浅谈城市化进程中排涝泵站对城市河涌防洪排涝的重要性

高朝辉

摘要：在高速的城市化进程中，河涌两岸面积不断被倾占，土地硬底化后洪水汇流均以管道形式汇入河涌，河涌防洪排涝压力剧增。在高速发展的今天，通过增加河涌宽度以增加过流面积从而达到增强河涌过流能力的措施实施难度大，成本高，因此，排涝泵站对于城市河涌防洪排涝的能力的补充和提升显得十分重要。

关键词；河涌 防洪 排涝泵站

Abstract: in the process of the high rate of urbanization, the flow has been on both sides of the Taiwan straits area of pour, YingDeHua flood land after all to form into pipe funneling the flow, the flow pressure increase flood and draining waterlogging. In the high speed development today, by increasing the flow to increase the flow of width to enhance the flow and flow capacity of the implementation of the measures is difficult, and high cost, therefore, draining pump station for the city the flow of flood and draining waterlogging complement and improve ability become very important.

Key words; The flow flood and draining waterlogging pump station

中图分类号：TV87文献标识码：A 文章编号：

广州常年以来，都保持着雨来水浸，雨停水退的这种自排方式，由于广州地处出海口，城市的排水不单依托于排水河涌、管道，还受潮汐顶托影响。广州早已不是以往能依靠农田调蓄，等待潮汐退去实现自排的城市了，而随着经济社会的发展，水浸造成的损失也在逐步增大。相比国内外其他大型城市，广州的排水观念略显落伍，既没有巴黎的超大下水管道，也没有上海密密麻麻的抽水泵站，如此“小气”的排水设施，与一个“大气”的现代化城市的步伐相去甚远。随着观念的转变，借鉴与广州排水形式相似的上海，将广州以自排为主的排水方式逐步转变为抽排为主的排水方式是十分必要的。

1存在问题

广州市某河涌，起源于某大学人工湖，途径文教区、商务区、高端金融区，最后汇入珠江前航道，串连几条主要干道，全长6.35km。

该河涌经过综合整治工程之后，河道堤岸已基本满足防洪标准，但排涝问题依旧存在，由于城市建设飞速发展以及历史遗留问题，这些排涝问题并非一朝一夕造成也非一朝一夕可以彻底解决的。同时，河道景观、生态在城市发展中都遭到了破坏。这些问题具体表现为：

（1）河道宽度不足：由于历史原因，桥梁建设挤占河涌空间，沿涌多座桥梁阻水严重，形成瓶颈，抬高河涌水位。

（2）现状堤岸虽已基本达标，但由于上游过水断面不足，水位依然偏高，流速偏大，既不利于两岸排涝，也不利于堤岸安全。

（3）河涌某大道以北水浸压力依然存在，主要原因有如下几点：①局部地势低洼，周边雨水汇集于低地一时难以排出；②河涌水位较高，排水口淹没于设计水位之下，排水速度放缓；③排水口截污拍门、截污堰影响出流，减缓排水速度；④局部排水管网未能满足2年一遇规划排水标准。

（4）由于亚运前夕广州市内大兴土木，城市的建设也使得泥沙随雨水汇入河道，加上枯水期河水流速较小及涌口感潮段引水回荡等因素，致使河涌，特别是某大道至珠江口段淤积严重，严重影响河道过流能力。

（5）流域调蓄空间逐渐被侵占，雨水通过管道直接进入河道，加剧河道行洪压力。流域削峰调蓄功能减弱，致使河道洪峰流量增大，水位陡涨陡落。1995年可调蓄的面积约为83万m2，2010年调蓄面积减少至约为8万m2。

（6）在受外江潮位顶托时，水闸无法自排，河涌水位偏高，对河涌两岸排水管道（特别是下游段）的排水造成顶托，造成区域水浸时有发生。

（7）河道两岸及相关的设施、建筑物由不同部门分头管理调度，需统一管理调度。

2防洪、排涝工程建设

建设排涝泵站，提高河道行洪能力，降低河涌水位，对两岸排涝也起到有利影响，排涝泵站的实施，是河涌防洪、排涝工程整治的重要组成部分。

2.1设计标准

河涌的防洪标准为20年一遇，排涝标准为20年一遇24小时暴雨不成灾。

2.2泵站规模

（1）泵站规模优化比选

拟建设河涌泵站（包含河涌主河道泵站及分洪渠泵站），相关规划报告中提出涌口建设流量为140m3/s的泵站，经过深入分析并制定多种规模及调度方案进行试算比选，优化泵站规模。由于河涌主河道涌口存在有地下空间及众多管网，泵站空间有限，且为充分利用分洪渠分流洪水，推荐将泵站分开布置，即河涌涌口及分洪渠口各设置泵站抽排，解决涌口用地紧张的问题，同时提高分洪渠在遭遇外江高潮位时的排水能力。经试算对比分析，分洪道及主河道分流比例在1：2的时候分流效果最佳，水位最低。

拟定泵站总流量为100m3/s、120m3/s、140m3/s四种工况进行计算，各工况调蓄特征参数表见表5-4。

表3-1泵站规模对比分析表

从上表分析得出，泵站流量从100m3/s增至120m3/s时，无论在于水位上还是错峰时间上均有较大的变化，流量从120m3/s增至140m3/s时，水位及错峰时间变化均较小，根据沿程排水口高程分析，当泵站流量达到120m3/s时，可基本保证在来水量最大的时段，某大道以南的排水口不被淹没，提高排水口的出水能力，因此，在综合比较效果及效益的基础上，泵站流量规模推荐采用120m3/s。

（2）涌口泵站调度原则及特征参数

根据上述推荐流量120m3/s，按最优分洪比例1：2确定涌口泵站流量为80m3/s。

（3）分洪渠泵站调度原则及特征参数

根据上述推荐流量120m3/s，按最优分洪比例1：2确定分洪渠泵站流量为40m3/s。

通过制定不同的起排水位、泵站全开的水位、调度原则进行试算，分析优化后得出一下调度原则：当预报有暴雨时，应将分洪渠出口处水位预排至3.5m，当发生洪水时，水位上涨、开启一台机组（每台机组流量为10m3/s），若水位持续上涨时，水位每升高0.2m增加一台机组抽排，直至水位超过4.1m时，四台机组全开。同理，当水位逐渐下降时，水位每降低0.2m关闭一台机组，直至机组全关，为避免频繁开关机组，最低允许分洪道口水位抽至3.0m。

2.3泵站布置

（1）涌口泵站布置

泵站型式为湿式，一共8台机组，单泵设计流量10m³/s，泵型采用潜水轴流泵。

新建抽排泵站以水闸为中心两边对称布置，分别布置4台水泵机组，总共8台。其中，左岸4台水泵机组中有一台水泵机组采用双向流道结构，泵站起到排涝与引水、换水相结合的作用。

泵站设进水池、进水前池、泵房、出水池、出水箱涵及防洪闸，泵站底板边墙及隔墩均为C30砼结构。泵站进水池与水闸引水池相连，进水前池水平段设置清污机。出水箱涵进口处设防洪闸门一扇。

（2）分洪渠泵站布置

泵站型式为湿式泵房，共4台机组，单泵设计流量10m³/s，泵型采用潜水轴流泵。泵站以水闸为中心两边对称设计，分别布置2台水泵机组。泵站设进水池、进水前池、泵房、出水池、出水箱涵及防洪闸，泵站底板边墙及隔墩均为C30砼结构。泵站进水池与水闸引水池相连，进水前池水平段设置清污机，进水流道进水口设置检修闸门，出水箱涵进口处设防洪闸门。

泵站工程实施后，可降低河涌下游河段水位，影响最大的河段是涌口至下游段，上游河段由于受路、桥涵雍水影响，工程前后水位变化不大。从计算设计水面线情况看，上游桥涵改造及过流断面拓宽对提高泵站的使用效率起着至关重要的作用。

3结论及建议

建设排涝泵站，能提高河道行洪能力，降低河涌水位，对两岸排涝也起到有利影响，是河涌防洪、排涝工程整治的重要组成部分。同时建议：

（1）多项工程的实施，能提高河涌的整体防洪、排涝能力，在降低中下游段水位上起到了重要的作用，但是，这些工程只是河涌长期治理的措施之一，其建设并不能完全解决河涌现有问题。近年来，极端天气多发，潮位抬升，降雨强度有逐渐增大的趋势，排涝泵站的建设有助于河涌流域，特别是抗灾减灾能力，而河涌中上游受阻水桥涵及河涌断面限制，受排涝泵站运行影响较小，应重点针对阻水桥涵及河道断面进行改造整治，使上游洪水能顺畅的排入下游，提高泵站效益，扩大其影响范围。

（2）长期以来，排水管网设计时缺乏对河涌水位顶托影响的认识，采用自由出流的型式设计管道一旦遭遇水位顶托，管网排水能力将大大下降，由于河涌降雨水涨是客观因素，考虑顶托情况时的排水工况，适当加大管道规模或者设置强排措施，才能保证河涌两岸排涝安全，彻底消除水浸街。

（3）在河涌流域内各水浸严重的区域设置二级排涝泵站，彻底解决该流域内涝问题。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。