段曉東

江蘇中設(shè)集團股份有限公司 江蘇 無錫 214072

自19世紀(jì)60年代世界第一條地鐵(英國倫敦大都會地鐵)建成通車以來，歷經(jīng)近160年的發(fā)展，地鐵交通作為現(xiàn)代城市軌道交通領(lǐng)域當(dāng)中的重要組成，在全世界很多城市中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

地鐵與其他城市交通工具相比，除了能有效避免地面交通擁堵，充分利用城市空間，具有節(jié)省土地、減少噪音、減少干擾、節(jié)約能源、減少污染等優(yōu)點外，也存在著建設(shè)成本高、建設(shè)周期長、抵御災(zāi)害能力弱等缺點。近幾年國內(nèi)發(fā)生的2012年7.21北京特大暴雨地鐵停運事件、2021年鄭州地鐵5號線7.20事件、2021年廣州地鐵21號線7.30停運事件等典型事件的發(fā)生，證明了地鐵防汛排澇系統(tǒng)風(fēng)險隱患排查及應(yīng)急措施響應(yīng)對城市地鐵系統(tǒng)正常運行和居民日常出行生命財產(chǎn)安全保障的重要性?；诔鞘蟹姥雌陂g典型地鐵內(nèi)澇積水原因的分析，以無錫在運行的地鐵一號線、二號線和三號線為例，對無錫地鐵防汛排澇風(fēng)險隱患進行了調(diào)研和分析研究，有針對性的提出了相應(yīng)的工程處理措施和后期運行中的相關(guān)管理建議，可有效的指導(dǎo)地鐵前期設(shè)計、中期建設(shè)和后期運營過程中防汛排澇工作的正常進行。

1 研究內(nèi)容

根據(jù)近年來各城市地鐵系統(tǒng)在暴雨城市內(nèi)澇的情況下，以鄭州地鐵7.20等典型事件出發(fā)，總結(jié)產(chǎn)生地鐵雨水倒灌或涌水的原因；進而從原因分析出發(fā)，對無錫在運行的地鐵一號線、二號線和三號線現(xiàn)有的防汛排澇情況、防汛排澇措施、積水風(fēng)險隱患和應(yīng)急響應(yīng)措施等進行調(diào)研梳理，并針對典型的風(fēng)險隱患點進行分析，提出相應(yīng)的工程處理對策，以此對無錫地鐵在暴雨城市內(nèi)澇情況下，對整體地鐵運行線路的防汛排澇風(fēng)險防控情況和應(yīng)對措施給出合理的對策意見和管理建議。

2 研究分析

2.1 地鐵內(nèi)澇積水原因總結(jié)

根據(jù)近年來各城市地鐵車站在暴雨城市內(nèi)澇的情況下積(進)水的直接原因，主要為以下幾項：

(1) 從地下與地面銜接、轉(zhuǎn)換的建(構(gòu))筑物(含出入口、通風(fēng)井、出入場線等)向車站或隧道涌入大量雨水造成被淹，例如2021年7月20日，鄭州地鐵5號線7.20事件；

(2) 通過室外市政管線接口套管部位(穿越地鐵站結(jié)構(gòu)墻)向車站或隧道涌水，例如2016年8月8日，無錫地鐵一號線談渡橋站進水事件；

(3) 地鐵排水能力不足：在暴雨期，地鐵出現(xiàn)進水前期，由于地鐵車站或者區(qū)間現(xiàn)有的排水設(shè)備能力不足，造成地鐵積水；

(4) 地鐵抗洪搶險救災(zāi)應(yīng)急預(yù)案不完善，搶險機制、物資和人員等不能及時組織到位，造成進一步惡化， 例如2021年7月20日，鄭州地鐵5號線7.20事件；

(5) 城市整體防洪排澇體系的不完善，導(dǎo)致地鐵外排水系統(tǒng)的失效或雨水倒灌，幾乎每一件地鐵涌水事件，都是在短歷時強降雨等極端天氣，產(chǎn)生城市內(nèi)澇的情況下發(fā)生。

2.2 無錫在運行地鐵線路概況

目前，無錫地鐵在運營線路4條，線路總長約112公里，車站80座，其中換乘站7座，無錫地鐵運營7年來，運營總體情況良好，安全穩(wěn)定，未發(fā)生一般及以上安全生產(chǎn)責(zé)任事故。

圖1 無錫在運行地鐵線路圖

2.3 無錫地鐵防汛排澇關(guān)鍵部位薄弱環(huán)節(jié)梳理和情況總結(jié)

2.3.1 無錫地鐵防汛排澇關(guān)鍵部位梳理

地鐵防汛排澇的關(guān)鍵部位主要包含以下：各正線車站：含車站的出入口、風(fēng)亭、站外垂梯、疏散通道等；場段出入線及U型槽；停車場站上蓋開發(fā)；主變電所出線管廊；地鐵排水出水系統(tǒng)等方面。

2.3.2 無錫地鐵防汛排澇關(guān)鍵部位薄弱環(huán)節(jié)情況總結(jié)

1)目前地鐵相關(guān)設(shè)計規(guī)范中，對于地鐵系統(tǒng)雨水泵站的設(shè)計要求為“應(yīng)按照當(dāng)?shù)?0年一遇的暴雨強度計算”，按照地鐵設(shè)計通過對無錫在運營的一號線、二號線和三號線三條線路57個地下車站中722處各類出入口、通道等重點部位進行現(xiàn)場標(biāo)高實測、排水能力校核計算等分析，結(jié)果顯示在排水能力方面，三條線路中雨水提升排放能力均滿足50年一遇的暴雨強度計算要求，同時調(diào)研過程中對排水能力按照百年一遇的標(biāo)準(zhǔn)進行了校核，顯示有多處存在不滿足百年一遇排放標(biāo)準(zhǔn)的情況，標(biāo)高實測結(jié)果顯示有多處存在不滿足0.3m以上的超高保護要求的情況。

2)通過對無錫在運營的一號線、二號線和三號線三條線路中共計6座車輛場段，3處正線U型槽，經(jīng)過對各場段出入線及U型槽標(biāo)高復(fù)核、排水量計算排查，發(fā)現(xiàn)個別停車場存在因排水設(shè)施能力不滿足百年一遇降雨標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生內(nèi)澇積水的情況。

3)通過對無錫在運營的一號線、二號線和三號線三條線路共計5座主變電所出線管廊進行實地調(diào)查，結(jié)果顯示個別進線管廊存在涌水的風(fēng)險隱患。

2.3.3 地鐵排水出水系統(tǒng)

目前地鐵的排水出水系統(tǒng)一般在前期管線遷改研究時，按照就近接入附近的市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)的方式，間接排入城市河道進行排放?，F(xiàn)實設(shè)計和運行中存在以下的問題矛盾點：

1)無錫目前的中心城區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇設(shè)防水位，其余地區(qū)可達到50-100年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防水位，河道排澇能力基本達到20年一遇的標(biāo)準(zhǔn)；無錫地鐵防洪標(biāo)準(zhǔn)采用100年一遇的防洪設(shè)防水位，防澇標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇的防澇標(biāo)準(zhǔn)(無錫市100年一遇防洪設(shè)計暴雨過程對應(yīng)的 1 日最大降水量與 20 年一遇 24 小時河道排澇設(shè)計暴雨基本相當(dāng)，即在市政雨水管網(wǎng)排水以及采用設(shè)施自保措施后，地鐵功能建筑物具有能夠防御 10~20 年一遇短歷時設(shè)計暴雨的能力)[1-2]。

2)無錫目前的市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計重現(xiàn)期的標(biāo)準(zhǔn)一般為1-3年(部分道路不足一年)，局部重要道路、快速路按照5年一遇的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行，市政排水管道系統(tǒng)本身就存在不完善性和標(biāo)準(zhǔn)較低的情況，存在與地鐵系統(tǒng)防洪排澇設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的矛盾點，現(xiàn)狀市政管網(wǎng)不能滿足地鐵等重要設(shè)施點的排水要求，一旦在極端天氣條件下或暴雨期，市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)會成為地鐵系統(tǒng)排水出水的瓶頸，也就造成了地鐵內(nèi)澇的風(fēng)險[3]。

3)地鐵系統(tǒng)直接或間接通過市政排水管網(wǎng)排入的城市河道水體，尤其需要通過水利閘站控制的河道水體，存在暴雨期或內(nèi)澇期時調(diào)水不及時、響應(yīng)不及時等情況，導(dǎo)致河道20年一遇的排澇標(biāo)準(zhǔn)不能正常發(fā)揮，從而也促使了城市內(nèi)澇現(xiàn)象的發(fā)生。

3 結(jié)論、措施與建議

3.1 結(jié)論

基于近幾年國內(nèi)典型地鐵內(nèi)澇積水、雨水倒灌或涌水產(chǎn)生的原因分析，經(jīng)過對無錫在運行的地鐵一號線、二號線和三號線調(diào)研、現(xiàn)場摸排、復(fù)核計算等研究分析工作，針對無錫市地鐵防洪排澇風(fēng)險隱患及其對策的分析研究得出結(jié)論如下：

(1) 無錫在運營的三條地鐵線路中，前期設(shè)計中均按照當(dāng)時現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，進行了防洪、排澇及防淹設(shè)計，并進行了相應(yīng)的防洪防澇評價，但隨著規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整、暴雨強度公式的更新，經(jīng)復(fù)核計算，局部薄弱點(出入口、風(fēng)亭、疏散通道、垂梯等)已不滿足百年一遇的降雨強度排澇要求，存在內(nèi)澇期雨水積水的風(fēng)險。

(2) 隨著地鐵站點周邊道路及環(huán)境的不斷改造，對原地鐵周邊的地形地貌產(chǎn)生了破壞，造成原設(shè)計站點的超高保護產(chǎn)生破壞，造成內(nèi)澇期雨水倒灌的風(fēng)險。

(3) 排除地鐵本身設(shè)計、運行過程中導(dǎo)致的暴雨期積水、涌水的原因外，城市市政、水利的防洪排澇系統(tǒng)的完善和良好運行對地鐵的防洪排澇及正常運行也起著至關(guān)重要的作用。

3.2 措施與建議

根據(jù)對無錫市在運行的三條地鐵線路進行的前期調(diào)研、分析及問題梳理的基礎(chǔ)上，針對無錫市地鐵防洪排澇風(fēng)險隱患，按照相應(yīng)的主管部門分類，提出相應(yīng)的工程處理措施和管理建議如下：

3.2.1 地鐵運營公司

(1) 對不滿足無錫市現(xiàn)行暴雨強度公式、百年一遇的暴雨重現(xiàn)期、5min的降雨歷時(極端天氣)條件下，對應(yīng)的機械排水能力的個別薄弱位置，針對性的增設(shè)排水泵或增設(shè)應(yīng)急強排水設(shè)備[4]。

(2) 對各正線站點出入口、場站、風(fēng)亭、等地面設(shè)施不滿足規(guī)范規(guī)定的超高保護要求的薄弱點，應(yīng)考慮設(shè)置防淹閘槽、擋水板、加筑擋水墻的補強措施[5]。

(3) 對于主線變電所出線管廊涌水風(fēng)險點采用加強巡查，及時修復(fù)；定期對主所至車站電纜引入孔洞進行修復(fù)性封堵；增設(shè)排水泵用于抽排倒灌水等方式進行防范和改善。

(4) 建議核查各站點防汛關(guān)鍵點和薄弱點的防汛物資情況，以保證物資充裕。

(5) 建議地鐵公司應(yīng)增強聯(lián)動機制，并定期結(jié)合市級相關(guān)的多部門、多條線進行實際防汛應(yīng)急演練；進一步明確完善已制定的相關(guān)應(yīng)急預(yù)案的定量處置，加強預(yù)案的可操作性和執(zhí)行性。

(6) 建議地鐵公司加強對地鐵運行過程中洪澇形勢的動態(tài)監(jiān)測、預(yù)報、預(yù)防，積極主動同氣象行政主管部門溝通聯(lián)系，及時掌握暴雨、臺風(fēng)等致洪成澇天氣的發(fā)展動態(tài)和預(yù)報結(jié)果。

(7) 建議地鐵集團充分利用網(wǎng)絡(luò)自媒體等多種新型的宣傳手段，以保證在突發(fā)事件發(fā)生時，第一時間將一些突發(fā)狀況和對公眾的提醒和要求宣傳到位，減少群眾的反應(yīng)時間，從而更有效的保護乘客及地鐵系統(tǒng)設(shè)施的生命及財產(chǎn)安全。

3.2.2 規(guī)劃建設(shè)行政審批部門

(1) 建議對于地鐵周邊相關(guān)的開發(fā)建設(shè)項目，通過行政審查、批復(fù)或規(guī)劃前置條件限制等方式、手段，來加強“新項目開發(fā)建設(shè)不能對地鐵相關(guān)的現(xiàn)狀系統(tǒng)造成影響破壞”的控制要求，尤其是加強對不能改變地鐵站點、附屬構(gòu)筑物等結(jié)構(gòu)周邊現(xiàn)狀地形地貌和現(xiàn)有排水系統(tǒng)的規(guī)定要求。

(2) 建議地鐵周邊影響范圍內(nèi)，直至無錫市全市的城市建設(shè)過程中，全面推進落實海綿城市建設(shè)理念，采取多種低影響開發(fā)措施手段，從源頭上削減和控制地表徑流雨水量，降低市政排水管網(wǎng)運行壓力，從而有效控制城市內(nèi)澇的產(chǎn)生，也進而降低由于內(nèi)澇而產(chǎn)生地鐵積(進)水的風(fēng)險隱患。

3.2.3 市政園林、水利部門

(1) 建議在后續(xù)的城市防洪排澇規(guī)劃更新研究時，考慮地鐵系統(tǒng)的點狀壓力排水，市政、水利等行業(yè)管理部門完善地鐵站點周邊河道防洪排澇以及市政雨水設(shè)施，適當(dāng)提高排澇標(biāo)準(zhǔn)，保證行洪通道的通暢。

(2) 建議對局部處于低洼地區(qū)，地鐵排水系統(tǒng)出水需要通過閘站等來進行控制的相關(guān)的河道、水體進行水位動態(tài)監(jiān)測并實時在線上傳，更好的實現(xiàn)提前預(yù)警，及時響應(yīng)，降低由于河道水位頂托，而引起的城市內(nèi)澇導(dǎo)致地鐵涌水的現(xiàn)象發(fā)生。

3.2.4 地鐵相關(guān)設(shè)計單位

(1) 建議在設(shè)計的地鐵線路站點或區(qū)間排水，在對周邊市政排水管網(wǎng)進行摸排和排水能力核算的基礎(chǔ)上，靠近河道或有條件的地方，地鐵的出水系統(tǒng)應(yīng)與市政排水系統(tǒng)分開，單獨設(shè)置地鐵排水出水系統(tǒng)，采用壓力就近入河的方式，以降低由于城市內(nèi)澇而對地鐵運行帶來風(fēng)險。

(2) 建議結(jié)合地鐵一號線、二號線和三號線調(diào)研出來的薄弱點和隱患問題，對尚未投入運行的地鐵線路進行全面的防洪排澇能力進行復(fù)核驗算，建議按照百年一遇的暴雨強度進行核算，將風(fēng)險消滅或控制于線路正式投入運行或?qū)嵤┣啊?/p>

3.2.5 其他(多部門聯(lián)合)

建議根據(jù)天氣預(yù)報及時做好地鐵車站、停車場(車輛段)的防淹水措施。同時，還要與水利、市政、公安等行業(yè)主管部門密切協(xié)作，充分利用已有的洪澇監(jiān)測信息平臺，及時掌握地鐵沿線河道、街道、市政雨水管網(wǎng)的水文、水力情況，及時消除或控制影響地鐵工程的不利情況。有必要的情況下，可采用聯(lián)物網(wǎng)、計算機通訊等先進技術(shù)手段，建設(shè)無錫地鐵站點及其功能建筑物專用的雨澇監(jiān)控設(shè)施和信息管理、發(fā)布系統(tǒng)，提高降雨預(yù)報—積水預(yù)測—預(yù)警發(fā)布—調(diào)度方案、排澇預(yù)案制定的執(zhí)行效率。

4 結(jié)語

城市地鐵交通系統(tǒng)的安全運行，關(guān)乎一個城市的正常運轉(zhuǎn)，其系統(tǒng)防洪排澇措施的保障和正常運行至關(guān)重要，應(yīng)引起各主管部門和社會的關(guān)注。對地鐵系統(tǒng)防洪排澇關(guān)鍵部位通過前期批復(fù)中的限制條件控制、設(shè)計過程中的排水方案合理設(shè)計、嚴(yán)格把控，后期運行中的定期巡檢、及時整改，提高多條線、多部門聯(lián)動反應(yīng)，減少風(fēng)險出現(xiàn)后的響應(yīng)時間，組織多部門進行應(yīng)急演練，多渠道進行信息互動公布等方式、措施，可有效地降低地鐵系統(tǒng)積水引起的防洪排澇風(fēng)險，從而保障居民日常出行的生命財產(chǎn)安全，保障城市交通系統(tǒng)的正常運行。在上文中，結(jié)合無錫市在運行的地鐵一號線、二號線和三號線實際情況，對無錫地鐵防汛排澇風(fēng)險隱患進行了詳細的調(diào)研分析，并以此為基礎(chǔ)有針對性的從工程處理與后期運行上提出了上述的改進建議。通過這些建議可以為其他地鐵防汛排澇的改進提供有益借鑒，將有助于改善地鐵的防汛排澇能力，確保城市交通系統(tǒng)的安全運行。