上三根主干管，尺寸分別為1×1.2 m、5×1.5 m和1×1.2 m，接入德政中路上3×2 m的箱涵的，大管接小管，且存在逆坡管道，下游排水能力不足，無(wú)法及時(shí)排水，管內(nèi)水頭線超過了地面，導(dǎo)致雨水溢流至地面。

圖3 德政中路管線示意圖

2.2.2 地形影響

長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府易澇點(diǎn)地勢(shì)低洼。強(qiáng)降雨時(shí)間，德政中路上，由于下游排水能力不足而無(wú)法及時(shí)排出的雨水從地勢(shì)低點(diǎn)溢流。由于長(zhǎng)安鎮(zhèn)易澇點(diǎn)區(qū)域路網(wǎng)發(fā)達(dá)，硬化程度高不利于降水入滲，在一定程度上也導(dǎo)致了積水消散難度增大(圖4)。

圖4 長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府地形高程與易澇點(diǎn)對(duì)比圖

3 治理方案內(nèi)澇情況分析

擬廢除德政中路現(xiàn)狀1 400×1 000箱涵、DN1500雨水管，原位新建5 500×2 000雨水箱涵，將長(zhǎng)青北路5 000×1 500箱涵與下游8 000×2 500箱涵連接，長(zhǎng)度約40 m。

根據(jù)方案，在現(xiàn)狀管網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上搭建方案模型，圖5為新增的4×2 m箱涵位置示意圖。降雨與外河水位邊界條件與現(xiàn)狀內(nèi)澇模型保持一致，地表漫流模型不變。

圖5 方案模型新增管線示意圖

圖6 長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府方案最大積水深度圖

根據(jù)設(shè)計(jì)方案獲取水動(dòng)力計(jì)算成果見圖6。從圖中可知通過新建管線，可以提高區(qū)域管網(wǎng)排水能力，避免了雨水大量溢流，降低了內(nèi)澇災(zāi)害程度。在設(shè)計(jì)方案中，長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府易澇點(diǎn)積水深度約為0.19 m，積水面積為0.104 8 km2，治理效果較為顯著。根據(jù)內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，治理后低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積分別為0.072 7 km2、0.02 24 km2、0.001 2 km2。

表1 5年一遇降雨條件下各工況易澇點(diǎn)內(nèi)澇情況

表2 5年一遇降雨條件下各工況易澇點(diǎn)內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果 km2

現(xiàn)狀長(zhǎng)安鎮(zhèn)鎮(zhèn)府易澇點(diǎn)管網(wǎng)排水能力不足是造成內(nèi)澇的主要原因。利用水力計(jì)算模型模擬驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案，從易澇點(diǎn)處開始新建5 500×2 000雨水箱涵，將長(zhǎng)青北路5 000×1 500箱涵與下游8 000×2 500箱涵連接，能夠提升長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府易澇點(diǎn)區(qū)域管網(wǎng)排水能力，有效緩解易澇點(diǎn)積水情況。

工程實(shí)施內(nèi)容通過新建5.5 m×2 m雨水箱涵，將箱涵與長(zhǎng)青渠連通，匯水區(qū)域雨水就近排放至長(zhǎng)青渠，改善現(xiàn)狀排水標(biāo)準(zhǔn)低、箱涵高程起伏、排水能力不足的情況，大大減少易澇點(diǎn)處再次發(fā)生內(nèi)澇的風(fēng)險(xiǎn)(圖7)。

圖7 長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府現(xiàn)狀及工程實(shí)施后內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)情況對(duì)比圖

長(zhǎng)青渠在使用過程中也出現(xiàn)了一定程度的破損，新建管網(wǎng)向長(zhǎng)青渠排水增大了長(zhǎng)青渠的排水壓力，因此需要改造加固現(xiàn)狀長(zhǎng)青渠，提高長(zhǎng)青渠結(jié)構(gòu)安全性，滿足遠(yuǎn)期使用標(biāo)準(zhǔn)。通過本工程建設(shè)，有效減輕德政中路現(xiàn)狀箱涵排水壓力，易澇點(diǎn)處雨水順暢就近排入長(zhǎng)青渠，易澇點(diǎn)區(qū)域內(nèi)澇問題基本解決。

4 結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)安鎮(zhèn)政府屬于易澇點(diǎn)，內(nèi)澇災(zāi)害較為嚴(yán)重，不利于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。采用水文水動(dòng)力模型對(duì)區(qū)域現(xiàn)狀內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)情況進(jìn)行模擬分析，5 a一遇設(shè)計(jì)降雨工況下平均最大積水深度為0.30 m，積水面積為0.13 km2。為了緩解內(nèi)澇現(xiàn)象，減輕對(duì)居民出行的影響，考慮實(shí)際情況，采用新建雨水箱涵、雨水管的方案進(jìn)行治理。通過分析，治理后最大積水深度為0.19 m，積水面積為0.104 8 km2。工程治理措施在長(zhǎng)安鎮(zhèn)易澇點(diǎn)治理工程中可取得良好的效果，可為類似易澇點(diǎn)治理工程提供參考。