廣州某項目地下室配電房防洪安全評估淺析

唐 明（廣東創(chuàng)成建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司， 廣東 廣州 510075）

1 工程概況

廣州某在建工程項目位于海珠區(qū)珠江南岸的琶洲A區(qū)地塊，項目占地面積27 614 m2，總建筑面積162 342 m2。其中：地面以上建筑面積約102 319 m2；地下共3層，建筑面積約60 023 m2。

該項目地面以上共建4棟功能型建筑物，建筑高度分別是A棟149.7 m（生產(chǎn)辦公主塔樓地上30層）、B棟99 m（生產(chǎn)調(diào)度副塔樓地上15層）、C棟26 m（后勤綜合樓地上4層）和D棟39 m（附屬綜合樓地上5層），主要用于廣東區(qū)域行業(yè)生產(chǎn)調(diào)度、內(nèi)部通信與應(yīng)急指揮、信息系統(tǒng)應(yīng)用與運行維護、行業(yè)市場經(jīng)營和服務(wù)等。

工程估算投資約23億元，其中建筑安裝工程費約15億元。本項目地理位置，如圖1所示。

圖1 項目位置圖

從圖1可以看出，項目位置四面環(huán)水，區(qū)域涉及的河道主要有珠江前航道、黃埔涌及磨碟沙涌，各河道水系概況及防洪（潮）標(biāo)準(zhǔn)如下表：

表1 項目區(qū)域水系統(tǒng)防洪（潮）標(biāo)準(zhǔn)

2 評估編制依據(jù)

（1）項目可行性研究報告及初步設(shè)計。

（2）GB 50014－2016《室外排水設(shè)計規(guī)范》。

（3）GB 50201－2014《防洪標(biāo)準(zhǔn)》。

（4）CJJ 37－2012《城市道路工程設(shè)計規(guī)范》。

（5）廣州市建設(shè)項目雨水徑流控制辦法（廣州市人民政府令第107號）。

（6）廣州市防洪防澇建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)指引（2014年1月發(fā)布）。

3 配電房防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

（1）本項目采用廣州市高程基準(zhǔn)系統(tǒng)，地塊內(nèi)部場地±0.00絕對標(biāo)高為9.30 m，四周市政道路絕對標(biāo)高為8.70 m～8.90 m，兩者高差為400 mm～600 mm。從場地整體布局上來看，與市政道路的高差保證了園區(qū)內(nèi)排水順暢，從而減少了雨水倒灌的可能性。

（2）地下室汽車坡道設(shè)置多重擋水設(shè)施。①在坡道出入口設(shè)置反坡，反坡高度為400 mm，減少園區(qū)內(nèi)道路表面雨水流向地下室；②各坡道出入口設(shè)置臨時擋水板，防止水浸時雨水灌入地下室；③在地下1層汽車坡道的起點、坡道中間室內(nèi)外交界處、坡道底部均設(shè)有寬300 mm、 深400 mm的截水溝，截水溝與集水井相連，通過自動抽水設(shè)施強排至室外。

（3）配電房及其他設(shè)備機房等布置在標(biāo)高為－6.30 m的地下1層，配電房內(nèi)地面標(biāo)高為－5.850 m，均高于車庫地面450 mm，且配電房均設(shè)有100 mm高的素混凝土門檻，因此地下1層在積水深度小于550 mm時，配電房內(nèi)可免遭積水的浸入。

（4）本項目地下共3層，大部分設(shè)備用房位于地下1層。若地下層遭超強暴雨浸入，一般也是在地下3層和地下2層被灌滿之后才漲至地下1層，因此地下1層也是地下室內(nèi)相對最為安全的區(qū)域。

4 配電房其他防洪安全措施

各地下室坡道出入口均設(shè)置臨時擋水板，在地面水位高于地下室出入口坡道標(biāo)高時使用，防止室外洪水倒灌進地下室。

臨時擋水板結(jié)構(gòu)尺寸為1 000 mm高，在地下室出入口坡道最高處設(shè)置，可以抵擋住項目室外地面積水1 500 mm深時的洪水，避免其灌入地下室。

5 安全評估計算分析

廣州市區(qū)珠江水道兩岸防洪（潮）標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇最高（潮）水位設(shè)計，兩岸堤防建設(shè)均采用鋼筋混凝土或漿砌石護岸，堤頂一般建有800 mm～1 000 mm的防浪墻。堤后多與市政綠化帶、輕軌和道路結(jié)合，允許有短時間的越浪。廣州市區(qū)段上游洪峰來水遭遇高潮位持續(xù)時間不長，一般只有數(shù)小時，可以從以下方面進行評估。

（1）本項目位于廣州市海珠區(qū)琶洲A區(qū)A12地塊，離珠江直線距離僅450 m左右。廣州市區(qū)珠江水道兩岸防洪（潮）標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇最高（潮）水位設(shè)計，比國家城市水道兩岸防洪（潮）標(biāo)準(zhǔn)100年一遇最高（潮）水位設(shè)計提高了一個等級。因此，當(dāng)遇不超過200年一遇洪（潮）高水位時，珠江洪（潮）水不會大量涌入至市政道路上。在遇最不利氣候即最大降雨量時，只要本項目周圍市政道路雨排水系統(tǒng)正常運作，大量降雨量可以通過市政道路暢通的雨排水系統(tǒng)，自排或強排入附近的珠江水域。

本項目雨排水和溢流系統(tǒng)的總排水能力按不低于100年一遇的降雨量設(shè)計，地塊內(nèi)部整體場地±0.00絕對標(biāo)高為9.30 m，四周市政道路絕對標(biāo)高為8.70 m～8.90 m，高差為400 mm～600 mm。場地內(nèi)外高差保證了項目區(qū)域內(nèi)排水的自然順暢；場地內(nèi)車庫坡道出入口設(shè)置400 mm高度反坡后，也可高于市政道路約800 mm～1200 mm。

另外，地下室汽車坡道設(shè)置了多重擋水設(shè)施：①各坡道出入口最高處設(shè)置擋水板，防止水浸時雨水灌入地下室；②汽車坡道至負一層的起點、坡道中間室內(nèi)外交界處、坡道底部均設(shè)有寬300 mm、深400 mm的截水溝，截水溝與集水井相連，通過自動抽水設(shè)施可強排至室外雨水系統(tǒng)。以上措施在遇不超過200年一遇洪（潮）高水位，且不超過100年一遇降水量時，可以確保本項目不被雨水倒灌入地下室，危及位于地下1層配電房的安全性。

（2）當(dāng)遇超過200年一遇洪（潮）高水位時，珠江洪（潮）水可能會部分倒灌涌入至市政道路上，由于區(qū)域排水系統(tǒng)此時發(fā)揮不了作用，造成琶洲區(qū)域市政道路被珠江洪水浸泡。由于本項目地坪標(biāo)高比市政道路高出約500 mm，如果降雨量未超過100年一遇的規(guī)模，結(jié)合本項目的雨排水和溢流能力，珠江的洪（潮）水尚不會造成對本項目地下室的倒灌。

（3）最為不利情況是：當(dāng)遇超過200年一遇洪（潮）高水位時，同時降雨量每小時或一日均超過100年一遇。經(jīng)氣象資料查閱，廣州市2020年5月21日至22日特大暴雨每小時降雨量為167.8 mm，一日最大降雨量為378.6 mm，均超過100年一遇成為歷史最高紀(jì)錄。據(jù)此數(shù)據(jù)分別采用水量平衡理論進行量化計算分析，水量平衡方程式為

式中：V1、V2分別為時段初、時段末蓄水量（m3）；

q1、q2分別為時段初、時段末入水流量（m3/s）；

T為計算時段（h）；

Q1、Q2分別為時段初、時段末排水流量（m3/s）。

可分別得出以下兩種狀況。

①當(dāng)遇特大暴雨降雨量為167.8 mm/h時，在連續(xù)降雨約9 h后，項目周圍水位會達到1 500mm，雨水將越過車道最高處的擋水板灌入地下1層。地下2層和地下3層空間約175 500 m3，若按周圍90 000 m2匯雨面積估算，約12 h左右會淹沒地下2層和地下3層。因此當(dāng)遇珠江超過200年一遇洪（潮）高水位時，并以歷史最大特大暴雨167.8 mm/h降雨量、連續(xù)降雨時間超過21 h，才有可能存在地下1層配電房被強暴雨水灌入的危險。

②當(dāng)遇378.6 mm的歷史最大日降雨量時，在連續(xù)降雨約4 d后，項目周圍水位會超過1 500 mm，雨水將越過車道最高處的擋水板灌入地下1層。地下2層和地下3層空間約175 500 m3，若按周圍90 000 m2匯雨面積估算，約5.5 d會淹沒地下2層和地下3層。因此，當(dāng)遇珠江超過200年一遇洪（潮）高水位時，同時以歷史最高特大暴雨降雨量378.6 mm/d的數(shù)值計算、連續(xù)降雨時間超過9.5 d以上，才有可能存在地下室配電房被強暴雨水灌入的危險。

6 結(jié) 論

經(jīng)查悉，廣州市年最大降雨量記錄為1 899.8 mm。若以167.8 mm/h的降雨量連續(xù)降雨21h，則1 d（24 h）之內(nèi)降雨總量將達到3 523.8 mm以上，遠超歷史最高年降雨量記錄的兩倍之多，顯然是自然界發(fā)生了非常極端的現(xiàn)象。因此經(jīng)分析可以得出以下結(jié)論。

（1）本項目配電房布置在地下1層，配電房室內(nèi)標(biāo)高比地下1層底板高出450 mm，且設(shè)置有100 mm高的門檻。在遭遇不超過200年一遇的洪（潮）高水位且同時不超過100年一遇降水量時，可以確保本項目地下室不被雨水倒灌，確保位于地下1層配電房的安全運行。

（2）當(dāng)遭遇超過200年一遇洪（潮）高水位，且小時或日降雨量均超過100年一遇這一最為不利的情況時，珠江流域水位高漲越堤，市政道路開始被淹，此時的區(qū)域排水系統(tǒng)已發(fā)揮不了作用。經(jīng)分析推算得出，在此非常極端的惡劣狀態(tài)之下，需要日連續(xù)降雨超過21h、連續(xù)降雨9.5 d以上時間，才有可能會導(dǎo)致地下1層配電房被強暴雨水灌入的情況發(fā)生。