高背路惠盐高速桥洞内涝整治方案分析

王 雨，王登敏

(深圳市水务规划设计院股份有限公司，广东 深圳 518000)

1 概述

高背路惠盐高速桥洞内涝点位于深圳市高背路穿惠盐高速桥洞处，下游承泄河道为南约河，区域位置如图1所示。入河排口汇水面积约为72.20 hm2，主要范围为恒利针织厂、南约合荣实业厂、风景实业厂等，北至爱南路，南至泽成路，西至植物园路，东至碧新路东侧山地。内涝点处地势低洼，高程约为39.67 m，相较于周边道路高差1 m有余，周边道路雨水漫流汇集至高速桥洞。因此，该内涝点区域积水成因主要是地势低洼、雨水管网收集能力及过流能力不足综合影响导致[1-3]。

图1 高背路惠盐高速桥洞内涝点区域位置示意

1) 上游雨水管网收集能力不足：上游坡降较大，产汇流时间短且洪峰流量大，且雨水收集措施不完善，高速边沟及厂区雨水沿路面漫流至桥洞。

2) 下游管网转输能力不足：由于下游龙南路 1.6 m×1.5 m及碧新路2.2 m×1.5 m箱涵过流能力不足，且存在倒坡情况，同时片区正本清源工程效果不彻底，现状箱涵为混流，进一步压缩现状管道过流能力。

3) 地势低洼：积水点区域地面标高为39.6 m，较桥洞两侧路面低1.0 m，为周边地势最低点，桥洞内仅有最低处DN300管开孔，可以通过极少水量，无法缓解内涝压力。

4) 河水顶托影响碧新路箱涵过流能力：经模型计算，50年一遇降雨工况下，南约河防洪水位为37.78 m，片区入河排口高程为34.41 m，降雨期间淹没出流，下游管段均为满管运行，上游受河水顶托影响，退水缓慢造成上游积水内涝[4]。

2 工程整治方案比选

拟对高背路地坪进行抬高1 m，由现状的39.67 m抬高至40.67 m，再进行相关改造。

2.1 方案1：现状行泄通道扩建

1) 雨水收集系统完善

① 扩建龙南路东侧雨水收集系统：扩建雨水管网，解决龙南路现状雨水路面漫流问题。

② 完善高背路雨水收集系统：高背路现状A0.4×0.3雨水沟经水力计算复核不满足过流要求，于高背路惠盐高速桥洞南侧新建A0.6×0.6横向截水沟，沿高背路东侧新建A1.5×1.2雨水涵，沿线布设雨水篦子完善内涝点区域雨水收集转输能力，接至高背路西侧现状A1.2×1.5雨水涵。

2) 打通穿高速雨水通道

结合高速扩建，抬高高背路桥洞路面高程，并同步建设穿高速雨水通道。

3) 下游行泄通道扩建

管道扩建，结合现有工程及上层次规划要求，按规划标准扩建片区范围内雨水管(涵)，同时通过改造、新增雨水篦子完善雨水收集系统。工程布置如图2所示。

图2 高背路桥洞内涝治理总平面示意(方案1)

2.2 方案2：高水高排通道建设

高水高排：雨水收集系统完善与下游行泄通道扩建同方案1。结合惠盐高速扩建，建议沿惠盐高速扩建红线外新建DN1500～DN1800高排通道，顶管施工为1.3 km，下游直排南约河，工程布置如图3所示。

图3 高背路桥洞内涝治理总平面示意(方案2)

2.3 方案比选分析

对比两种方案的施工难度、环境影响、协调难度等因素，其优缺点见表1。经比选分析，采用方案1工程措施。

表1 达标方案比选

3 整治前后模型计算结果分析

依据《室外排水设计标准GB 50014—2021》条规定，当汇水面积超过2 km2时，宜考虑区域降雨和地面渗透性能的时空分布不均匀性和管网汇流过程等因素，采用数学模型法计算雨水设计流量[5-8]。本次案例采用鸿业暴雨排水及低影响开发模拟系统V5.0操作软件，对积水内涝点汇水范围内的雨水管网系统进行评估、分析。

根据深圳市城市雨水区域汇流的特点及河流流域汇流的特点，3 h以内的雨量分配，采用芝加哥雨型，峰型系数采用0.35。3～24 h之间的雨量分配，采用广东省暴雨查算手册的中的雨型进行分配[9-12]。

通过模型分析，对比按照方案实施后，在50年一遇降雨强度下，工程所在地现状降水淹没情况，以及治理后所能达到的治理效果。

3.1 现状淹没模型分析

通过模型分析，发现对现状管网进行50年一遇降雨分析时，工程所在地汇水范围内出现积水点多达17个，碧新路出现大面积积水，淹没区域面积占比达到3.47%，惠盐高速桥洞处积水深度为1.15 m，积水时间长约8.3 h，总积水量为448.6 m3，已形成城市内涝风险。 模型成果如图4及表2。

图4 治理前模型分析示意(P=2%)

表2 治理前淹没深度统计(P=2%)

3.2 工程整治后淹没模型分析

工程整治后，在5年一遇市政管网系统下，按照承泄区现状水位复核内涝积水区50年一遇降雨内涝积水情况，根据模型模拟情况，在高背路桥涵抬高1.0 m边界条件下，桥涵范围内未出现积水时间超过30 min，积水深度超过0.27 m的情况，按5年一遇标准实施雨水管后，根据内涝灾害标准，该点为积水点。模型成果如图5及表3。

图5 治理后模型分析示意(P=2%)

表3 治理后淹没深度统计(P=2%)

3.3 内涝点积水曲线分析

由图6、图7及表4可知，通过对比分析内涝点处积水过程线，可以得出，按照方案实施治理后高背路惠盐高速桥洞内涝区域降雨期间积水情况得到显著改善，有效缩短暴雨积涝造成的地面积水时间以及减少地面积水深度。地面积水起始时间也较治理前有所延后，总平均积水时间由治理前8 h降低至1.5 h，能有限缓解交通及出行状况。

图6 治理前模型积水曲线示意

图7 治理后模型积水曲线示意

表4 治理前后积水情况对比

3.4 内涝点积水管网水位模拟

由图8可知，按照工程完善高背路雨水收集系统的建议，沿高背路东侧扩建雨水渠后，可增加内涝点区域雨水收集转输能力，按5年一遇校核管渠是，未出现管道顶托及路面溢流现象。

图8 积水点水位运行情况模拟示意

4 结语

该方案通过治理前后淹没模型分析，于高背路惠盐高速桥洞实施后，在50年一遇的重现期及高背路桥涵抬高1.0 m边界条件下，桥涵范围内未出现积水时间超过30 min，积水深度超过0.27 m的情况，工程措施能有效消除内涝风险，减轻内涝带来的损失。工程方案进行专项评审并通过，工程措施现已施工，积水点施工后，区域雨水系统完善，近期降雨期间明渠段明显满足相应过流要求，区域道路未见积水内涝现象。