排水管道与深层隧道空间交换的规模分析

程 俊常德娥（.广州市净水有限公司，广东 广州 50665；.广东工贸职业技术学院，广东 广州 5050）

排水管道与深层隧道空间交换的规模分析

程 俊1常德娥2
（1.广州市净水有限公司，广东 广州 510665；2.广东工贸职业技术学院，广东 广州 510510）

文章以猎德污水系统为例,基于排水管道空间数据,分析排水管道与深层隧道空间交换的规模，通过计算排水管道的容积换算出各种尺寸的深层隧道规模，为城市排水规划提供参考。

排水管网；深层隧道；排水管理；空间交换；空间数据

1 前言

近年来，城市建设规模发展迅速，然而光鲜亮丽的城市，却禁受不住大雨的侵袭，城市经常因暴雨而内涝，并造成大量经济财产损失。在此情况下，国家提出了建设海绵城市的构想，国务院办公厅出台“关于推进海绵城市建设的指导意见”指出，采用渗、滞、蓄、净、用、排等措施，将70%的降雨就地消纳和利用[1-3]。

在此基础上，广州市政府在防涝管控上提出了排水管网预腾空的策略，提出在雨前尽量降低排水管网水位，以备下雨期间尽可能快和多的就地收集雨水，避免城市内涝。

国家和政府的指导意见都指出要就地收集雨水，而浅层排水管网越来越不堪承受暴雨的压力，雨水收集一旦减缓，便容易造成城市内涝。因此建设一定规模的排水深层隧道，并同浅层排水管网互通调度，缓解暴雨期间浅层排水管网的运行压力，对防止城市内涝有较强的积极作用[4-8]。

为了满足雨水就地收集的要求，排水深层隧道与浅层排水主干管网的走向应尽量保持一致,排水深层隧道的空间大小和浅层排水管网容积总量相当。

本文以猎德污水系统为例,基于排水管道空间数据计算排水管道的容积，在同等容积下，分析深层隧道的空间规模。

2 排水管道空间数据

本次分析的数据来源于广州市排水管网数据库管理平台中的排水管道数据层，属性内容详见表1（截取自广州市地方技术规范《室外排水地理信息系统数据规范》DBJ440100/T 165－2013）。

表1 排水管道属性内容表

其中所在污水系统、管径、长度三个属性是用于本次排水管网容积计算的参数。

首先筛选猎德污水系统数据，通过查询排水管道数据层中所在污水系统属性字段的值为“猎德污水处理系统”，得出猎德污水系统的排水管道数据。

然后通过管径属性字段，对猎德污水系统的排水管道数据进行分类，同时通过长度属性字段，对各类管径的排水管道长度进行求和。即可得出猎德污水系统排水管道的管径分类及其长度汇总。结果详见表2。

表2 猎德污水系统排水管道管径分类及长度汇总表

3 排水管道容积计算

排水管道可以看成圆柱体，因此管道容积=管道横截面积×管道长度；而管道横截面积，那么分别将各类管径的管道容积计算出来，然后进行求和就可以得到管道的总容积。

根据以上推断，管道总容积（单位：m3）的计算公式为：管道总容积其中长度n为管径n的管道长度。根据猎德污水系统排水管道管径分类及长度汇总表，先将管径的单位由mm换算成m，再将管径1～管径26、长度1～长度26代入该公式，可以计算出猎德污水系统的管道容积为659711.09m3。

4 深层隧道规模推算

假设排水深层隧道为圆柱体，那么深层隧道容积（单位：m3）计算公式为，深层隧道容积

将猎德污水系统的管道总容积代入深层隧道容积，并假设深层隧道直径分别为4m、6m、8m的情况，计算猎德污水系统排水管道空间等价交换深层隧道的长度，计算结果详见表3。

表3 排水管道与深层隧道空间等价交换的规模推算表

5 结语

猎德污水系统涵盖排水管道约2491.05km， 在空间上等价交换直径为6m的深层隧道约23.33km，长度约占排水管道的1%。由此可见，深层隧道对海绵城市、管网预腾空的排水规划效果巨大。

一个城市若完成这1%的努力，就有了同浅层排水管道容积相当的深层隧道作调蓄池，对暴雨有强大的缓冲作用，有效防止城市内涝，保障排水安全。

[1] 张辰.适当提高排水管网设计标准逐步建立城市内涝防治体系[J].给水排水,2013,39(12):1-3.

[2] 张悦.关于城市暴雨内涝灾害的若干问题和对策[J].中国给水排水,2010,26(16):41-44.

[3] 袁媛.基于城市内撰防治的海绵城市建设研究[D].北京:北京林业大学,2016.

[4] 鲁朝阳,常松,唐磊,等.隧道在城市洪涝及合流制溢流控制中的应用[J].中国给水排水,2013,29(24):35-40.

[5] 葛翔,黄义娟.深层隧道排水方案在深圳水环境治理方面的应用[J].中国农村水利水电,2015(7):68-70.

[6] 门绚,李冬,张杰.国内外深隧排水系统建设状况及其启示[J].河北工业科技,2015,32(5):438-442.

[7] 李碧清,唐瑶,唐霞,等.广州市排水系统存在的问题与对策[J].广东科技,2013,22(2):175-176,83.

[8] 刘丽,刘晓青.利用智慧排水系统应对城市旱涝并发问题研究[J].现代城市研究,2014(7):19-23.

Analysis on the scale of the space exchange between the drainage pipe and the deep tunnel

With the example of Liede Sewage Drainage Pipeline System, based on the spatial data of drainage pipe network, analyzed the scale of the space exchange between the drainage pipeline and the deep tunnel, through the calculation of drainage volume calculated deep tunnel scale of various sizes, provide a reference for city drainage planning.

drainage pipe network; deep tunnel; drainage pipelines; space exchange; spatial data

TU992

A

1008-1151(2016)11-0017-02

2016-10-10

程俊，广州市净水有限公司工程师，从事排水行业信息化工作。