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        淺談寧河縣老城區(qū)雨水專項規(guī)劃

        2015-11-30 07:17:52岳鳳偉邢文文
        城市道橋與防洪 2015年11期
        關(guān)鍵詞:老城區(qū)積水泵站

        岳鳳偉,邢文文,劉 頔

        (1.天津市賽英工程建設咨詢管理有限公司,天津市 300191; 2.天津市市政工程設計研究院,天津市 300051)

        淺談寧河縣老城區(qū)雨水專項規(guī)劃

        岳鳳偉1,邢文文2,劉 頔1

        (1.天津市賽英工程建設咨詢管理有限公司,天津市 300191; 2.天津市市政工程設計研究院,天津市 300051)

        排水管網(wǎng)是否完善對于城區(qū)的可持續(xù)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用,排水合流制易造成下游河道污染、排水能力不足,也會造成城區(qū)內(nèi)澇。以寧河縣老城區(qū)為例,通過對其排水現(xiàn)狀情況的調(diào)研分析,總結(jié)歸納目前存在的問題,針對性地提出規(guī)劃改造方案,力求構(gòu)建系統(tǒng)合理、功能完備、可操作性強的排水管網(wǎng)方案。

        雨水;合流制;分流制;專項規(guī)劃;積水片區(qū);截流井

        0 引言

        我國住房和城鄉(xiāng)建設部于2014年2月10日發(fā)布了《關(guān)于發(fā)布國家標準<室外排水設計規(guī)范>局部修訂的公告(第311號)》,公告中批準《室外排水設計規(guī)范》(GB 50014-2006)(2014年版)自發(fā)布日起正式實施。此次規(guī)范修編目的為與即將新編或修訂的有關(guān)規(guī)范進行協(xié)調(diào)和銜接,旨在提高城市地下管道設計排水能力和城市內(nèi)澇防治能力。

        近年來,北京、天津、武漢等地先后遭遇大暴雨襲擊,造成交通癱瘓、人員傷亡和嚴重的經(jīng)濟損失。這些現(xiàn)象暴露了我國在城市發(fā)展過程中,市政排水設施建設的突出問題。通過調(diào)查分析天津市寧河縣老城區(qū)排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀問題,結(jié)合對新版室外排水設計規(guī)范的應用,編制排水專項規(guī)劃,是寧河縣老城區(qū)開發(fā)改造提速建設的需求,是解決近年來中心鎮(zhèn)區(qū)積水問題的需求,亦是寧河縣開展“清水工程”、河道截污、市容整治的重要組成部分。 本文主要結(jié)合排水規(guī)劃中雨水專項規(guī)劃進行細致闡述,污水專項規(guī)劃內(nèi)容暫不細述。

        1 寧河縣老城區(qū)排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀與存在問題

        寧河縣位于天津市東北部,寧河縣老城區(qū)屬于規(guī)劃寧河新城的一部分,西起薊運河,東至京山鐵路,南至經(jīng)濟開發(fā)區(qū),總面積約11 km2,規(guī)劃人口規(guī)模15萬人。圖1為寧河縣老城區(qū)規(guī)劃位置圖。

        圖1 寧河縣老城區(qū)規(guī)劃位置圖

        老城區(qū)現(xiàn)狀道路下排水管道合流現(xiàn)象嚴重、管道埋深淺、設計標準低,隨著鎮(zhèn)區(qū)重新規(guī)劃布局,開發(fā)改造建設的提速,現(xiàn)狀排水設施出現(xiàn)排水能力不足的現(xiàn)象。

        1.1 老城區(qū)現(xiàn)狀存在積水片區(qū)

        老城區(qū)地勢呈四周高中間低的“淺碟形”,地勢低點形成了光華路—朝陽路—商業(yè)道—三八河路圍合的主要積水片區(qū),總面積約40 hm2,大雨時積水深度達1 m,對老城區(qū)人民的日常生活及出行帶來極大的困擾。

        1.2 老城區(qū)排水體制混亂

        寧河縣老城區(qū)經(jīng)過幾十年的建設和改造,區(qū)域排水系統(tǒng)已經(jīng)基本完善,現(xiàn)狀道路下均敷設有排水管道,但排水管網(wǎng)多為合流制,僅部分新建小區(qū)為分流制。隨著近幾年老城區(qū)雨季積水問題的頻發(fā),暴露了城市排水設施存在的問題。

        (1)老城區(qū)排水專項規(guī)劃嚴重滯后。由于一直以來對地下排水設施的不重視,城市建設只有在出現(xiàn)積水問題時,才針對問題嚴重的片區(qū)進行局部改造。這種不能從宏觀和源頭解決問題的工作方式,必然達不到很好的效果。由于缺乏宏觀上切實可行的指導,老城區(qū)各建設時序下建設的管網(wǎng)系統(tǒng)布局不配套,新建管網(wǎng)起不到長遠效果。

        (2)市政道路合流制和分流制交替存在。老城區(qū)近年來相繼改造的道路如金翠路、新華道、沿河路、朝陽路已實現(xiàn)雨污分流改造,但僅占道路總長度的28%,老城區(qū)其它排水管網(wǎng)仍為雨污合流。兩種排水體制的管道混接,一方面導致合流管道接入雨水管道,造成受納水體的污染;另一方面由于合流管道雨季排水能力不足,形成積水現(xiàn)象。

        (3)寧河縣老城區(qū)多為老舊居住區(qū)、平房區(qū),雨污合流制居多,混接情況普遍。2006年以后建設的小區(qū)為雨污分流制,這些小區(qū)內(nèi)雖然實現(xiàn)了雨污分流,但在接入市政排水管網(wǎng)時混接情況依然普遍存在。

        1.3 現(xiàn)狀泵站排水能力不足

        現(xiàn)狀寧河縣老城區(qū)存在東大營(Q=1.6 m3/s)、東揚(Q=7.0 m3/s)、西揚(Q=4.0 m3/s)、董莊(Q=12.0 m3/s) 4座揚水泵站和1座臨時雨水泵站(Q=2.0 m3/s),共計排水能力26.6 m3/s,現(xiàn)狀均排放合流水。通過排水專項規(guī)劃核算后,區(qū)域雨水總量為62 m3/s,現(xiàn)狀排水能力嚴重不足。圖2為現(xiàn)狀泵站位置分布圖。

        圖2 現(xiàn)狀泵站位置分布圖

        2 雨水專項規(guī)劃設計

        2.1 雨水設計標準

        雨水管道設計流量計算公式如下:

        式中:Q為雨水設計流量,L/s;q為設計降雨強度,L/(s·hm2);Ψ為徑流系數(shù);F為匯水面積,hm2。

        其中,q采用天津市降雨強度公式:

        式中:t為降雨歷時,min;t1為地面集水時間(min),應根據(jù)匯水距離、地形坡度和地面種類通過計算確定,一般采用5~15 min;t2為管渠內(nèi)雨水流行時間,min。

        新舊版規(guī)范中涉及排水標準的變化見表1。

        表1 新舊版規(guī)范中涉及排水標準的變化

        新版規(guī)范取消了原規(guī)范中沿用多年的折減系數(shù)m,增大了管網(wǎng)設計余量,提高了設計重現(xiàn)期,最小為2 a。因此本次規(guī)劃分別采用新舊兩版規(guī)范計算,對比規(guī)范修編對雨水計算產(chǎn)生的影響。

        2.2 依據(jù)舊版規(guī)范的雨水管網(wǎng)設計

        取消設計水量過小的雨水泵站,設計沿用寧河縣老城區(qū)現(xiàn)狀排水分區(qū),共劃分為三個雨水系統(tǒng),采用舊版規(guī)范進行雨量計算,取m=2,P=1,計算結(jié)果見表2。圖3 為規(guī)劃區(qū)域雨水系統(tǒng)分區(qū)圖。

        表2 三個雨水系統(tǒng)采用舊版規(guī)范的雨量計算結(jié)果

        圖3 規(guī)劃區(qū)域雨水系統(tǒng)分區(qū)圖

        2.3 依據(jù)新版規(guī)范的雨水管網(wǎng)設計

        采用新版規(guī)范進行雨量計算,取消m值,P=2。計算結(jié)果見表3。

        表3 三個雨水系統(tǒng)采用新版規(guī)范的雨量計算結(jié)果

        采用新版規(guī)范進行雨量計算后,同一收水范圍的泵站設計水量明顯高于舊版規(guī)范,總規(guī)劃排水量約是舊版規(guī)范的2倍,有利于城區(qū)雨水的快速排放,緩解城區(qū)暴雨時的積水現(xiàn)象。但寧河縣老城區(qū)具有街道狹窄、地下管線密集的特點,因此盲目增大排水管道管徑和泵站規(guī)模不利于排水改造的具體實施。

        2.4 優(yōu)化收水范圍后的雨水管網(wǎng)設計

        為了使雨水專項規(guī)劃更具有可實施性,做到近遠期相結(jié)合解決寧河縣老城區(qū)的排水問題,本次規(guī)劃對現(xiàn)狀雨水系統(tǒng)進行了優(yōu)化。結(jié)合現(xiàn)狀和規(guī)劃路網(wǎng),充分考慮地勢高程因素,遵照“高水高排、低水低排”的設計原則,將規(guī)劃區(qū)域劃分為5個收水片區(qū),設置5座雨水泵站,見表4、圖4。

        表4 優(yōu)化收水范圍后雨量計算結(jié)果

        圖4 優(yōu)化后規(guī)劃區(qū)域雨水系統(tǒng)分區(qū)圖

        通過優(yōu)化收水范圍,首先將地勢低處的積水片區(qū)自成系統(tǒng),作為金翠路雨水泵站系統(tǒng)的起點,為其單獨設置一座金翠路雨水泵站,快速有效地解決了城區(qū)積水問題;其次通過增加泵站數(shù)量,縮減了各規(guī)劃泵站規(guī)模,現(xiàn)狀董莊雨水泵站得以保留利用;壓縮各泵站進水主干管網(wǎng)規(guī)模。完成本次規(guī)劃后,老城區(qū)雨水管網(wǎng)及泵站的改擴建更具有可實施性。

        2.5 排水專項規(guī)劃中的改造建議

        綜合寧河縣老城區(qū)積水片改造、雨污混流等存在的問題,充分考慮建設時序及資金的因素,排水專項規(guī)劃提出以下建議:

        (1)進行規(guī)劃泵站的新建和改造,快速有效地解決城區(qū)積水問題,同時新建截流井,截留污水和初期雨水,減少污染物排放入薊運河。

        (2)注重泵站節(jié)點建設的同時,著眼于配合泵站修建雨水主干管網(wǎng),使區(qū)域雨水管網(wǎng)形成完善的排水骨架。

        (3)對現(xiàn)狀小區(qū)和道路進行雨污分流改造。城區(qū)市政道路先實行雨污分流改造,使市政道路上的雨、污管道能夠形成既完善又獨立的排水體系,使小區(qū)雨、污水能夠分別排入市政排水管道;對狹窄的街巷、舊居民區(qū)實行分步改造,近期疏通和清淤,在排水末端進行截污改造,遠期結(jié)合道路或小區(qū)改造逐步實現(xiàn)分流制。

        3 結(jié)論和建議

        本次編制的雨水專項規(guī)劃,著眼于寧河縣老城區(qū)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)存在的問題,是一個具備可實施性、有針對性的專項規(guī)劃。充分結(jié)合現(xiàn)狀路網(wǎng)、規(guī)劃路網(wǎng)以及地勢走向等因素綜合劃分雨水系統(tǒng),使管網(wǎng)布置合理、水利條件最優(yōu)。特別是以室外排水規(guī)范修編為背景,提高了城市排水管網(wǎng)設計的標準,提高了城市內(nèi)澇防治的能力,對我國老城區(qū)雨、污水系統(tǒng)規(guī)劃、設計和改造具有重要的借鑒意義。

        TU992

        B

        1009-7716(2015)11-0100-03

        2015-05-22

        岳鳳偉(1982-),男,天津人,工程師,現(xiàn)從事給水排水專業(yè)設計工作。

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