廣州白云區(qū)內(nèi)澇治理應急搶險工程設計探討

崔澤宇

（廣東省建筑設計研究院有限公司，廣東廣州 510010）

0 引言

急速發(fā)展的城市化進程中，原有下墊面形式大范圍改變，導致地表徑流增加、水文情況改變、區(qū)域功能演變、水利通道改向等變化，衍生出一系列城市發(fā)展問題，城區(qū)內(nèi)澇是其中對生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展、居民生活的主要問題之一。

其中，南方沿海區(qū)域及濱江城區(qū)受洪澇災害更為嚴重，廣州市排水系統(tǒng)主要依靠地下管渠，建設時間久遠，缺少對暴雨重現(xiàn)期進行考慮，現(xiàn)狀通道普遍淤積嚴重[1]。積極探索城市發(fā)展過程中排水系統(tǒng)的規(guī)劃與應急應對工作是目前快速化城市發(fā)展的重要課題[2]。

1 工程概況

工程區(qū)域位于廣州市白云區(qū)主干路廣從公路東側，地域功能主要以汽車貿(mào)易公司、工業(yè)區(qū)、餐飲商業(yè)區(qū)和居民區(qū)為主。

區(qū)域地勢局部較低洼，東南側靠白云山，西北側為公路。雨季降雨會出現(xiàn)面積大影響重的水浸街情況。水浸深度達30～50cm，造成周邊居民出行、車輛通行困難，存在安全隱患。

本文就該區(qū)域排水應急搶險工程實施案例，分析問題原因，提出治理思路及工程方案，為其他地區(qū)解決內(nèi)澇問題提供分析角度及解決思路。

2 工程區(qū)域現(xiàn)狀

東平北路現(xiàn)狀道路兩側有d400-d800 雨水管，收集兩側雨水，南側白云山山水由南向北通過邊渠流向東平北路，匯集于道路雨水管后流入廣從排渠支渠，支渠尺寸為寬2.3m，深2.6m，匯水面積約31.64hm2。

支渠于外部道路底部過路匯入廣從排渠，最終排入璉窿支流。

南側白云山山水溝為原灌溉渠，該渠道末端缺少轉輸通道，上游大量雨水、山水散排至路面；且經(jīng)過QV 檢測發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀管渠功能性、結構性缺陷嚴重，管渠逆坡連接，現(xiàn)狀雨水管渠縱斷面見圖1，引起排渠積水，導致東平北路低洼地段出現(xiàn)大面積水浸。根據(jù)現(xiàn)場調研、勘查結果，分析現(xiàn)狀排水問題如下：

圖1 東平北路現(xiàn)狀雨水管道縱斷

（1）內(nèi)源問題：①區(qū)域局部地勢較低，形成積水區(qū)；②山水量較大，下游受阻，直排路面；③雨水收水口數(shù)量少、設置不合理，收水效率低；④道路現(xiàn)狀雨水管管徑小、逆坡，管道淤積，影響過水能力；⑤廣從排渠支渠受房屋騎壓，渠道暗化，逆坡，雨水無法及時排出。

（2）外源問題：①受排出水體水位限制，廣從排渠較淺，過水斷面??；②廣從排渠過路段暗渠淤積嚴重。

3 總體方案

3.1 基本原則

（1）全面統(tǒng)籌，經(jīng)濟實用。充分考慮排水應急搶險工程與區(qū)域其他已建、在擬建工程關系，相互協(xié)調，實現(xiàn)搶險工程的速度快特點，并盡量在現(xiàn)狀排水系統(tǒng)基礎上進行小改造，發(fā)揮低投資高回報的特點，實現(xiàn)內(nèi)澇治理。

（2）建管并重，高效管理。運營管理應在排水系統(tǒng)收集處理設施建設管理中扮演重要角色，因此履行建管并重的原則，加強設計、施工、驗收、運營維護等過程的監(jiān)督管理是排水改造工程的工作要點。

3.2 工程思路

（1）對范圍內(nèi)管渠、地形進行現(xiàn)場勘察。

（2）結合區(qū)域排水體制對現(xiàn)狀排水系統(tǒng)進行分析。

（3）分析下游排水去向，劃分排水分區(qū)，統(tǒng)計匯水面積，對現(xiàn)狀排水通道進行雨天排水流量核算，判斷下游排水通道是否滿足過流需求。

（4）對范圍內(nèi)現(xiàn)狀管渠進行功能性檢查，分析問題成因，提出解決方案。

3.3 重要參數(shù)選取

本工程設計管道采取重現(xiàn)期P=5a 作為計算參數(shù)，采取單一重現(xiàn)期暴雨強度公式（5 年）計算：

式中：q-設計暴雨強度，L/s·hm2；t-降雨歷時，min。

由暴雨強度計算過流流量：

式中：Q-雨水設計流量，L/s；φ-徑流系數(shù)；F-匯水面積。

3.4 過水能力復核

（1）道路新建d1000 雨水管。收水范圍雨水降雨歷時取15min，經(jīng)計算設計暴雨強度為q=434.39（L/s·hm2）；由該片區(qū)下墊面分布特點，徑流系數(shù)取0.5，匯水面積F=7.0hm2，經(jīng)計算雨季流量Q=0.5×434.39×7.0=1522.15（L/s）。

道路兩側新建d1000 雨水管，坡度0.0012，經(jīng)計算雨水管滿流過水流量1660.34L/s 大于雨季流量需求1522.15L/s；經(jīng)復核，東平北路新建d1000 雨水管滿足該片區(qū)雨水過流要求。

（2）廣從排渠支渠過流能力復核。收水范圍雨水降雨歷時取15min，該片區(qū)徑流系數(shù)取0.5。

匯水面積F=31.64hm2，經(jīng)計算雨季流量Q=0.5×434.39×31.64=6872.05（L/s）。

現(xiàn)狀過水渠寬2.3m，渠高2.6m；坡度0.003，粗糙系數(shù)取0.017，經(jīng)計算渠道過水能力16566.8L/s 大于雨季流量需求6872.05L/s；經(jīng)復核，廣從排渠支渠滿足該片區(qū)雨水過流要求。

表1 廣從排渠支渠渠道過流能力計算

3.5 方案設計

3.5.1 新建雨水管渠及配套實施

東平北路相較于周邊地勢較低洼，現(xiàn)狀雨水管埋深較淺，坡向逆向，淤塞嚴重，管徑經(jīng)復核偏小，無法及時轉輸雨水，因此本工程對東平北路兩側現(xiàn)狀雨水管、井進行改造，按復核水量新建d600-1000 雨水管道及過路渠箱，使雨水排放坡度順向，配套建設雨水篦，增強雨水收集能力，于現(xiàn)狀管道處更換新雨水井，便于清疏維護。

3.5.2 拆違及暗渠揭蓋

雨水最終由廣從公路東側支渠匯入廣從排渠，支渠為主要排水通道，現(xiàn)狀受到房屋騎壓，暗渠逆向，垃圾長時間淤積，導致支渠堵塞，已無過水能力，導致雨水排出不及時。

本工程對房屋騎壓段采取暗渠揭蓋復涌措施、調整渠道坡向，新建明渠堤岸，配套進行欄桿建設。

圖2 房屋騎壓段暗渠復涌前后現(xiàn)場對比

3.5.3 管渠清疏

原雨水管渠由于長時間積水，垃圾淤積，經(jīng)拆除違建、暗渠揭蓋后針對淤積管渠及廣從排渠支渠、上游雨水溝進行“洗管”清淤工作，清疏淤積底泥、垃圾，保證過水暢通。

4 結語

目前白云區(qū)排水應急搶險工程已建設完成，在建設初期摸查及建設過程跟蹤中，有幾點設計心得體會及對內(nèi)澇治理的建議：

（1）工程建設前期進行摸查工作時，需注意摸清上下游排水通道，排水分區(qū)的劃分，通過管道QV、CCTV 檢測等手段對現(xiàn)狀排水通道進行全面摸查梳理，找出排水管渠、設施的存在問題；同時，由于歷史建設問題，城市化發(fā)展對地域功能改變等因素，導致地表徑流的改變，需對現(xiàn)狀雨季流量進行計算，復核現(xiàn)狀排水通道的承受能力是否滿足需求。

（2）進行排水改造工程時，應吸取其他相似情況地區(qū)相對成熟的內(nèi)澇治理經(jīng)驗，結合地形特點、水系情況進行因地制宜改造，低水低排，高水高排，注重整體效果。

（3）在城市化改造過程中，應注重海綿城市理念的引入，進行硬底化、城市化建設過程中，通過滲、蓄、滯、凈、用、排，提高雨水積蓄能力，減小地表徑流，延緩徑流時間等措施避免城區(qū)洪澇的發(fā)生[3]。