广东长安镇政府易涝点内涝现状及治理效果研究

萧宝驹

(东莞市水务工程质量安全监督站，广东 东莞 523000)

0 引言

城镇内涝灾害是影响城市发展、居民生活和工作秩序的自然灾害[1-2]。城镇内涝将造成极为严重的后果，轻则经济损失，重则人员伤亡。因此，采取合理的内涝治理措施，缓解内涝灾害是十分必要的。我国有较多的城镇存在内涝灾害，尤其是在南方城市[3]。由于部分城市发展时间早、地势低洼，早期修建的市政管道多数设计流量较低，且在长期使用中维修不当、破损、淤积等影响下，已无法满足现状城市排涝需求，造成城镇极易出现内涝灾害。为了治理内涝灾害，有较多的城市采取了相关的治理措施，通过新建管道、疏通堵点等措施，取得了良好的治理效果。水动力模型是城市内涝治理工程中常用的研究方法，通过建立水文模型，分析内涝影响范围和治理效果，对排涝方案进行初步分析。东莞长安镇近年来内涝频发，对区域经济发展造成了不利影响，为了缓解内涝灾害，亟需采取治理措施。

1 现状排水系统

长安镇政府易涝点位于德政中路与长青北路交界处，市政道路建设在该出形成局部低洼点，易涝点地面中心高程约高程5.33～5.43 mm，北侧高程点约5.33～14.21 m，东侧高程点约5.33～7.17 m,西侧高程点约5.43～6.15 m，当上游雨水无法及时通过雨水系统排出时，大量雨水顺着地势形成径流汇集至该易涝点，导致该处淹水严重。

长青北路两侧雨水汇集流入现状5 m×1.5 m箱涵，自北向南顺流而下，一部分往西经德政中路现状3 m×2.0 m雨水箱涵，在箱涵交汇处，高程由2.64 m抬升至3.77 m，水流在压力作用下进入锦绣路排渠，最终流入受纳水体三八河。一部分往南经现状1.4 m×1.0 m雨水箱涵进入长青渠，在箱涵交汇处，高程由2.64 m抬升至3.91 m。连峰北路东侧雨水沿现状1 m×1 m雨水箱涵自北向南顺流而下，往西流经德政中路1 m×1 m雨水箱涵，在长青北路交叉口，往南经DN1500雨水管进入长青渠，最终流入受纳水体茅洲河。

长青渠现状与环山渠连通，目前长安镇正在该处增设闸门，拟关闭与环山渠连接通道；长青渠流向为自北向南，最终通过长安排涝站排至茅洲河，出口通畅。锦绣排渠与环山渠连通，并且作为莲花山水库的泄洪通道之一，自北向南汇入三八河，最终通过三八河排涝站排至茅洲河，出口通畅。

2 现状内涝风险模拟

2.1 现状内涝模拟

长安镇政府易涝点五年一遇降水工况下内涝计算成果见下图1。水动力模拟结果显示平均最大积水深度为0.37 m，积水面积为0.13 km2。

内涝风险等级如图2所示。低风险、中风险、高风险区域面积分别为0.080 4 km2、0.037 6 km2、0.001 42 km2。

图1 长安镇政府现状最大积水深度图

依照内涝风险等级划分标准对5 a一遇设计降雨的城市内涝进行现状

图2 长安镇政府现状5年一遇设计降雨工况下内涝风险

2.2 现状内涝结果分析

长安镇政府易涝点位于现状德政路与长青路交叉口。通过现状模拟分析可知，易涝点在5年一遇设计降雨情况下，路口交接处存在大范围积水的风险，且积水较深消散难度大。造成该处内涝灾害严重的主要原因如下。

2.2.1 管道排水能力不足

由图3可知，长青路上三根主干管，尺寸分别为1×1.2 m、5×1.5 m和1×1.2 m，接入德政中路上3×2 m的箱涵的，大管接小管，且存在逆坡管道，下游排水能力不足，无法及时排水，管内水头线超过了地面，导致雨水溢流至地面。

图3 德政中路管线示意图

2.2.2 地形影响

长安镇政府易涝点地势低洼。强降雨时间，德政中路上，由于下游排水能力不足而无法及时排出的雨水从地势低点溢流。由于长安镇易涝点区域路网发达，硬化程度高不利于降水入渗，在一定程度上也导致了积水消散难度增大(图4)。

图4 长安镇政府地形高程与易涝点对比图

3 治理方案内涝情况分析

拟废除德政中路现状1 400×1 000箱涵、DN1500雨水管，原位新建5 500×2 000雨水箱涵，将长青北路5 000×1 500箱涵与下游8 000×2 500箱涵连接，长度约40 m。

根据方案，在现状管网模型的基础上搭建方案模型，图5为新增的4×2 m箱涵位置示意图。降雨与外河水位边界条件与现状内涝模型保持一致，地表漫流模型不变。

图5 方案模型新增管线示意图

图6 长安镇政府方案最大积水深度图

根据设计方案获取水动力计算成果见图6。从图中可知通过新建管线，可以提高区域管网排水能力，避免了雨水大量溢流，降低了内涝灾害程度。在设计方案中，长安镇政府易涝点积水深度约为0.19 m，积水面积为0.104 8 km2，治理效果较为显著。根据内涝风险评价，治理后低风险、中风险、高风险区域面积分别为0.072 7 km2、0.02 24 km2、0.001 2 km2。

表1 5年一遇降雨条件下各工况易涝点内涝情况

表2 5年一遇降雨条件下各工况易涝点内涝风险评估结果 km2

现状长安镇镇府易涝点管网排水能力不足是造成内涝的主要原因。利用水力计算模型模拟验证设计方案，从易涝点处开始新建5 500×2 000雨水箱涵，将长青北路5 000×1 500箱涵与下游8 000×2 500箱涵连接，能够提升长安镇政府易涝点区域管网排水能力，有效缓解易涝点积水情况。

工程实施内容通过新建5.5 m×2 m雨水箱涵，将箱涵与长青渠连通，汇水区域雨水就近排放至长青渠，改善现状排水标准低、箱涵高程起伏、排水能力不足的情况，大大减少易涝点处再次发生内涝的风险(图7)。

图7 长安镇政府现状及工程实施后内涝风险情况对比图

长青渠在使用过程中也出现了一定程度的破损，新建管网向长青渠排水增大了长青渠的排水压力，因此需要改造加固现状长青渠，提高长青渠结构安全性，满足远期使用标准。通过本工程建设，有效减轻德政中路现状箱涵排水压力，易涝点处雨水顺畅就近排入长青渠，易涝点区域内涝问题基本解决。

4 结语

长安镇政府属于易涝点，内涝灾害较为严重，不利于当地经济发展。采用水文水动力模型对区域现状内涝风险情况进行模拟分析，5 a一遇设计降雨工况下平均最大积水深度为0.30 m，积水面积为0.13 km2。为了缓解内涝现象，减轻对居民出行的影响，考虑实际情况，采用新建雨水箱涵、雨水管的方案进行治理。通过分析，治理后最大积水深度为0.19 m，积水面积为0.104 8 km2。工程治理措施在长安镇易涝点治理工程中可取得良好的效果，可为类似易涝点治理工程提供参考。