城市排水防涝系统规划编制探索—以德阳经开及八角片区排水防涝详规为例

(整期优先)网络出版时间:2024-01-30
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城市排水防涝系统规划编制探索—以德阳经开及八角片区排水防涝详规为例

韩文林

浙江工业大院工程设计集团有限公司 杭州市 310014

摘 要

近年来,受全球气候变化影响,暴雨等极端天气对城市运行和人民群众生产生活造成了巨大影响。国务院、住建部、各省市出台了一系列办法、意见和通知,旨在加强城市排水防涝设施建设。本文结合德阳经开及八角片区排水防涝详规项目,系统性分析城市在排水防涝方面存在的现状问题及解决方案,以实现在规划阶段提高城市排水系统性能以及降低城市内涝风险的目的。

关键词:雨水管网、污水管网、内涝防治

  1. 基本概况

规划区位于德阳市中心城区南部,地处四川省成德绵高新技术产业带中部。

  1. 污水工程规划

2.1污水分区规划

根据污水处理设施与污水管网系统的分布,将本次规划范围划分为三个污水分区,分别为石亭江污水分区、柳沙堰污水分区以及绵远河污水分区。

2.4污水管网系统规划

污水管道在城市道路下的埋设位置应符合《室外排水设计标准》(GB 50014-2021)、《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-2016)的规定。

(1)污水管道布置在排水区域内地势较低或便于污水汇集的地带;污水管道一般沿城市道路敷设,并与道路中心线平行,宜设在快车道以外。

(2)污水管道沿地形地势布置,尽量重力流输水,管道高程需考虑地形坡度与其他地下管道的竖向关系。

(3)道路红线宽度大于40米的道路,为方便污水收集,部分道路双侧布管。

(4)为便于污水管道上面各种管线的穿越和小区污水管线的接入,污水管道的最小覆土厚度一般控制在2.5米以上,埋深一般控制在5米以内,局部最大埋深不超过8米。

2.5现状污水管网改造

根据现状梳理的问题,对现状管线进行梳理、改造优化。

(1)修补现状污水管网断点

结合断点处上下游管径、高程关系,确定断点连接方案。如管径、高程均能满足直接连接,则进行直接连接;如不能满足要求,则考虑调整管道衔接策略。各断点连接改造方案见汇总表格。

(2)现状污水管网管径优化

对现状管径较小,排水能力不能满足污水排放需求的污水管道进行改造。规划将小管径管道改造为大管径管道,以满足排水需求。具体改造方案见改造汇总表格。

(3)调整现状污水管线位

部分现状管线位于规划建设用地内,影响地块的开发利用,故对现状污水管线位进行迁改。具体改造方案见改造汇总表格。

(4)倒坡排放优化

根据现状管网勘测资料,部分管段存在逆坡排放现象,影响污水管的正常使用,故对此类管段进行改造,调整管底标高,使其顺坡排放。具体改造方案见改造汇总表格。

(5)雨污水管网混接优化

雨污水管线混接情况较为复杂,需要结合现场勘测情况进行进一步落实,本规划中仅给出初步方案。可以采取断开、新建管道等方式,解决市政道路层面雨污水管网混接的问题。

  1. 雨水工程规划

3.1雨水分区系统

规划以片区内的绵远河、四十支渠、齐家堰、柳梢堰、穿城堰、三十支渠、甲子堰、范堰、石亭江为主要排水通道。结合规划区的地形分析、水系布局及路网规划方案,在排涝分区的基础上,细化为34个雨水排水分区。

3.2雨水管网规划

以雨水分区为基础,规划布置雨水管道。

(1)改造现状排水能力不足的管道:按照管道的收水范围,校核现状管道排水能力,结合城市现状排水能力的评估结果,对不满足设计标准的管网,结合城市旧城改造的时序和安排提出改造方案;完善现状管网系统,解决现状雨水管网未成系统问题。

(2)规划雨水管网布局方案:

结合现状雨水管网系统以及雨水分区划分,按照就近排放的原则,在各分区布置雨水管道,建立完善的雨水管网系统。

3.3雨水径流控制

(1)径流控制目标

径流总量控制:从年径流总量控制率、综合径流系数及建设项目透水率等指标对径流量进行控制,确保采用低影响开发措施后,实现经开老城片区年径流总量控制率不低于65%,八角片区年径流总量控制率不低于71%的总体目标。

径流污染控制:降雨冲刷城市表面(如道路、屋面等)的沉积物和淋洗大气中污染物,使得雨水径流中含有大量的悬浮物、有机物、重金属等污染物质。规划通过源头控制、中途控制及末端削减等方式,对城市径流污染进行控制,同时径流污染控制比例达到47%以上。

雨水资源化利用:规划区地属德阳市,属于缺水城市,本地可用水资源量较少,可通过利用雨水资源,改善城市水资源利用结构,提升水安全。

(2)径流控制方案

规划雨水规划与海绵城市相结合,构建源头径流控制、中途转输、末端排放的雨水系统,从源头、中途、末端全过程对径流总量以及径流污染进行控制,同时达到雨水回用的目的。

源头控制:雨水源头控制是低影响开发利用的主要模式之一,可有效的控制雨水径流减轻内涝和雨水污染,且控制效率相对较好。因此,针对雨水的源头控制,建议具备场地条件时优先采取绿色屋顶、透水铺装、低势绿地、雨水花园等技术。

中途控制:雨水中途控制是在降雨排除的过程中对其起到一定的控污、截留、净化和渗透作用的控制措施,主要是针对不具备采用源头控制措施的条件或源头措施效果达不到设计要求时,采取截污挂篮、旋流分离装置等技术。

末端控制:末端控制是雨水排放河道前的最后一道处理工序,主要是通过雨水湿地、雨水湿塘等技术净化雨水、调蓄雨水径流,改善区域水环境。

  1. 排涝系统规划

4.1排涝分区规划

根据ArcGIS模型地表汇流及流域分析结果,综合考虑汇水流域、地形、水系布局、排水管网布局等因素划定排涝分区,规划区共划分为八个排涝分区。

4.2排涝布局规划

(1)竖向校核

规划区竖向整体呈现北高南低的趋势,片区涝水沿道路、地面顺地势排入附近河道,片区竖向范围为469.5~495.2米。

(2)排涝河道

片区雨水主要通过30支渠、甲子堰、柳梢堰、范堰、绵远河、胜利堰、四十支渠等现状河渠排出。

(3)涝水行泄通道

结合片区地形、道路竖向、雨水管网布局和排涝需求,规划选取齐湖路、南湖路、太湖路、洪泽湖路、秦湖路等道路作为涝水行泄通道,涝水汇入绵远河。

(4)排涝泵站规划

结合雨水管网规划,在保留现状排涝泵站的基础上,在雨水排放能力不足的排水口规划新建排涝泵站,增强雨水管网系统的排水能力。

4.3内涝系统校核

规划利用DHI-MIKE软件将MIKE21地形地物模型、MIKE11规划水系统模型与MIKE URBAN规划雨水管网系统模型耦合,构建规划区内涝模型—MIKE FLOOD模型。模拟规划区在内涝设计重现期30年一遇的降雨条件下城市内涝情况。

针对模拟结果详细分析积水成因,进一步优化水系、雨水管网、内涝设施布局。进一步优化方案后,再次进行耦合模拟,结果显示,内涝风险明显减轻,但部分区域仍存在内涝风险。

结  论

本文通过对德阳经开及八角片区排水防涝详规项目的研究,旨在研究在现有的排水系统及排涝系统上,如何优化并完善已有系统,在规划阶段更合理得布局排水管网,提高排水管网的运行效率,同时统筹管网、道路竖向、水系等方面的规划内容,建设合理有效的排涝系统,降低城市内涝风险。

参考文献

[1]方国华,仲淋娟等.我国城市防洪排涝安全研究[J].灾害学.2008.20(9):119-123.

[2]徐建.分城市污水管网建设与管理存在的问题及应对措施[J].工程设计与建设.2018, (17):243-245.

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