应用深隧解决宝安中心区防洪排涝及水环境问题研究

刘 斌 玲(深圳市水务规划设计院有限公司，广东 深圳 518000)

1 现状及存在问题

宝安中心区位于深圳市宝安区南部，东北至宝安大道，西北至碧海湾公园，西南至沿江高速公路和滨海岸线，东南隔湖滨西路与前海深港合作区接壤，由滨海片区与碧海片区组成。规划用地面积15 km2，其中，滨海片区用地面积7 km2，碧海片区8 km2。大部分为建成区，已用建设用地约10 km2，未建设用地约5 km2(滨海片区约3 km2，碧海片区约2 km2)。

片区发展目标是：与前海共同组成深圳市城市双中心之一，区域的总部经济、商务商业和文化体育中心。

功能定位：与前海共同组成深圳市城市双中心之一，宝安中心区功能定位为CBD+TBD，即中央商务区和科技研发服务区，与前海现代服务业合作区区域联动，形成区域性现代服务业和综合配套服务拓展区。规划总人口规模约41万人，其中，滨海片区规划约19.8万人，碧海片区规划约21.3万人。目前居住人口达23万。

1.1 防洪现状及问题

宝安中心区主要河流有铁岗水库排洪河、西乡河、西乡大道分流渠、咸水涌、新圳河等。受铁岗水库下泄洪水影响，宝安中心区河流西乡河、铁岗水库排洪河、西乡大道分流渠共长约10.2 km河道过流能力不足。规划新建铁岗水库分洪通道将铁岗水库洪水转输至珠江口，片区不受铁岗水库下泄洪水影响的情况下，以洪为主的工况，西乡河、铁岗水库排洪河、西乡大道分流渠基本满足50年一遇防洪标准。局部瓶颈段，如咸水涌宝安大道～107国道之间，现状过流能力仅约10年一遇。

1.2 受涝现状及问题

1.2.1受涝分析

本片区已建排涝泵站8座，抽排能力44.39 m3/s；在建泵站4座，抽排能力28.25 m3/s。

片区总体地势北高南低，沿海相对低洼，除宝安中心区新填区外，基本低于多年平均高潮位。宝安大道与107国道之间为旧城区，地势较低。在铁岗水库分洪通道建设及已建(在建)泵站服务范围之外，片区仍存在两处集中受涝区。

(1)咸水涌。受涝区主要分布在宝安大道及107国道之间的旧城区，地势较为低洼，地面高程大多位于3～4 m，局部3 m以下，受涝面积合计1.66 km2。涝区汇水范围还包括107国道以北的高区，汇水面积为3.1 km2。

(2)新圳河。流域受涝区亦主要位于宝安大道及107国道之间的旧城区，尤其是107国道创业立交处地势较周边低，形成“锅底”状。由于宝安区自然地势北高南低，暴雨时107国道北侧高区雨水顺坡流入107国道，造成内涝。受涝面积0.94 km2，涝区汇水范围还包括107国道以北的高区，汇水面积为1.71 km2。

1.2.2积水淹没分析

2014年“5.11”暴雨在宝安中心区引起的灾情非常严重，107国道新安、西乡段交通中断10多个小时，“5.11”暴雨研究区域内的宝安站观测到该场降水，总降水量为379.4 mm，其中最大1、3、6 h降水量分别为62、148和255.8 mm。24小时降水约为30年一遇，最大6 h降水超过50年一遇，最大1 h降水约为5年一遇。可知本次降水较为集中，因此造成了较为严重的内涝灾害。

采用SWMM模型与Mike21二维水动力模型进行耦合建立内涝模型分析片区积水淹没范围。由于无实测资料，以2014年“5.11”暴雨为模型参数率定。经计算可看出，当发生50年一遇暴雨时，研究区积水深度大于15 cm的区域达103.7万m2，107国道、翻身大道和宝安大道均受涝严重，积水均超过了15 cm。

由此可见，107国道、翻身大道和宝安大道之间的区域为受涝集中区。

1.3 水环境现状及问题

西乡河、新圳河已完成沿河截污，但与湾区目标仍存在差距。湾中、湾口水质，BOD、活性磷酸盐、无机氮等指标都劣于海水第四类。外海水质除非离子氮和无机氮外， DO、BOD5、CODMn、活性磷酸盐指标都优于海水第四类。西乡河、新圳河、双界河沿河完善污水管，旱季污水不入河。河道旱季一级A补水及初(小)雨水水质不满足入湾条件。

2 规划方案

鉴于铁岗水库下泄洪水属高区水，水质较好；涝区基本位于地势低洼的旧城区，雨污未完全分流，因此，遵循“洪涝分治”的原则，铁岗水库下泄洪水对宝安中心区的影响问题单独解决，在片区防洪问题解决的基础上再解决受涝问题。

2.1 防洪排涝标准

根据《防洪标准》(GB50201-2014)及《室外排水设计规范(2014年版)》、《城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲》，参照《深圳市排水(雨水)防涝综合规划》、宝安中心的社会与经济发展及近年洪涝灾害情况确定治理标准[2]。

河道防洪标准为50年一遇；内涝防治标准为50年一遇；雨水排水工程建设标准为5年一遇。

2.2 分洪方案

遵循“高水高排”的原则对现有的排水分区进行优化，减少高水对低区的冲击。

(1)咸水涌流域。宝安公园所在的岭下山以北集雨范围内的山洪从地势上应顺西乡大道汇入西乡河。随着上游山体开发建设为别墅区，市政建设时沿公园路及流塘路埋设6×2.5～2孔4.4×2.2箱涵，将上游高区雨水最终汇入咸水涌，因此，从管网汇水范围分析，此部分高水属咸水涌流域。该汇水范围为2.3 km2，50年一遇洪峰流量43 m3/s。拟通过新建DN2500管道将上游高水直接排入宝安大道以下。

(2)107国道以北。采用人行道与暴雨管理相结合的方式[3]，规划沿107国道北侧人行道或辅路下方新建集水箱涵，将107国道以北高水隔离，统一排入新圳河。

集水箱涵规模达50年一遇标准，尺寸4.5 m×(2.2～4) m，隔离高水，箱涵顶较现状地面高0.5 m左右，并在箱涵高水侧设置立式雨水口，确保北侧高水通过立式雨水口截入箱涵。考虑万佳泵站建于濠江社区公园内，在用地上有扩建的可能，规划扩建万佳泵站抽排箱涵内涝水，扩建后万佳泵站规模40.8 m3/s。新圳河水位较低时直排入河，水位较高时通过泵站抽排。

经集水箱涵截流后，107国道范围区间汇水通过现有路下4 m×1.5 m箱涵经107国道临时泵站抽排入新圳河，解决创业立交低洼区排水问题。

2.3 治涝方案

根据以上方案对咸水涌流域及107国道以北高水高排后，针对低区进行治涝方案分析。

在地面设施扩建、新建实施难度大等条件下，合理利用地下空间是现阶段解决排水受涝问题的途径之一。结合国内外已建、在建深隧，对本区域提出设置深层排水隧道集中解决片区受涝问题的方案[1]。

由于低洼受涝区基本位于旧村，现有雨水管网过流能力低，拟建设深层排水隧道串联低区，将低区超出管网标准形成地面汇流的涝水通过竖井或箱涵等地面集水设施直接接入深隧，再在末端通过集中泵站抽排入外海。

根据主要受涝区域的分布情况，拟定排水通道的线路为：起点位于翻身路与新安一路交叉口，沿翻身路向西，至劳动路，沿劳动路至大铲湾港，穿大铲湾港至珠江口，收集沿途低洼区涝水，末端设置集中泵站抽排，共设置5座竖井，分别集中收集各涝区水，其中咸水涌则直接将河道水接入深水隧洞，通过末端集中泵站抽排咸水涌的洪水，降低河道水位来解决上游河道周边低区受涝问题。同时，仍需将咸水涌宝安大道～107国道段拓宽至20 m。

鉴于翻身大道段建筑物密集，竖井用地实施困难，因此，排水通道起点至咸水涌段采用浅层箱涵，长3.2 km，断面尺寸4.5 m×(2.2～4.5) m；深层隧道起于咸水涌翻身大道桥处，洞径暂定6 m，总长4.0 km，末端集中泵站规模150 m3/s，设置5座竖井。

对浅层管网进行局部改造，使低洼涝水直接入深隧。新建排水箱涵合计4.0 km。各泵站配套浅层排水系统布置及规模如下：

中心区2号泵站：沿裕安路新建3.5 m×3 m箱涵，长0.5 km，起点位于中心区2号泵站前池位于107国道，终点为接入新建翻身大道排水箱涵。

西乡河1号泵站：沿宝安大道新建3.5 m×3 m箱涵，长0.9 km，起点位于西乡大道分流渠，终点为新建深隧，沿新湖路新建2.5 m×2 m箱涵，长1.0 km，起点位于西乡大道分流渠，接入新建深水隧洞。

西乡河2号泵站：沿兴业路新建3.5 m×3 m箱涵，长0.6 km，起点位于海城路，接入深水隧洞，沿海城路新建4.5 m×2 m箱涵，长1 km，起点位于新湖路，接入新建兴业路涵。

2.4 水污染治理方案

新圳河、双界河流域初雨通过在宝安大道新增截流闸，沿宝安大道设置DN2100～2500截流管，收集新圳河及双界河宝安大道以上初雨接入翻身大道拟建集水箱涵。

西乡河、咸水涌流域初雨：通过在西乡河口新增截流闸，沿海滨大道设置截流涵，将两条河涌初雨总口截流至拟建深水隧洞。新建混流水截流箱涵1.4 km，断面尺寸3.0 m×3.5 m。

罗田路、裕安路排水涵污水及初雨：通过临时泵站将漏排污水及初雨提升至新建截流管涵，由其转输至拟建集水隧洞，新建截流管长0.8 km，断面尺寸DN1200。

宝安中心区多为新城区，雨污分流效果较好，可通过低影响开发措施从源头上削减片区面源污染量，减少入湾面源污染[4]。

3 结 论

在建筑物密集、涝污水交织、规划定位较高的宝安中心区采用深层排水隧洞统筹解决片区受涝及水污染治理问题，虽在末端设泵，排水流程较分散泵站较长，但深层排水隧洞设置于低洼区主干道路下方，低洼区汇水流程短，见效快，且与初小雨结合，多功能控制，管理相对集中，对片区涝水及污水就地吸收、就地消化、就地治蓄、就地解决。工程实施后，可将片区内涝防治标准提高到50年一遇，解决片区初小雨对大铲湾的污染问题，能够有效缓解片区防洪排涝压力，改善片区水环境及水生态。

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[1] 林文杰，赵俊凤，吴慧英. 东濠涌深隧工程对初雨污染的减排效果初探[J].环境水利，2014,(5):72-75.

[2] 杨秀静，谭聪睿. 北京“7·21”暴雨引发的城市防洪排涝建设思考[J].海河水利，2013,(1):41-42.

[3] 李 婧，王 晨，杨 柳.可持续排水系统——城市内涝防治系统设计的生态途径[J].建设科技，2013,(14):92-95.

[4] 于 立，单锦炎. 西欧国家可持续性城市排水系统的应用[J].国外城市规划，2006,(3):55-60.