淺談寧河縣老城區(qū)雨水專項(xiàng)規(guī)劃

岳鳳偉，邢文文，劉 頔

(1.天津市賽英工程建設(shè)咨詢管理有限公司，天津市 300191; 2.天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津市 300051)

淺談寧河縣老城區(qū)雨水專項(xiàng)規(guī)劃

岳鳳偉1，邢文文2，劉 頔1

(1.天津市賽英工程建設(shè)咨詢管理有限公司，天津市 300191; 2.天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津市 300051)

排水管網(wǎng)是否完善對于城區(qū)的可持續(xù)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用，排水合流制易造成下游河道污染、排水能力不足，也會造成城區(qū)內(nèi)澇。以寧河縣老城區(qū)為例，通過對其排水現(xiàn)狀情況的調(diào)研分析，總結(jié)歸納目前存在的問題，針對性地提出規(guī)劃改造方案，力求構(gòu)建系統(tǒng)合理、功能完備、可操作性強(qiáng)的排水管網(wǎng)方案。

雨水;合流制;分流制;專項(xiàng)規(guī)劃;積水片區(qū);截流井

0 引言

我國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2014年2月10日發(fā)布了《關(guān)于發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)<室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范>局部修訂的公告(第311號)》，公告中批準(zhǔn)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50014-2006)(2014年版)自發(fā)布日起正式實(shí)施。此次規(guī)范修編目的為與即將新編或修訂的有關(guān)規(guī)范進(jìn)行協(xié)調(diào)和銜接，旨在提高城市地下管道設(shè)計(jì)排水能力和城市內(nèi)澇防治能力。

近年來，北京、天津、武漢等地先后遭遇大暴雨襲擊，造成交通癱瘓、人員傷亡和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。這些現(xiàn)象暴露了我國在城市發(fā)展過程中，市政排水設(shè)施建設(shè)的突出問題。通過調(diào)查分析天津市寧河縣老城區(qū)排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀問題，結(jié)合對新版室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范的應(yīng)用，編制排水專項(xiàng)規(guī)劃，是寧河縣老城區(qū)開發(fā)改造提速建設(shè)的需求，是解決近年來中心鎮(zhèn)區(qū)積水問題的需求，亦是寧河縣開展“清水工程”、河道截污、市容整治的重要組成部分。 本文主要結(jié)合排水規(guī)劃中雨水專項(xiàng)規(guī)劃進(jìn)行細(xì)致闡述，污水專項(xiàng)規(guī)劃內(nèi)容暫不細(xì)述。

1 寧河縣老城區(qū)排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀與存在問題

寧河縣位于天津市東北部，寧河縣老城區(qū)屬于規(guī)劃寧河新城的一部分，西起薊運(yùn)河，東至京山鐵路，南至經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，總面積約11 km2，規(guī)劃人口規(guī)模15萬人。圖1為寧河縣老城區(qū)規(guī)劃位置圖。

圖1 寧河縣老城區(qū)規(guī)劃位置圖

老城區(qū)現(xiàn)狀道路下排水管道合流現(xiàn)象嚴(yán)重、管道埋深淺、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，隨著鎮(zhèn)區(qū)重新規(guī)劃布局，開發(fā)改造建設(shè)的提速，現(xiàn)狀排水設(shè)施出現(xiàn)排水能力不足的現(xiàn)象。

1.1 老城區(qū)現(xiàn)狀存在積水片區(qū)

老城區(qū)地勢呈四周高中間低的“淺碟形”，地勢低點(diǎn)形成了光華路—朝陽路—商業(yè)道—三八河路圍合的主要積水片區(qū)，總面積約40 hm2，大雨時積水深度達(dá)1 m，對老城區(qū)人民的日常生活及出行帶來極大的困擾。

1.2 老城區(qū)排水體制混亂

寧河縣老城區(qū)經(jīng)過幾十年的建設(shè)和改造，區(qū)域排水系統(tǒng)已經(jīng)基本完善，現(xiàn)狀道路下均敷設(shè)有排水管道，但排水管網(wǎng)多為合流制，僅部分新建小區(qū)為分流制。隨著近幾年老城區(qū)雨季積水問題的頻發(fā)，暴露了城市排水設(shè)施存在的問題。

(1)老城區(qū)排水專項(xiàng)規(guī)劃嚴(yán)重滯后。由于一直以來對地下排水設(shè)施的不重視，城市建設(shè)只有在出現(xiàn)積水問題時，才針對問題嚴(yán)重的片區(qū)進(jìn)行局部改造。這種不能從宏觀和源頭解決問題的工作方式，必然達(dá)不到很好的效果。由于缺乏宏觀上切實(shí)可行的指導(dǎo)，老城區(qū)各建設(shè)時序下建設(shè)的管網(wǎng)系統(tǒng)布局不配套，新建管網(wǎng)起不到長遠(yuǎn)效果。

(2)市政道路合流制和分流制交替存在。老城區(qū)近年來相繼改造的道路如金翠路、新華道、沿河路、朝陽路已實(shí)現(xiàn)雨污分流改造，但僅占道路總長度的28%，老城區(qū)其它排水管網(wǎng)仍為雨污合流。兩種排水體制的管道混接，一方面導(dǎo)致合流管道接入雨水管道，造成受納水體的污染;另一方面由于合流管道雨季排水能力不足，形成積水現(xiàn)象。

(3)寧河縣老城區(qū)多為老舊居住區(qū)、平房區(qū)，雨污合流制居多，混接情況普遍。2006年以后建設(shè)的小區(qū)為雨污分流制，這些小區(qū)內(nèi)雖然實(shí)現(xiàn)了雨污分流，但在接入市政排水管網(wǎng)時混接情況依然普遍存在。

1.3 現(xiàn)狀泵站排水能力不足

現(xiàn)狀寧河縣老城區(qū)存在東大營(Q=1.6 m3/s)、東揚(yáng)(Q=7.0 m3/s)、西揚(yáng)(Q=4.0 m3/s)、董莊(Q=12.0 m3/s) 4座揚(yáng)水泵站和1座臨時雨水泵站(Q=2.0 m3/s)，共計(jì)排水能力26.6 m3/s，現(xiàn)狀均排放合流水。通過排水專項(xiàng)規(guī)劃核算后，區(qū)域雨水總量為62 m3/s，現(xiàn)狀排水能力嚴(yán)重不足。圖2為現(xiàn)狀泵站位置分布圖。

圖2 現(xiàn)狀泵站位置分布圖

2 雨水專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

2.1 雨水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

雨水管道設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式如下:

式中:Q為雨水設(shè)計(jì)流量，L/s;q為設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度，L/(s·hm2);Ψ為徑流系數(shù);F為匯水面積，hm2。

其中，q采用天津市降雨強(qiáng)度公式:

式中:t為降雨歷時，min;t1為地面集水時間(min)，應(yīng)根據(jù)匯水距離、地形坡度和地面種類通過計(jì)算確定，一般采用5～15 min;t2為管渠內(nèi)雨水流行時間，min。

新舊版規(guī)范中涉及排水標(biāo)準(zhǔn)的變化見表1。

表1 新舊版規(guī)范中涉及排水標(biāo)準(zhǔn)的變化

新版規(guī)范取消了原規(guī)范中沿用多年的折減系數(shù)m，增大了管網(wǎng)設(shè)計(jì)余量，提高了設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，最小為2 a。因此本次規(guī)劃分別采用新舊兩版規(guī)范計(jì)算，對比規(guī)范修編對雨水計(jì)算產(chǎn)生的影響。

2.2 依據(jù)舊版規(guī)范的雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)

取消設(shè)計(jì)水量過小的雨水泵站，設(shè)計(jì)沿用寧河縣老城區(qū)現(xiàn)狀排水分區(qū)，共劃分為三個雨水系統(tǒng)，采用舊版規(guī)范進(jìn)行雨量計(jì)算，取m=2，P=1，計(jì)算結(jié)果見表2。圖3 為規(guī)劃區(qū)域雨水系統(tǒng)分區(qū)圖。

表2 三個雨水系統(tǒng)采用舊版規(guī)范的雨量計(jì)算結(jié)果

圖3 規(guī)劃區(qū)域雨水系統(tǒng)分區(qū)圖

2.3 依據(jù)新版規(guī)范的雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)

采用新版規(guī)范進(jìn)行雨量計(jì)算，取消m值，P=2。計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 三個雨水系統(tǒng)采用新版規(guī)范的雨量計(jì)算結(jié)果

采用新版規(guī)范進(jìn)行雨量計(jì)算后，同一收水范圍的泵站設(shè)計(jì)水量明顯高于舊版規(guī)范，總規(guī)劃排水量約是舊版規(guī)范的2倍，有利于城區(qū)雨水的快速排放，緩解城區(qū)暴雨時的積水現(xiàn)象。但寧河縣老城區(qū)具有街道狹窄、地下管線密集的特點(diǎn)，因此盲目增大排水管道管徑和泵站規(guī)模不利于排水改造的具體實(shí)施。

2.4 優(yōu)化收水范圍后的雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)

為了使雨水專項(xiàng)規(guī)劃更具有可實(shí)施性，做到近遠(yuǎn)期相結(jié)合解決寧河縣老城區(qū)的排水問題，本次規(guī)劃對現(xiàn)狀雨水系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)合現(xiàn)狀和規(guī)劃路網(wǎng)，充分考慮地勢高程因素，遵照“高水高排、低水低排”的設(shè)計(jì)原則，將規(guī)劃區(qū)域劃分為5個收水片區(qū)，設(shè)置5座雨水泵站，見表4、圖4。

表4 優(yōu)化收水范圍后雨量計(jì)算結(jié)果

圖4 優(yōu)化后規(guī)劃區(qū)域雨水系統(tǒng)分區(qū)圖

通過優(yōu)化收水范圍，首先將地勢低處的積水片區(qū)自成系統(tǒng)，作為金翠路雨水泵站系統(tǒng)的起點(diǎn)，為其單獨(dú)設(shè)置一座金翠路雨水泵站，快速有效地解決了城區(qū)積水問題;其次通過增加泵站數(shù)量，縮減了各規(guī)劃泵站規(guī)模，現(xiàn)狀董莊雨水泵站得以保留利用;壓縮各泵站進(jìn)水主干管網(wǎng)規(guī)模。完成本次規(guī)劃后，老城區(qū)雨水管網(wǎng)及泵站的改擴(kuò)建更具有可實(shí)施性。

2.5 排水專項(xiàng)規(guī)劃中的改造建議

綜合寧河縣老城區(qū)積水片改造、雨污混流等存在的問題，充分考慮建設(shè)時序及資金的因素，排水專項(xiàng)規(guī)劃提出以下建議:

(1)進(jìn)行規(guī)劃泵站的新建和改造，快速有效地解決城區(qū)積水問題，同時新建截流井，截留污水和初期雨水，減少污染物排放入薊運(yùn)河。

(2)注重泵站節(jié)點(diǎn)建設(shè)的同時，著眼于配合泵站修建雨水主干管網(wǎng)，使區(qū)域雨水管網(wǎng)形成完善的排水骨架。

(3)對現(xiàn)狀小區(qū)和道路進(jìn)行雨污分流改造。城區(qū)市政道路先實(shí)行雨污分流改造，使市政道路上的雨、污管道能夠形成既完善又獨(dú)立的排水體系，使小區(qū)雨、污水能夠分別排入市政排水管道;對狹窄的街巷、舊居民區(qū)實(shí)行分步改造，近期疏通和清淤，在排水末端進(jìn)行截污改造，遠(yuǎn)期結(jié)合道路或小區(qū)改造逐步實(shí)現(xiàn)分流制。

3 結(jié)論和建議

本次編制的雨水專項(xiàng)規(guī)劃，著眼于寧河縣老城區(qū)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)存在的問題，是一個具備可實(shí)施性、有針對性的專項(xiàng)規(guī)劃。充分結(jié)合現(xiàn)狀路網(wǎng)、規(guī)劃路網(wǎng)以及地勢走向等因素綜合劃分雨水系統(tǒng)，使管網(wǎng)布置合理、水利條件最優(yōu)。特別是以室外排水規(guī)范修編為背景，提高了城市排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，提高了城市內(nèi)澇防治的能力，對我國老城區(qū)雨、污水系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和改造具有重要的借鑒意義。

TU992

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1009-7716(2015)11-0100-03

2015-05-22

岳鳳偉(1982-)，男，天津人，工程師，現(xiàn)從事給水排水專業(yè)設(shè)計(jì)工作。