基于城市內澇探析市政管網(wǎng)的建設措施

蔣宗富，何青

（1.中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，杭州 311122；2.北京中聯(lián)環(huán)工程股份有限公司，杭州 310012）

1 引言

城市建設過程中對道路的硬化處理，讓雨水很容易聚集在地表，形成城市內澇問題，嚴重影響城市居民的出行，甚至會增加人們出行的危險性，因此，需要針對城市內澇情況展開深入分析，以尋求更好的市政管網(wǎng)建設措施，由此充分發(fā)揮管網(wǎng)的排水效能，減少雨水的地表集聚，改善城市環(huán)境。

2 項目概況

某項目為市政管網(wǎng)改造建設項目，位于南方某城市，城市內建設有地鐵、立交橋、地下通道等設施，由于城市內澇的影響，這些設施難以在雨季正常運作，嚴重影響了城市交通運輸。目前，城市建設過程中對路面的大面積硬化處理使地表土壤失去了排水功能，需要城市市政管網(wǎng)承擔排水任務，因此，從本質上來看，城市內澇問題主要源于管網(wǎng)系統(tǒng)的排水能力不足，無法及時將城市降水排出，導致雨水集聚在地面上，形成內澇?；诖耍枰ㄟ^改造優(yōu)化現(xiàn)有管網(wǎng)設施，使其滿足城市排水需求，消除內澇問題。

3 市政管網(wǎng)建設措施的探析過程

3.1 管網(wǎng)建設參數(shù)計算

暴雨強度是一項重要的城市排水需求參數(shù)。一般來說，如果管網(wǎng)能夠及時排出暴雨強度最大情況下的城市降水，就可以避免內澇的發(fā)生。因此，在管網(wǎng)建設中，需要先計算出城市暴雨強度，然后根據(jù)該參數(shù)進行管網(wǎng)建設措施的設定，如管徑等，以提高各項建設措施的合理性。在暴雨強度計算中，通常用式（1）計算暴雨強度：

式中，q為暴雨強度；t為降雨時長；P為重現(xiàn)期；n、b、c、A1均為需要以統(tǒng)計的方式確定的地方參數(shù)。從式（1）可以看出，暴雨強度會隨著重現(xiàn)期的變化而變化，且重現(xiàn)期越高，暴雨強度越大，城市管網(wǎng)建設中需要的排水管直徑也會越大。為此，考慮到全球溫室效應加劇、城市環(huán)境的特點以及城市降雨量逐年增加的現(xiàn)狀，在計算暴雨強度時，應適當增加P值，以增加排水管道的管徑，提高管網(wǎng)的排水能力，使此項目的建設能夠更好地解決內澇問題。此外，式（1）中，t=t1+mt2（其中，t1為地面集水時間；t2為管內雨水流過時間；m為折減系數(shù)）。根據(jù)該公式可以看出，只有當t=t1時，地面集水量會達到最大，而對于t1，我國通常采用經(jīng)驗數(shù)值5~15 min，由此可計算出水流量最大時，管網(wǎng)內雨水流過應當達到的時長。此后，還可以按照公式t2=ΣL/60v（L為各管段的長度；v為各管段的水流速度）計算各管段的長度，以及管道水流速度，為管網(wǎng)項目提供更多的建設用參數(shù)。此外，還要根據(jù)上述計算出的各項參數(shù)，按照公式Q=ψqF計算出管道流量（其中，Q為雨水流量；ψ為系數(shù)＜1；F為匯水面積），由此幫助人們制定精準的管網(wǎng)建設措施和各項參數(shù)實施參數(shù)，保證管網(wǎng)建設可以有效應對內澇問題。

3.2 積水點調查

在管網(wǎng)建設中，為了更好地解決內澇問題，需要對當前的內澇積水現(xiàn)狀進行全面調查，并統(tǒng)計近期內澇積水信息，同時，前往內澇積水點進行現(xiàn)場考查，由此為管網(wǎng)建設工作收集更多的資料信息，保證優(yōu)化建設措施的準確性與合理性。在該項目的積水點調查中，發(fā)現(xiàn)近年來一旦出現(xiàn)強降雨，城市區(qū)域內一定會存在積水路段，經(jīng)調查后發(fā)現(xiàn)，城市下水井的蓄水池均為小型混凝土蓄水池（見圖1），該蓄水池可以存儲一般降水情況下的雨水，但很難實現(xiàn)對強降水情況下的雨水收容，經(jīng)資料分析統(tǒng)計，該城市內現(xiàn)存14個積水點，城市內澇情況見表1，內澇現(xiàn)場圖如圖2所示。

圖2 內澇現(xiàn)場圖

表1 城市內澇情況表

圖1 蓄水池圖

基于此，可以了解到積水點形成的原因，主要為以下3點：（1）蓄水池規(guī)模較小，目前所用的蓄水池難以容納強降水情況下的雨水，導致雨水集聚在地表，形成了城市內澇問題。（2）根據(jù)排水規(guī)劃，管網(wǎng)將雨水收集后，會將其統(tǒng)一排放到附近的湖中，若遇到強降雨情況，被排入湖中的雨水會被泵站抽取后，排入市區(qū)附近的河流。但事實上，由于該湖屬于景觀湖，對水質存在要求，因此，泵站并未啟用，而是通過積水點周圍的雨水管排水，但是，積水點區(qū)域內的雨水管難以承載此排水量，形成了積水問題。（3）目前，整體管網(wǎng)設施體系已經(jīng)老化，性能逐漸下降，因此，難以有效應對排水壓力，加劇了內澇問題。

3.3 管網(wǎng)建設需求分析

通過對上述積水點調查結果進行分析，可以得出市政管網(wǎng)的建設需求包括以下3點：（1）擴建蓄水池，增強蓄水池的雨水容納能力，使雨水能夠順利地經(jīng)由排水口和管道進入地下，防止其聚集在地表；（2）對積水點周圍的雨水管進行改造，考慮到積水點周圍雨水管的排水壓力較大，因此，需要通過更換直徑更大的管道，設置更大規(guī)模的管道系統(tǒng)，從而提高雨水管的排水速度，避免雨水聚集；（3）更新老舊管網(wǎng)設施，使管網(wǎng)系統(tǒng)能夠恢復良好的作業(yè)狀態(tài)，由此更好地治理內澇積水問題，創(chuàng)設良好的城市人居環(huán)境。

4 市政管網(wǎng)的建設措施總結

4.1 擴建蓄水池

根據(jù)上文論述，在管網(wǎng)建設中，蓄水池擴建是一項重要的建設措施，其能夠提高城市的雨水收納量，有效緩解城市內澇的問題。在此過程中，需要準確運用各項蓄水池施工技術措施，以保證管網(wǎng)蓄水池建設效果。在施工技術操作中，首先，要運用專業(yè)的儀器設備進行測量，然后按照設計方案，確定蓄水池的施工參數(shù)。其次，對蓄水池進行砌筑。在此過程中，注意砌筑灰縫寬度應當控制在約10 mm，并且不得超過12 mm，也不能低于8 mm，且要選用飽滿度＞85%的砂漿填縫，但嚴禁用水泥漿填縫。此外，還要注意，配置好的砂漿需在3 h內用完，如果此時的溫度＞30℃，則應盡量在2 h內用完。此外，待砌筑完畢后，還要進行抹灰，先將池壁打毛，再運用M10的水泥砂漿，分層抹灰。最后，對砌筑、抹灰完畢的蓄水池進行滿水試驗，確認無問題后，才能將其投入使用，以保證施工技術落實效果。在試驗中，進行3次充水，第一次與第三次充水后要觀察24 h，第二次沖水后要觀察72 h，且每次充水后均要測試滲水量，一旦發(fā)現(xiàn)滲水量過大，則要立即做出處理，確保此項建設措施的落實效果能夠達到預期[1]。

4.2 做好積水點管網(wǎng)改造建設

在積水網(wǎng)點管網(wǎng)改造中，需要先對相關參數(shù)進行計算，再對照當前所使用管網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)明確需要改造的部分，然后圍繞積水點調查結果，結合周圍建筑物、構筑物的建設情況，以及地下管線的埋設情況進行改造設計。待設計方案完成后，再按照現(xiàn)行的規(guī)定和標準，結合實際情況，制訂合理科學的施工方案，之后以該設計方案和施工方案為依據(jù)，展開積水點管網(wǎng)改造建設施工。在施工中，應當注意，由于城市地下環(huán)境較為復雜，為了避免施工操作破壞周圍的建筑、構筑物地基，以及管線，需運用全站儀、水準儀等專業(yè)儀器，嚴格遵照現(xiàn)行的測量規(guī)范、標準，進行測量定位，以精準地確定施工方位，保證此項管網(wǎng)建設工作效果。在此過程中，還要做好施工設計交底，并組織技術負責人、施工班組管理者，圍繞設計圖紙、施工方案進行充分交底，使其能夠準確了解施工方案，減少錯誤、不當施工操作的出現(xiàn)，深入優(yōu)化改造建設質量，以有效治理城市內澇問題，提升管網(wǎng)建設水平。此外，也要注意，由于管網(wǎng)改造建設屬于隱蔽工程，必須在每一個施工步驟完畢后，進行檢查驗收，確認無問題后，才能繼續(xù)開展后續(xù)施工環(huán)節(jié)，由此保證整體建設效果，深入優(yōu)化內澇治理下，管網(wǎng)建設效果[2]。

4.3 及時更換老舊管網(wǎng)設施

在管網(wǎng)建設中，進行老舊管網(wǎng)設施更換時，需要施工人員對城市整體的市政管網(wǎng)體系進行檢修，以確定管網(wǎng)的老化程度，為更換工作提供依據(jù)。在此過程中，需要先向有關部門索取管網(wǎng)系統(tǒng)的歷史建設資料，然后通過翻閱該材料了解當前管網(wǎng)的情況，再到現(xiàn)場對管網(wǎng)的運行情況進行檢查，由此確定需要更換的老舊設施類型與數(shù)量。之后，基于此進行設施采購、安裝。在設施采購中，需選擇口碑好、資質高的供應商進行采購，且在設施運抵后，做好驗收工作，并仔細查看數(shù)量、型號是否符合要求，同時，也要重點測試設施的性能，確保其質量與性能可以滿足需求。在設施更換安裝中，需要注意做好新設施與舊設施之間的銜接，并嚴格按照現(xiàn)行的施工規(guī)范、標準進行設施安裝，而且還要在安裝完畢后，進行相應的性能試驗，確認無問題后，才能將其投入使用，以保證管網(wǎng)建設效果[3]。

5 結語

綜上所述，做好城市管網(wǎng)的建設工作有助于城市內澇問題治理工作水平的提升。在內澇治理中，應根據(jù)城市內澇情況與市政管網(wǎng)現(xiàn)狀，制訂合理的管網(wǎng)建設措施方案，強化市政管網(wǎng)的排水性能，改善地表積水造成的內澇問題，構建更好的城市人居環(huán)境。