淺談城市內澇治理項目設計思路

張巧玲 合肥市市政設計研究總院有限公司

一、項目建設背景

近幾年，尤其是2020 年，合肥市局部地區(qū)出現(xiàn)了不同程度的內澇，板苑排澇泵站系統(tǒng)內的新蚌埠路（輕工商城段）幾乎逢雨必澇，最大積水深度達50cm，積水范圍約600m 長的道路段。為了解決該處內澇問題，合肥市排水管理部門高度重視，將該項目列入市級大建設項目，旨在解決該系統(tǒng)的內澇問題，提高排水防澇標準。

二、項目的設計思路

（一）以問題為導向，全面解析現(xiàn)狀

解決問題的前提是分析造成問題的原因，首當其沖的是要深入現(xiàn)場調查，了解現(xiàn)狀，分析問題，系統(tǒng)的現(xiàn)狀調查主要包括：現(xiàn)狀地形、現(xiàn)狀管網、現(xiàn)狀高低排分區(qū)、現(xiàn)狀匯水范圍、現(xiàn)狀收水口、現(xiàn)狀排口、現(xiàn)狀排水泵站等構筑物、現(xiàn)狀受納河道水系等。通過對系統(tǒng)現(xiàn)狀的調查發(fā)現(xiàn)板苑泵站系統(tǒng)存在的問題主要有以下問題：

1.滿足自排條件的地塊水接入低排，泵站匯水面積增加

泵站原設計匯水面積為55ha，根據(jù)瑤海區(qū)小區(qū)出戶管調查資料，現(xiàn)狀匯水面積為100ha，增加了45ha。

2.暴雨天氣水泵全開時前池水位迅速下降，無法正常運行

泵站匯水面積增加，主干管過流能力不足，雨水不能及時排入前池；河道水位高，水泵實際的運行工況偏離正常曲線。泵站前池偏小，泵池有效容積約152m3，其為水泵流量的27.6 倍，略小于現(xiàn)規(guī)范的30-50 倍。

3.新蚌埠路（輕工商城）段道路大雨天易積水，幾乎逢雨必澇的原因主要有：沿線地塊開發(fā)導致匯水面積增加，管道過水能力不滿足排水需求；近期淮南鐵路西側新開發(fā)的兩個地塊的雨水均排入新蚌埠路低排管；原設計美晨雅閣地塊的水接高排管，現(xiàn)狀該小區(qū)的水接入新蚌埠低排管；下游主干管過水能力不足，對上游造成頂托；下游管道超負荷運行、泵站內部水泵開泵不及時造成的頂托；收水口少導致路面徑流的雨水無法快速排入管道；最低點道路高程13.7m，此處管道覆土只有1m，較淺，管道調蓄能力差；根據(jù)瑤海區(qū)提供的新蚌埠路及沿河路雨水管檢測報告，管道整體運行良好，個別管段存在封堵淤積。

4.采用傳統(tǒng)公式及ICM 模型對系統(tǒng)進行復核模擬發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀排水系統(tǒng)最大排澇能力（以地面不積水為衡量指標）為1-1.5 年；規(guī)劃5 年一遇工況下管網排水能力不滿足，內澇風險高（見圖1）。

圖1

（二）合理確定設計標準

《室外排水設計規(guī)范（GB50014-2006）》（2016 版）要求雨水管渠設計重現(xiàn)期中心城區(qū)2～5 年，重要地區(qū)5～10 年；內澇防治設計重現(xiàn)期30～50 年。《合肥市排水設計導則》要求設計雨水管渠設計重現(xiàn)期不低于3 年，城市內澇防治標準不低于50 年。

根據(jù)合肥市城市排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃的要求，合肥中心城區(qū)建設了較為完善的排水管網與城市防洪治澇設施，但距離合肥市建設現(xiàn)代化濱湖大城市的目標差距尚遠，仍存在防澇系統(tǒng)不健全、排水標準低、雨污混接等問題。

根據(jù)該規(guī)劃，系統(tǒng)屬于板橋河低排區(qū)，規(guī)劃對板苑泵站系統(tǒng)進行提標改造，排水標準采用5 年一遇。

因此最終確定該系統(tǒng)雨水管渠設計重現(xiàn)期取P=5 年；內澇防治設計重現(xiàn)期為有效應對50 年一遇24h 設計暴雨，居民住宅和工商業(yè)建筑物的底層不進水，城市道路中單向至少一條車道的積水深度不超過15cm。

合肥市城市排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃綜合徑流系數(shù)是0.6，板苑泵站匯水區(qū)基本已建成，本次對其進行復核。選擇元一名城B 區(qū)進行統(tǒng)計，地塊面積為7.2ha，地塊徑流系數(shù)計算如下：

泵站總匯水面積為100ha，其中市政道路面積為19ha，地塊面積為81ha。

計算泵站匯水區(qū)徑流系數(shù)為0.58，與規(guī)劃綜合徑流系數(shù)相差不大，因此最終取值與規(guī)劃保持一致即為0.6。

（三）梳理系統(tǒng)，優(yōu)化調整分區(qū)，確定系統(tǒng)匯水范圍

板苑泵站現(xiàn)狀匯水面積約100ha，主要涉及元一名城、利港銀河新城、美晨雅閣、北苑新村、鑫源花園等。根據(jù)高低排梳理結果，現(xiàn)狀泵站匯水范圍內涉及3 個小區(qū)滿足高排條件。分別為美晨雅閣、利港及元一C 區(qū)。

美晨雅閣的整個小區(qū)地勢均高于防洪水位，面積為8.5ha。小區(qū)共兩個排水出口，向南排入新蚌埠路低排管、向西排入嘉山路低排管。是否可以將兩個高排口分別接入高排管道，直排入河，減少低排區(qū)泵站匯水面積。分析后發(fā)現(xiàn)新蚌埠高排管下游排板橋河處需穿現(xiàn)狀立交，現(xiàn)已不具備實施條件，且出口需從建筑物中間穿過，可實施性較小，因此該出口近期只能維持現(xiàn)狀的往低水排放的條件，待后期道路改造后再考慮將該排口改造。利港及元一C 區(qū)現(xiàn)狀小區(qū)部分地勢高于防洪水位，面積為8.5ha?，F(xiàn)狀鳳臺路高排管已不通，若分區(qū)，則需新建一道高排管，鳳臺路紅線窄，管線多，下游道路上跨板橋河，兩側輔道及紅線外均無空間實施新管道。另，兩個小區(qū)地勢高差大，僅部分滿足高排條件，內部高低排管網系統(tǒng)無法進行劃分。因此，該區(qū)域雨水近期進入低排區(qū)管道。經系統(tǒng)分區(qū)論證，最終確定該系統(tǒng)匯水范圍為100ha。

（四）以目標為導向，近、遠期結合，確定實施方案

為了解決系統(tǒng)問題，本次工程需進行以下改造：對泵站進行提標改造，滿足需求，同步解決現(xiàn)狀前池容積偏小問題；對梳理后的系統(tǒng)范圍內的積澇點進行改造，支干管管網雖未內澇，但其標準也較低，存在內澇風險。考慮到受現(xiàn)場及資金等問題，項目建設分輕重緩急，結合近遠期，分期實施，一期先解決內澇點的管網及末端泵站的提標改造問題，其余支干管網后期隨道路分步進行提標改造。

三、結束語

城市的內澇問題不只是單純的提高排水設施的標準能夠解決的，更應該從源頭上進行減排。建議城市在后期的建設以及老城改造的過程中能夠結合海綿城市的建設要求，進行雨水滲透及利用改造工程。逐步的完善海綿型建筑與小區(qū)、公園和綠地、道路和廣場等“三類海綿體”以及水系水環(huán)境的源頭減排措施，結合生態(tài)修復和功能修補工作，“增綠留白”，保留天然蓄滯洪區(qū)；在城市建設和更新中，因地制宜地使用透水性鋪裝，增加下沉式綠地、植草溝、人工濕地等，控制雨水地面徑流，實施源頭減排，則可以從根本上緩解城市的內澇。