安康江南城區(qū)現(xiàn)狀排水設(shè)施調(diào)查分析與對策

劉海剛,李立軍,劉婷婷

(1.西安市政設(shè)計研究院有限公司,陜西西安 710068;2.西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西西安 710014)

安康江南城區(qū)現(xiàn)狀排水設(shè)施調(diào)查分析與對策

劉海剛1,李立軍1,劉婷婷2

(1.西安市政設(shè)計研究院有限公司,陜西西安 710068;2.西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西西安 710014)

隨著城市的快速發(fā)展與全球氣候的變化,安康市作為一個內(nèi)澇頻發(fā)的城市面臨著更為嚴峻的挑戰(zhàn),開展防澇工作尤為緊迫。以安康市江南城區(qū)為例,通過現(xiàn)狀排水設(shè)施的調(diào)查,明確分析了內(nèi)澇產(chǎn)生的原因,并進一步提出防澇措施,有關(guān)經(jīng)驗可供相關(guān)專業(yè)人員參考。

現(xiàn)狀排水設(shè)施;管道普查分析;內(nèi)澇;防澇措施

0 前言

近年來,受全球氣候變化和城市“熱島效應(yīng)”的影響,國內(nèi)城市極端天氣事件明顯增多,對城市排洪防澇系統(tǒng)提出了嚴峻挑戰(zhàn)。城市內(nèi)澇災(zāi)害呈明顯增多趨勢,造成交通擁堵,嚴重影響居民出行,給人民的生命財產(chǎn)造成巨大損失。

安康市位于陜西省東南部,北靠秦嶺,南依大巴山,南北高山夾持,河谷盆地居中,漢江由西向東橫貫全區(qū),形成“兩山夾一川”的特殊城市地形地貌。近52年來,安康降雨年際變化情況如下: (1)安康暴雨日數(shù)年際變化特征明顯,從整體上看存在著增加趨勢,特別是最近幾年暴雨日數(shù)異常偏多。(2)對不同歷時暴雨樣本的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn), 2000年以后的暴雨樣本所占比例較大,極值出現(xiàn)次數(shù)較多。(3)結(jié)合IPCC第五次評估報告的預(yù)估結(jié)果,安康未來氣候變化趨勢以偏暖為主,極端強降水事件趨多趨強。由此,安康市開展內(nèi)澇防治工作是非常必要和緊迫的。

1 現(xiàn)狀防澇排水設(shè)施構(gòu)成

漢江是流經(jīng)安康的最大河流,由西南部入境,于東北部出境,安康境內(nèi)流長340 km,流域面積為23 529 km2,多年平均徑流量為18.47億m3。安康江南城區(qū)現(xiàn)有的城市防澇體系由漢江防洪堤、排洪溝、排澇泵站和現(xiàn)狀排水管道共同構(gòu)成。

1.1 漢江防洪堤

安康江南城區(qū)臨江而建,由西堤、北堤、東堤三面連為一體的構(gòu)成防洪城堤體系。1983年洪水過后,恢復(fù)重建的安康防洪堤包括主堤和護堤兩大部分,按照百年一遇洪水位設(shè)防,見圖1。

圖1 安康總規(guī)區(qū)劃示意圖

西壩防洪堤西起馬坡嶺國稅小區(qū),東接金川門已成堤防,工程按20 a一遇洪水標準建設(shè),全長1 862 m。

東壩防洪工程西起東堤,東至黃洋河左岸,南沿安平公路至窯溝口。采用20 a一遇洪水標準設(shè)防,全長3 633 m。

1.2 排洪溝

現(xiàn)狀西排洪渠主要收集紅廟溝及段家溝洪水,西起建材路與香溪路南段十字以東,沿香溪路、育才路、果園路、巴山西路修建,最終在巴山西路以北處穿過金川街向西排入漢江。

現(xiàn)狀老干渠是江南城區(qū)門字型堤防內(nèi)重要雨水通道,西起金州路,沿興安路—農(nóng)貿(mào)巷—鼓樓東街,最終在喇叭洞與現(xiàn)狀東排洪渠匯合后排入漢江。

現(xiàn)狀東排洪渠主要收集陳家溝及龍家溝洪水,南起十天高速以北,沿文昌路、南環(huán)東路修建,最終在巴山東路向北排入漢江。

現(xiàn)狀排洪渠基本情況見表1。

1.3 排澇泵站

安康江南城區(qū)現(xiàn)有排澇泵站兩座:喇叭洞防汛泵站、西壩防汛泵站。

表1 現(xiàn)狀排洪渠基本情況表

喇叭洞防汛泵站位于鼓樓東街以北、東堤內(nèi)環(huán)路以西,市政處養(yǎng)護中心院內(nèi),主要由前池、泵房、穿堤雨、污管涵及閘房等組成,見圖2。前池容積10 000 m3,在汛期主要起蓄水、調(diào)節(jié)作用。當雨、污水閘門關(guān)閉后,城區(qū)內(nèi)的所有雨水及生活污水全部匯集在前池內(nèi),由抽排機組排出堤外;無汛情時,污水、雨水閘門正常開啟,生活污水自然流入江南污水處理廠,經(jīng)處理后排入漢江,雨水經(jīng)穿堤雨水涵洞排入漢江。視前池水位和匯入前池流量情況,開啟相應(yīng)機組進行抽排,將積水排出堤外,達到防止內(nèi)澇的作用。

圖2 現(xiàn)狀喇叭洞泵站

西壩防汛泵站位于靠近西壩的金川村,西壩泵站服務(wù)面積約0.65 km2,共有水泵機組3臺(備用1臺),水泵單臺流量為0.33 m3/s,見圖3。

圖3 現(xiàn)狀西壩排澇泵站

現(xiàn)狀排水泵站統(tǒng)計見表2。

表2 現(xiàn)狀排水泵站統(tǒng)計表

1.4 現(xiàn)狀排水管道

江南城區(qū)整體地勢南高北低,在興安路中部附近最低,根據(jù)地形、地勢走向及城區(qū)建設(shè)情況,現(xiàn)狀雨水管道依地形就近排入自然水體及溝渠,按照最終排入的水體分為:漢江系統(tǒng)、西排洪渠系統(tǒng)、老干渠系統(tǒng)及屈家河系統(tǒng)。

西排洪渠系統(tǒng):西排洪渠系統(tǒng)主要匯流西排洪渠以南,環(huán)城干道以北范圍內(nèi)的雨水,雨水通過西排系統(tǒng)最終進入漢江。該系統(tǒng)雨水管道總流域面積約為93.19 hm2,見圖4。

老干渠系統(tǒng):老干渠西起興安路與金州路交叉口,沿興安中路—農(nóng)貿(mào)巷—鼓樓東街,經(jīng)原市政管理處院內(nèi)穿過東堤后,在污水廠內(nèi)與現(xiàn)狀東排洪渠匯流后排入漢江。老干渠主要收集江南城區(qū)范圍內(nèi)雨水。該系統(tǒng)雨水管道總流域面積約為290.09 hm2。

屈家河系統(tǒng):屈家河現(xiàn)狀為梯形明渠,屈家河系統(tǒng)主要匯流南環(huán)東路以南、文昌南路以東范圍內(nèi)的雨水,雨水通過屈家河系統(tǒng)最終進入黃洋江。該系統(tǒng)雨水管道總流域面積約為321.17 hm2。

漢江系統(tǒng):該系統(tǒng)由兩部分組成,第一部分主要匯流西堤以西、巴山西路以北、金川街以南范圍的雨水,第二部分主要是匯流東壩防洪堤以南,巴山東路以北的東壩區(qū)域;環(huán)城干道-漢江三橋以東瀛湖路兩側(cè)區(qū)域;育才路以南,南環(huán)路以北區(qū)域及響水溝以東范圍內(nèi)的雨水,雨水通過干管系統(tǒng)最終進入漢江。該系統(tǒng)雨水管道總流域面積約為439.26 hm2。

2 測量儀器及設(shè)備

測量儀器和設(shè)備主要有:GPS(中海達HD8200)、全站儀(拓普康GTS—322)、水準儀(DSZ2)、管線探測儀(雷迪6000)、繪圖儀(HP Designjet T1100)等。

3 現(xiàn)狀普查結(jié)果及數(shù)據(jù)

安康江南城區(qū)現(xiàn)狀排水設(shè)施自1983年洪災(zāi)恢復(fù)重建后,主要以雨、污合流管道為主。雖然近年來隨道路新建和改建了大量排水管網(wǎng),安康排水設(shè)施的建設(shè)取得了較大發(fā)展,建成區(qū)排水系統(tǒng)基本完善,但由于歷史原因,排水設(shè)施總體服務(wù)水平仍然非常落后。

圖4 現(xiàn)狀排水系統(tǒng)分區(qū)圖

本次普查江南城區(qū)現(xiàn)狀管渠總長度82.999 m,其中合流管道50.727 km,雨水管道9.938 km,污水管道13.31 km,排洪渠9.023 km。合流及雨水管道覆蓋率為94.78%,污水管道覆蓋率為20.80%,見表3。

表3 現(xiàn)狀主要市政排水管渠統(tǒng)計表

4 普查結(jié)果分析及存在問題

4.1 普查結(jié)果分析

依據(jù)《城市排水防洪設(shè)施普查數(shù)據(jù)采集與管理技術(shù)導(dǎo)則》及《城鎮(zhèn)排水管道監(jiān)測與評估技術(shù)規(guī)程》,通過現(xiàn)場普查,得出如下結(jié)論:

(1)安康江南城區(qū)已經(jīng)形成以合流管道為主的排水管網(wǎng)系統(tǒng),且該區(qū)域內(nèi)污水主干管、干管已建成,污水基本通過管道排入江南污水處理廠,污水收集率達80%以上。東壩片區(qū)、西壩片區(qū)及江南東片區(qū)還屬于開發(fā)階段,管網(wǎng)尚未形成。

(2)管網(wǎng)覆蓋率低:據(jù)測算目前安康江南城區(qū)合流及雨水管道覆蓋率94.78%,污水管道覆蓋率20.80%,現(xiàn)有管道覆蓋率較低,需要按規(guī)劃新建大量雨、污水管線。

(3)管道老化嚴重:老城區(qū)內(nèi)以合流管道為主,大部分修建于1983年水災(zāi)后,使用時間已達30多年,局部出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,加之本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)合流管道內(nèi)雜物較多,影響管道功能正常發(fā)揮。

(4)2007年開始實施的江南污水處理廠配套管網(wǎng)工程,在合流管道下游設(shè)置了5處截流堰,截流合流管道中污水進入污水管道。由于截流堰設(shè)計截留倍數(shù)n0=1,在降雨時會造成下游水體污染。

(5)在實際使用中,由于用戶未進行分流排水,導(dǎo)致部分新建的污水管道被當作合流管使用。

(6)現(xiàn)狀合流管道作為雨水管道經(jīng)行校核,滿足流量、流向要求的予以保留繼續(xù)使用,雨水現(xiàn)狀管網(wǎng)利用率約17.6%;污水全部充分利用近年來已建成的污水主干管、干管,未來主要增設(shè)污水支管,完善污水管網(wǎng)系統(tǒng),污水現(xiàn)狀管網(wǎng)利用率約70%。

(7)排澇設(shè)施標準偏低:近年來隨著城市建成區(qū)面積的不斷擴大,地面硬化面積不斷增加,喇叭洞防汛泵站提升能力已經(jīng)無法滿足江南城區(qū)排澇要求,應(yīng)提高泵站排水能力?，F(xiàn)狀東排、西排、老干渠隨著城市防洪排澇標準的提高,亦不能滿足流量要求,應(yīng)在核算流量后重新修建。

(8)江南污水處理廠現(xiàn)處理能力6萬t/d,可以滿足江南城區(qū)要求,但其出水指標設(shè)計為國家污水處理廠污染物排放標準中一級B標準,應(yīng)對江南污水廠進行提標改造使其能達到國家一級A標準。

4.2 存在問題

安康市江南城區(qū)排水事業(yè)經(jīng)過近幾十年的發(fā)展,在較低標準下能夠滿足城區(qū)排水防澇的要求,對城市減少雨澇災(zāi)害有一定的保證。但現(xiàn)狀的排水、防澇設(shè)施和排水防澇管理體制仍存在一些問題,具體可歸納如下4個方面:

(1)現(xiàn)有管渠維護投入不足

管理設(shè)施缺乏,管理手段落后。另外,違章傾倒的垃圾在排水管道、河渠內(nèi)淤積結(jié)塊造成堵塞,這些活動都嚴重破壞了排水管道、河渠的排水能力和防洪能力,極易造成局部甚至大面積積水,引發(fā)城市內(nèi)澇,威脅城市的排水和防洪安全。

(2)規(guī)劃滯后

安康市在《安康市城市總體規(guī)劃(2010-2020)》的指導(dǎo)下已經(jīng)完成了大部分專項規(guī)劃,但新的防洪專項規(guī)劃尚未編制,目前仍沿用上一版總規(guī)的防洪規(guī)劃,因此導(dǎo)致現(xiàn)用的防洪規(guī)劃與其它專項工程規(guī)劃不同步,無法系統(tǒng)全面的將安康江南城區(qū)的防洪與排澇綜合考慮,從而影響內(nèi)澇防治工作的正常開展。

(3)建設(shè)標準偏低

目前我國現(xiàn)行規(guī)范城鎮(zhèn)排水標準為1～3 a,但通過現(xiàn)狀管線普查了解到,安康江南城區(qū)的排水管網(wǎng)仍以1 a以下為主,標準明顯偏低;同時內(nèi)澇設(shè)計標準缺失,難以支撐排水、內(nèi)澇防治和防洪體系的銜接。

(4)排洪防澇多頭管理、責(zé)任不明確

安康市的排水管網(wǎng)、城區(qū)內(nèi)排澇由安康市市政工程管理處來管理,而堤防、河渠的管理權(quán)歸安康市水利局,因而造成多頭管理,管理混亂現(xiàn)象;與此同時也意味著每個部門的資金來源方式各不相同,建設(shè)計劃也不盡相同,最終造成建設(shè)標準不統(tǒng)一,多家單位協(xié)調(diào)困難,問題不能及時有效解決。

5 對策及建議

根據(jù)安康市的降雨、氣候、土壤、水資源等因素,以《安康市城市總體規(guī)劃(2010～2020)》及各片區(qū)規(guī)劃為依據(jù),結(jié)合道路豎向布置,充分將蓄、滯、滲、凈、用、排等多種措施有效結(jié)合起來控制城市內(nèi)澇的發(fā)生。通過小區(qū)內(nèi)綠帶、花園等滯、滲、蓄、排雨水;公共活動場所及停車場等,采用滲水磚,鏤空磚等滲透性較好的材質(zhì)鋪砌、硬化等;加大攔蓄雨水再生利用,大力開發(fā)其它雨水再利用渠道等,疏暢市內(nèi)各大排水通道,結(jié)合河道整治疏浚,確保城市排水通道順暢無阻。

對江南老城區(qū),采用雨污分流體制,改擴建污水及合流管道,提高原有雨水管道的承接納水量等;同時結(jié)合城區(qū)改造,將道路改擴建大修、架空線路入地等和污水管道改造同步進行。

對江南東片區(qū)、東壩片區(qū)在按照城市總體規(guī)劃執(zhí)行的同時,繼續(xù)優(yōu)化總體規(guī)劃方案,加大排水出路和雨水蓄滯池建設(shè),使城市排水暢通,滿足設(shè)計排水和防澇的要求等,確保城區(qū)各片區(qū)中的幼兒園、學(xué)校、醫(yī)院在城市防治標準以內(nèi)不能受淹。

TU992.03

B

1009-7716(2015)03-0076-04

2014-11-19

劉海剛(1982-),男,陜西西安人,工程師,從事市政工程設(shè)計工作。