安康江南城區現狀排水設施調查分析與對策

劉海剛,李立軍,劉婷婷

(1.西安市政設計研究院有限公司,陜西西安 710068;2.西安鐵路職業技術學院,陜西西安 710014)

安康江南城區現狀排水設施調查分析與對策

劉海剛1,李立軍1,劉婷婷2

(1.西安市政設計研究院有限公司,陜西西安 710068;2.西安鐵路職業技術學院,陜西西安 710014)

隨著城市的快速發展與全球氣候的變化,安康市作為一個內澇頻發的城市面臨著更為嚴峻的挑戰,開展防澇工作尤為緊迫。以安康市江南城區為例,通過現狀排水設施的調查,明確分析了內澇產生的原因,并進一步提出防澇措施,有關經驗可供相關專業人員參考。

現狀排水設施;管道普查分析;內澇;防澇措施

0 前言

近年來,受全球氣候變化和城市“熱島效應”的影響,國內城市極端天氣事件明顯增多,對城市排洪防澇系統提出了嚴峻挑戰。城市內澇災害呈明顯增多趨勢,造成交通擁堵,嚴重影響居民出行,給人民的生命財產造成巨大損失。

安康市位于陜西省東南部,北靠秦嶺,南依大巴山,南北高山夾持,河谷盆地居中,漢江由西向東橫貫全區,形成“兩山夾一川”的特殊城市地形地貌。近52年來,安康降雨年際變化情況如下: (1)安康暴雨日數年際變化特征明顯,從整體上看存在著增加趨勢,特別是最近幾年暴雨日數異常偏多。(2)對不同歷時暴雨樣本的統計分析發現, 2000年以后的暴雨樣本所占比例較大,極值出現次數較多。(3)結合IPCC第五次評估報告的預估結果,安康未來氣候變化趨勢以偏暖為主,極端強降水事件趨多趨強。由此,安康市開展內澇防治工作是非常必要和緊迫的。

1 現狀防澇排水設施構成

漢江是流經安康的最大河流,由西南部入境,于東北部出境,安康境內流長340 km,流域面積為23 529 km2,多年平均徑流量為18.47億m3。安康江南城區現有的城市防澇體系由漢江防洪堤、排洪溝、排澇泵站和現狀排水管道共同構成。

1.1 漢江防洪堤

安康江南城區臨江而建,由西堤、北堤、東堤三面連為一體的構成防洪城堤體系。1983年洪水過后,恢復重建的安康防洪堤包括主堤和護堤兩大部分,按照百年一遇洪水位設防,見圖1。

圖1 安康總規區劃示意圖

西壩防洪堤西起馬坡嶺國稅小區,東接金川門已成堤防,工程按20 a一遇洪水標準建設,全長1 862 m。

東壩防洪工程西起東堤,東至黃洋河左岸,南沿安平公路至窯溝口。采用20 a一遇洪水標準設防,全長3 633 m。

1.2 排洪溝

現狀西排洪渠主要收集紅廟溝及段家溝洪水,西起建材路與香溪路南段十字以東,沿香溪路、育才路、果園路、巴山西路修建,最終在巴山西路以北處穿過金川街向西排入漢江。

現狀老干渠是江南城區門字型堤防內重要雨水通道,西起金州路,沿興安路—農貿巷—鼓樓東街,最終在喇叭洞與現狀東排洪渠匯合后排入漢江。

現狀東排洪渠主要收集陳家溝及龍家溝洪水,南起十天高速以北,沿文昌路、南環東路修建,最終在巴山東路向北排入漢江。

現狀排洪渠基本情況見表1。

1.3 排澇泵站

安康江南城區現有排澇泵站兩座:喇叭洞防汛泵站、西壩防汛泵站。

表1 現狀排洪渠基本情況表

喇叭洞防汛泵站位于鼓樓東街以北、東堤內環路以西,市政處養護中心院內,主要由前池、泵房、穿堤雨、污管涵及閘房等組成,見圖2。前池容積10 000 m3,在汛期主要起蓄水、調節作用。當雨、污水閘門關閉后,城區內的所有雨水及生活污水全部匯集在前池內,由抽排機組排出堤外;無汛情時,污水、雨水閘門正常開啟,生活污水自然流入江南污水處理廠,經處理后排入漢江,雨水經穿堤雨水涵洞排入漢江。視前池水位和匯入前池流量情況,開啟相應機組進行抽排,將積水排出堤外,達到防止內澇的作用。

圖2 現狀喇叭洞泵站

西壩防汛泵站位于靠近西壩的金川村,西壩泵站服務面積約0.65 km2,共有水泵機組3臺(備用1臺),水泵單臺流量為0.33 m3/s,見圖3。

圖3 現狀西壩排澇泵站

現狀排水泵站統計見表2。

表2 現狀排水泵站統計表

1.4 現狀排水管道

江南城區整體地勢南高北低,在興安路中部附近最低,根據地形、地勢走向及城區建設情況,現狀雨水管道依地形就近排入自然水體及溝渠,按照最終排入的水體分為:漢江系統、西排洪渠系統、老干渠系統及屈家河系統。

西排洪渠系統:西排洪渠系統主要匯流西排洪渠以南,環城干道以北范圍內的雨水,雨水通過西排系統最終進入漢江。該系統雨水管道總流域面積約為93.19 hm2,見圖4。

老干渠系統:老干渠西起興安路與金州路交叉口,沿興安中路—農貿巷—鼓樓東街,經原市政管理處院內穿過東堤后,在污水廠內與現狀東排洪渠匯流后排入漢江。老干渠主要收集江南城區范圍內雨水。該系統雨水管道總流域面積約為290.09 hm2。

屈家河系統:屈家河現狀為梯形明渠,屈家河系統主要匯流南環東路以南、文昌南路以東范圍內的雨水,雨水通過屈家河系統最終進入黃洋江。該系統雨水管道總流域面積約為321.17 hm2。

漢江系統:該系統由兩部分組成,第一部分主要匯流西堤以西、巴山西路以北、金川街以南范圍的雨水,第二部分主要是匯流東壩防洪堤以南,巴山東路以北的東壩區域;環城干道-漢江三橋以東瀛湖路兩側區域;育才路以南,南環路以北區域及響水溝以東范圍內的雨水,雨水通過干管系統最終進入漢江。該系統雨水管道總流域面積約為439.26 hm2。

2 測量儀器及設備

測量儀器和設備主要有:GPS(中海達HD8200)、全站儀(拓普康GTS—322)、水準儀(DSZ2)、管線探測儀(雷迪6000)、繪圖儀(HP Designjet T1100)等。

3 現狀普查結果及數據

安康江南城區現狀排水設施自1983年洪災恢復重建后,主要以雨、污合流管道為主。雖然近年來隨道路新建和改建了大量排水管網,安康排水設施的建設取得了較大發展,建成區排水系統基本完善,但由于歷史原因,排水設施總體服務水平仍然非常落后。

圖4 現狀排水系統分區圖

本次普查江南城區現狀管渠總長度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。合流及雨水管道覆蓋率為94.78%,污水管道覆蓋率為20.80%,見表3。

表3 現狀主要市政排水管渠統計表

4 普查結果分析及存在問題

4.1 普查結果分析

依據《城市排水防洪設施普查數據采集與管理技術導則》及《城鎮排水管道監測與評估技術規程》,通過現場普查,得出如下結論:

(1)安康江南城區已經形成以合流管道為主的排水管網系統,且該區域內污水主干管、干管已建成,污水基本通過管道排入江南污水處理廠,污水收集率達80%以上。東壩片區、西壩片區及江南東片區還屬于開發階段,管網尚未形成。

(2)管網覆蓋率低:據測算目前安康江南城區合流及雨水管道覆蓋率94.78%,污水管道覆蓋率20.80%,現有管道覆蓋率較低,需要按規劃新建大量雨、污水管線。

(3)管道老化嚴重:老城區內以合流管道為主,大部分修建于1983年水災后,使用時間已達30多年,局部出現滲漏現象,加之本次調查發現合流管道內雜物較多,影響管道功能正常發揮。

(4)2007年開始實施的江南污水處理廠配套管網工程,在合流管道下游設置了5處截流堰,截流合流管道中污水進入污水管道。由于截流堰設計截留倍數n0=1,在降雨時會造成下游水體污染。

(5)在實際使用中,由于用戶未進行分流排水,導致部分新建的污水管道被當作合流管使用。

(6)現狀合流管道作為雨水管道經行校核,滿足流量、流向要求的予以保留繼續使用,雨水現狀管網利用率約17.6%;污水全部充分利用近年來已建成的污水主干管、干管,未來主要增設污水支管,完善污水管網系統,污水現狀管網利用率約70%。

(7)排澇設施標準偏低:近年來隨著城市建成區面積的不斷擴大,地面硬化面積不斷增加,喇叭洞防汛泵站提升能力已經無法滿足江南城區排澇要求,應提高泵站排水能力。現狀東排、西排、老干渠隨著城市防洪排澇標準的提高,亦不能滿足流量要求,應在核算流量后重新修建。

(8)江南污水處理廠現處理能力6萬t/d,可以滿足江南城區要求,但其出水指標設計為國家污水處理廠污染物排放標準中一級B標準,應對江南污水廠進行提標改造使其能達到國家一級A標準。

4.2 存在問題

安康市江南城區排水事業經過近幾十年的發展,在較低標準下能夠滿足城區排水防澇的要求,對城市減少雨澇災害有一定的保證。但現狀的排水、防澇設施和排水防澇管理體制仍存在一些問題,具體可歸納如下4個方面:

(1)現有管渠維護投入不足

管理設施缺乏,管理手段落后。另外,違章傾倒的垃圾在排水管道、河渠內淤積結塊造成堵塞,這些活動都嚴重破壞了排水管道、河渠的排水能力和防洪能力,極易造成局部甚至大面積積水,引發城市內澇,威脅城市的排水和防洪安全。

(2)規劃滯后

安康市在《安康市城市總體規劃(2010-2020)》的指導下已經完成了大部分專項規劃,但新的防洪專項規劃尚未編制,目前仍沿用上一版總規的防洪規劃,因此導致現用的防洪規劃與其它專項工程規劃不同步,無法系統全面的將安康江南城區的防洪與排澇綜合考慮,從而影響內澇防治工作的正常開展。

(3)建設標準偏低

目前我國現行規范城鎮排水標準為1～3 a,但通過現狀管線普查了解到,安康江南城區的排水管網仍以1 a以下為主,標準明顯偏低;同時內澇設計標準缺失,難以支撐排水、內澇防治和防洪體系的銜接。

(4)排洪防澇多頭管理、責任不明確

安康市的排水管網、城區內排澇由安康市市政工程管理處來管理,而堤防、河渠的管理權歸安康市水利局,因而造成多頭管理,管理混亂現象;與此同時也意味著每個部門的資金來源方式各不相同,建設計劃也不盡相同,最終造成建設標準不統一,多家單位協調困難,問題不能及時有效解決。

5 對策及建議

根據安康市的降雨、氣候、土壤、水資源等因素,以《安康市城市總體規劃(2010～2020)》及各片區規劃為依據,結合道路豎向布置,充分將蓄、滯、滲、凈、用、排等多種措施有效結合起來控制城市內澇的發生。通過小區內綠帶、花園等滯、滲、蓄、排雨水;公共活動場所及停車場等,采用滲水磚,鏤空磚等滲透性較好的材質鋪砌、硬化等;加大攔蓄雨水再生利用,大力開發其它雨水再利用渠道等,疏暢市內各大排水通道,結合河道整治疏浚,確保城市排水通道順暢無阻。

對江南老城區,采用雨污分流體制,改擴建污水及合流管道,提高原有雨水管道的承接納水量等;同時結合城區改造,將道路改擴建大修、架空線路入地等和污水管道改造同步進行。

對江南東片區、東壩片區在按照城市總體規劃執行的同時,繼續優化總體規劃方案,加大排水出路和雨水蓄滯池建設,使城市排水暢通,滿足設計排水和防澇的要求等,確保城區各片區中的幼兒園、學校、醫院在城市防治標準以內不能受淹。

TU992.03

B

1009-7716(2015)03-0076-04

2014-11-19

劉海剛(1982-),男,陜西西安人,工程師,從事市政工程設計工作。