文/北京良鄉(xiāng)藍鑫水利工程設計有限公司 馮 雪 王茂青 李榮妮
內澇為區(qū)域內降雨強度大于其排水能力而產生的積水災害。近年來,北京市城市建設規(guī)?;鲩L,地表硬化面積增加,地表徑流峰值增大,造成北京市內澇問題日益突出,經常出現局部路段嚴重積水,地下通道、地鐵等地下空間進水等問題,嚴重威脅人們的生命財產安全。本研究分析北京市的內澇原因,針對3種類型的建設項目提出內澇防治措施。
1)隨著北京市城市快速發(fā)展,地表硬化面積增加,地表徑流峰值增大,透水率降低,故內澇問題嚴重。
2)市政管線建設標準較低,無法滿足現行排水標準;管線建設較早,已嚴重淤堵;現狀管線已滿負荷運行,無法排除新建項目的多余雨水。
3)針對短時強降雨引發(fā)的積水災害,缺乏應對措施。
4)路面積水通過市政管道排入河道,但河道洪水水位較高,管道受洪水頂托影響,導致其實際排水能力低于設計排水能力,進而引發(fā)內澇問題。
5)缺乏科學的管理機制,無法有效收集和利用雨水,信息化和智能化程度較低。
針對上述內澇問題,本文選取房屋建設類、地下電力管線類、市政道路類3種典型項目進行內澇分析與評價,針對不同類型項目提出工程與非工程的內澇防治措施。
分時段計算建筑物、地下車庫出入口、人防出入口等位置的最大積水深度。
對建筑物室內外高差與周邊室外地坪積水深度進行比較分析,若建筑物室內外高差大于周邊室外地坪的最大積水深度,則項目不存在內澇風險;反之則存在內澇風險。若項目未建設,需抬高正負零高程;若項目已建成,需采用防汛砂袋等措施,防止建筑物底層進水。
此外,項目地下車庫出入口、自行車車庫出入口、人防出入口、風井等處應滿足“地面構筑物的敞口部位應高于周邊地坪300mm”的要求。
通過雨水管收集的雨水經地塊內調蓄池、集雨式綠地后排至外部市政雨水管網。調蓄池應設置于項目最低點,且位于雨水管線末端,以使有效調節(jié)峰值,減輕排水管道壓力。雨水調蓄池設計應考慮初期雨水棄流、雨水利用及峰值調控等因素,制定雨水調蓄池管理運行方案,收集的雨水優(yōu)先運用于項目區(qū)內綠化灌溉及道路澆灑,雨前排空雨水調蓄池,保證強降雨時發(fā)揮調峰作用。除設置調蓄池外,項目區(qū)還采用透水鋪裝,保證一定的下滲能力,以減少地表徑流,減輕排水管道壓力。
根據GB 50014—2006《室外排水設計規(guī)范》(2016年版),確定項目排水標準。
若項目周邊雨水管網排水能力無法滿足現行排水標準,為減輕項目區(qū)下游雨水管網排水壓力,項目區(qū)內需設置配套的調蓄池以消納周邊雨水,同時配備強排泵站設施,以確保排澇標準范圍內不積水。
1)建設單位應隨時關注防汛預警信息,做好防汛預警措施,建議地下空間不安排人員居住,應重點防護項目地下建筑、配電設施及受淹后損失嚴重的重要設施設備,采取必要的防汛措施,編制應急處理方案,配備排水設備,變電設備高程應設置在±0.00以上,以確保人員安全。
2)雨水調蓄池設計應考慮初期雨水棄流、雨水利用及峰值調控等因素,管理單位應制定合理的雨水調蓄池管理運行方案,平時積極利用調蓄池,大雨前排空蓄水池,確保降雨時雨水調蓄池發(fā)揮最大作用。
3)若市政排水不滿足現行排水標準,建議建設單位在地下空間地面出入口位置配備防汛沙袋、排水泵等物資,地下空間集水坑處設置固定排水泵,確保雨水不經出入口進入地下空間。同時,應編制應急處理方案。
4)若跨汛期施工項目應做好度汛方案,以對施工現場重要施工設施及配電設施進行防護。
5)市政雨水管線排入河道位置,雨水口內頂高程應不低于河道20年一遇洪水位,若雨水口低于河道20年一遇洪水位,管線處于淹沒出流狀態(tài),應抬高建設項目的室外地坪高程,使雨水以有壓流形式順利排入河道。
地下電力管線類項目主要建設內容包括電力管線工程、直線及三通等附屬井、通風亭、開閉器等。開閉器基礎頂面設計高程、通風亭外窗底緣高程與周邊地坪高程若大于內澇積水深度,則項目無內澇風險;反之,運維單位應及時關注防汛預警信息,采取斷電措施以防止事故發(fā)生,確保項目及周邊人員安全,并服從防汛調度安排。建議雨后配備排水設備以排除澇水,并對設備進行安全檢修,以恢復其正常使用功能。
直線和三通等附屬井與地面齊平,項目運行過程中雨水不可避免進入井內,一般附屬井對井身結構及內部電纜進行防水設計,且在井底設置集水坑,雨后運行維護單位應及時對其進行清掏排水,確保不影響正常使用功能。井壁等采用鋼筋混凝土形式砌筑,在噴射混凝土中須摻加混凝土補償收縮防水劑,在防水層施工前,對初襯結構主體進行合格驗收,后對其結構進行堵漏防水處理,且在無水條件下采用聚乙烯丙綸防水卷材。需對已施工防水層進行檢驗,合格后方可進行下道工序,內澇對其結構基本無影響。
1)建議雨后由運維單位采用移動潛水泵,將豎井內雨水排入周邊雨水管線,不影響其正常供電、通信。
2)項目若跨汛期施工應做好度汛方案,對施工現場重要施工設施及配電設施進行防護。
3)若項目所在區(qū)域為低洼易澇區(qū),建設單位應采取必要的防汛措施,編制應急處理方案,配備排水設備。
4)當發(fā)生超標降雨時,室內設施設備受澇淹沒,運維單位應及時關注防汛預警信息,采取斷電措施以防止事故發(fā)生,確保項目及周邊人員安全,并服從分洪區(qū)防汛調度安排。建議雨后配備排水設備,將室內雨水排至室外,并對室內設備進行安全檢修,以恢復其正常使用功能。
市政道路的內澇積水深度應滿足單條車道的積水深度不超過15cm要求。項目周邊若有下凹橋區(qū),應分析該道路高程是否坡向下凹橋區(qū),采取措施以防止雨水進入下凹橋區(qū)。
根據GB 50014—2006《室外排水設計規(guī)范》(2016年版)要求,城市主干路的排水標準為5年一遇,次干路的排水標準為3年一遇。
1)建設項目應建立預警設施和機制,建設單位應做好超標準時的應急封路預案,確保人員安全,在積水較深位置設置水位標識牌。
2)將該道路高程與周邊已建和未建小區(qū)出入口高程進行對比分析。
3)根據CJJ 37—2012《城市道路工程設計規(guī)范》,縱坡小于0.3%時應設置鋸齒形邊溝或采取其他排水設施,以保證道路排水通暢。
4)若項目為改建項目,應選擇在非汛期拆除道路雨水口和檢查井,并將其盡快恢復,以保證該雨水口和檢查井在汛期正常運行。
5)建設單位應及時做好排水措施,保證在標準情況下排水通暢,確保人員安全。
針對北京市近年來內澇災害頻發(fā)態(tài)勢,應采取多種科學有效的防治措施,提高防治內澇的能力,保障人民群眾的生命與財產安全,促進城市經濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。本文選取3種類型的建設項目進行內澇分析,針對項目自身特點和周邊市政條件,提出防治措施,既減少市政排水壓力,又提高項目防澇能力。