安康江南城区现状排水设施调查分析与对策

刘海刚,李立军,刘婷婷

(1.西安市政设计研究院有限公司,陕西西安 710068;2.西安铁路职业技术学院,陕西西安 710014)

安康江南城区现状排水设施调查分析与对策

刘海刚1,李立军1,刘婷婷2

(1.西安市政设计研究院有限公司,陕西西安 710068;2.西安铁路职业技术学院,陕西西安 710014)

随着城市的快速发展与全球气候的变化,安康市作为一个内涝频发的城市面临着更为严峻的挑战,开展防涝工作尤为紧迫。以安康市江南城区为例,通过现状排水设施的调查,明确分析了内涝产生的原因,并进一步提出防涝措施,有关经验可供相关专业人员参考。

现状排水设施;管道普查分析;内涝;防涝措施

0 前言

近年来,受全球气候变化和城市“热岛效应”的影响,国内城市极端天气事件明显增多,对城市排洪防涝系统提出了严峻挑战。城市内涝灾害呈明显增多趋势,造成交通拥堵,严重影响居民出行,给人民的生命财产造成巨大损失。

安康市位于陕西省东南部,北靠秦岭,南依大巴山,南北高山夹持,河谷盆地居中,汉江由西向东横贯全区,形成“两山夹一川”的特殊城市地形地貌。近52年来,安康降雨年际变化情况如下: (1)安康暴雨日数年际变化特征明显,从整体上看存在着增加趋势,特别是最近几年暴雨日数异常偏多。(2)对不同历时暴雨样本的统计分析发现, 2000年以后的暴雨样本所占比例较大,极值出现次数较多。(3)结合IPCC第五次评估报告的预估结果,安康未来气候变化趋势以偏暖为主,极端强降水事件趋多趋强。由此,安康市开展内涝防治工作是非常必要和紧迫的。

1 现状防涝排水设施构成

汉江是流经安康的最大河流,由西南部入境,于东北部出境,安康境内流长340 km,流域面积为23 529 km2,多年平均径流量为18.47亿m3。安康江南城区现有的城市防涝体系由汉江防洪堤、排洪沟、排涝泵站和现状排水管道共同构成。

1.1 汉江防洪堤

安康江南城区临江而建,由西堤、北堤、东堤三面连为一体的构成防洪城堤体系。1983年洪水过后,恢复重建的安康防洪堤包括主堤和护堤两大部分,按照百年一遇洪水位设防,见图1。

图1 安康总规区划示意图

西坝防洪堤西起马坡岭国税小区,东接金川门已成堤防,工程按20 a一遇洪水标准建设,全长1 862 m。

东坝防洪工程西起东堤,东至黄洋河左岸,南沿安平公路至窑沟口。采用20 a一遇洪水标准设防,全长3 633 m。

1.2 排洪沟

现状西排洪渠主要收集红庙沟及段家沟洪水,西起建材路与香溪路南段十字以东,沿香溪路、育才路、果园路、巴山西路修建,最终在巴山西路以北处穿过金川街向西排入汉江。

现状老干渠是江南城区门字型堤防内重要雨水通道,西起金州路,沿兴安路—农贸巷—鼓楼东街,最终在喇叭洞与现状东排洪渠汇合后排入汉江。

现状东排洪渠主要收集陈家沟及龙家沟洪水,南起十天高速以北,沿文昌路、南环东路修建,最终在巴山东路向北排入汉江。

现状排洪渠基本情况见表1。

1.3 排涝泵站

安康江南城区现有排涝泵站两座:喇叭洞防汛泵站、西坝防汛泵站。

表1 现状排洪渠基本情况表

喇叭洞防汛泵站位于鼓楼东街以北、东堤内环路以西,市政处养护中心院内,主要由前池、泵房、穿堤雨、污管涵及闸房等组成,见图2。前池容积10 000 m3,在汛期主要起蓄水、调节作用。当雨、污水闸门关闭后,城区内的所有雨水及生活污水全部汇集在前池内,由抽排机组排出堤外;无汛情时,污水、雨水闸门正常开启,生活污水自然流入江南污水处理厂,经处理后排入汉江,雨水经穿堤雨水涵洞排入汉江。视前池水位和汇入前池流量情况,开启相应机组进行抽排,将积水排出堤外,达到防止内涝的作用。

图2 现状喇叭洞泵站

西坝防汛泵站位于靠近西坝的金川村,西坝泵站服务面积约0.65 km2,共有水泵机组3台(备用1台),水泵单台流量为0.33 m3/s,见图3。

图3 现状西坝排涝泵站

现状排水泵站统计见表2。

表2 现状排水泵站统计表

1.4 现状排水管道

江南城区整体地势南高北低,在兴安路中部附近最低,根据地形、地势走向及城区建设情况,现状雨水管道依地形就近排入自然水体及沟渠,按照最终排入的水体分为:汉江系统、西排洪渠系统、老干渠系统及屈家河系统。

西排洪渠系统:西排洪渠系统主要汇流西排洪渠以南,环城干道以北范围内的雨水,雨水通过西排系统最终进入汉江。该系统雨水管道总流域面积约为93.19 hm2,见图4。

老干渠系统:老干渠西起兴安路与金州路交叉口,沿兴安中路—农贸巷—鼓楼东街,经原市政管理处院内穿过东堤后,在污水厂内与现状东排洪渠汇流后排入汉江。老干渠主要收集江南城区范围内雨水。该系统雨水管道总流域面积约为290.09 hm2。

屈家河系统:屈家河现状为梯形明渠,屈家河系统主要汇流南环东路以南、文昌南路以东范围内的雨水,雨水通过屈家河系统最终进入黄洋江。该系统雨水管道总流域面积约为321.17 hm2。

汉江系统:该系统由两部分组成,第一部分主要汇流西堤以西、巴山西路以北、金川街以南范围的雨水,第二部分主要是汇流东坝防洪堤以南,巴山东路以北的东坝区域;环城干道-汉江三桥以东瀛湖路两侧区域;育才路以南,南环路以北区域及响水沟以东范围内的雨水,雨水通过干管系统最终进入汉江。该系统雨水管道总流域面积约为439.26 hm2。

2 测量仪器及设备

测量仪器和设备主要有:GPS(中海达HD8200)、全站仪(拓普康GTS—322)、水准仪(DSZ2)、管线探测仪(雷迪6000)、绘图仪(HP Designjet T1100)等。

3 现状普查结果及数据

安康江南城区现状排水设施自1983年洪灾恢复重建后,主要以雨、污合流管道为主。虽然近年来随道路新建和改建了大量排水管网,安康排水设施的建设取得了较大发展,建成区排水系统基本完善,但由于历史原因,排水设施总体服务水平仍然非常落后。

图4 现状排水系统分区图

本次普查江南城区现状管渠总长度82.999 m,其中合流管道50.727 km,雨水管道9.938 km,污水管道13.31 km,排洪渠9.023 km。合流及雨水管道覆盖率为94.78%,污水管道覆盖率为20.80%,见表3。

表3 现状主要市政排水管渠统计表

4 普查结果分析及存在问题

4.1 普查结果分析

依据《城市排水防洪设施普查数据采集与管理技术导则》及《城镇排水管道监测与评估技术规程》,通过现场普查,得出如下结论:

(1)安康江南城区已经形成以合流管道为主的排水管网系统,且该区域内污水主干管、干管已建成,污水基本通过管道排入江南污水处理厂,污水收集率达80%以上。东坝片区、西坝片区及江南东片区还属于开发阶段,管网尚未形成。

(2)管网覆盖率低:据测算目前安康江南城区合流及雨水管道覆盖率94.78%,污水管道覆盖率20.80%,现有管道覆盖率较低,需要按规划新建大量雨、污水管线。

(3)管道老化严重:老城区内以合流管道为主,大部分修建于1983年水灾后,使用时间已达30多年,局部出现渗漏现象,加之本次调查发现合流管道内杂物较多,影响管道功能正常发挥。

(4)2007年开始实施的江南污水处理厂配套管网工程,在合流管道下游设置了5处截流堰,截流合流管道中污水进入污水管道。由于截流堰设计截留倍数n0=1,在降雨时会造成下游水体污染。

(5)在实际使用中,由于用户未进行分流排水,导致部分新建的污水管道被当作合流管使用。

(6)现状合流管道作为雨水管道经行校核,满足流量、流向要求的予以保留继续使用,雨水现状管网利用率约17.6%;污水全部充分利用近年来已建成的污水主干管、干管,未来主要增设污水支管,完善污水管网系统,污水现状管网利用率约70%。

(7)排涝设施标准偏低:近年来随着城市建成区面积的不断扩大,地面硬化面积不断增加,喇叭洞防汛泵站提升能力已经无法满足江南城区排涝要求,应提高泵站排水能力。现状东排、西排、老干渠随着城市防洪排涝标准的提高,亦不能满足流量要求,应在核算流量后重新修建。

(8)江南污水处理厂现处理能力6万t/d,可以满足江南城区要求,但其出水指标设计为国家污水处理厂污染物排放标准中一级B标准,应对江南污水厂进行提标改造使其能达到国家一级A标准。

4.2 存在问题

安康市江南城区排水事业经过近几十年的发展,在较低标准下能够满足城区排水防涝的要求,对城市减少雨涝灾害有一定的保证。但现状的排水、防涝设施和排水防涝管理体制仍存在一些问题,具体可归纳如下4个方面:

(1)现有管渠维护投入不足

管理设施缺乏,管理手段落后。另外,违章倾倒的垃圾在排水管道、河渠内淤积结块造成堵塞,这些活动都严重破坏了排水管道、河渠的排水能力和防洪能力,极易造成局部甚至大面积积水,引发城市内涝,威胁城市的排水和防洪安全。

(2)规划滞后

安康市在《安康市城市总体规划(2010-2020)》的指导下已经完成了大部分专项规划,但新的防洪专项规划尚未编制,目前仍沿用上一版总规的防洪规划,因此导致现用的防洪规划与其它专项工程规划不同步,无法系统全面的将安康江南城区的防洪与排涝综合考虑,从而影响内涝防治工作的正常开展。

(3)建设标准偏低

目前我国现行规范城镇排水标准为1～3 a,但通过现状管线普查了解到,安康江南城区的排水管网仍以1 a以下为主,标准明显偏低;同时内涝设计标准缺失,难以支撑排水、内涝防治和防洪体系的衔接。

(4)排洪防涝多头管理、责任不明确

安康市的排水管网、城区内排涝由安康市市政工程管理处来管理,而堤防、河渠的管理权归安康市水利局,因而造成多头管理,管理混乱现象;与此同时也意味着每个部门的资金来源方式各不相同,建设计划也不尽相同,最终造成建设标准不统一,多家单位协调困难,问题不能及时有效解决。

5 对策及建议

根据安康市的降雨、气候、土壤、水资源等因素,以《安康市城市总体规划(2010～2020)》及各片区规划为依据,结合道路竖向布置,充分将蓄、滞、渗、净、用、排等多种措施有效结合起来控制城市内涝的发生。通过小区内绿带、花园等滞、渗、蓄、排雨水;公共活动场所及停车场等,采用渗水砖,镂空砖等渗透性较好的材质铺砌、硬化等;加大拦蓄雨水再生利用,大力开发其它雨水再利用渠道等,疏畅市内各大排水通道,结合河道整治疏浚,确保城市排水通道顺畅无阻。

对江南老城区,采用雨污分流体制,改扩建污水及合流管道,提高原有雨水管道的承接纳水量等;同时结合城区改造,将道路改扩建大修、架空线路入地等和污水管道改造同步进行。

对江南东片区、东坝片区在按照城市总体规划执行的同时,继续优化总体规划方案,加大排水出路和雨水蓄滞池建设,使城市排水畅通,满足设计排水和防涝的要求等,确保城区各片区中的幼儿园、学校、医院在城市防治标准以内不能受淹。

TU992.03

B

1009-7716(2015)03-0076-04

2014-11-19

刘海刚(1982-),男,陕西西安人,工程师,从事市政工程设计工作。