城市排水（雨水）及防澇工程專項規劃設計要點分析

李冠澤

【摘要】：以廣州市荔灣區廣鋼新城為例，探討了城市連片改造重建區域排水（雨水）防澇專項規劃設計要點，提出了從豎向規劃、內澇風險評估、水力模型應用、流域洪水分析、排澇設施建設、水系調度、地表徑流控制、市政雨水管網建設等方面構建城市排水防澇工程體系，保障城市排水防澇安全。

【關鍵詞】：排水防澇、雨水規劃、防澇規劃

【引言】：所謂城市排水（雨水）防澇工程是通過構建排水防澇系統，科學地組織地表徑流，防止在城市低洼處造成積水內澇災害。傳統的排水防澇規劃重點多放在管網及其附屬設施提升改造上，而忽略了其他多種要素在內澇防治中的重要性，由此導致治澇收效不佳。本文以廣鋼新城為例，分析多維度要素的排水防澇專項規劃設計要點。

1廣鋼新城排水排澇現狀及存在問題

作為花地生態城三大組團之一，廣鋼新城是2014年市委市政府全力推進的成片儲備開發改造項目之一。市委市政府高度重視廣鋼轉型及規劃深化工作，并提出將廣鋼新城打造為：政府統籌連片改造的典范；歷史文化資源保護與利用的典范；全方位、高標準配套建設高尚住區的典范。

城市排水防澇工程是一個涉及多種要素的復雜系統，包括城市空間、雨水管網、內河、下墊面、外江洪潮水位、閘門、排澇泵站等。以廣鋼新城為例，在充分考慮下墊面、現狀管網、現狀豎向等條件下，通過Digital Water Simulation 軟件構建水力模型，對現狀管網進行不同重現期的過流能力校核，內河涌按照20年一遇的最高控制水位進行模擬，可知各類現狀主管的過流能力93%以上小于1年一遇。以出水口標高采用河涌20年一遇水位，5年一遇的暴雨強度對管網進行模擬節點溢流淹沒分析，根據內澇標準指引評判，內澇等級為積水（積水深度≤20cm）。結合現狀地形，以點帶面，分析得到現狀水浸范圍。通過以上分析可知，芳村大道及鶴洞路為主要淹沒地帶，淹沒水深均未超過0.2m，內澇標準屬于積水；其中位于廣州造船廠處會產生約1小時的積水。

根據分析，現狀存在主要問題為（1）廣鋼新城大部分現狀雨水管道設計重現期僅為一年一遇，設計標準偏低，暴雨時不能及時有效地排除雨水； （2）部分地塊現狀地面標高較低，受外江洪水頂托等因素影響，時有內澇情況發生； （3）現狀東塱泵站、鶴洞泵站建設年代久遠，設備老化，運行存在安全隱患；（4）東塱涌、西塱涌淤積嚴重，影響排澇能力。

2廣鋼新城雨水、排澇規劃

2.1區域雨水及防澇銜接

過往的排水防澇規劃常過多考慮規劃片區本身的內河、排澇設施等因素，而忽略了排澇大分區的河涌、豎向、排澇設施等因素對規劃片區的影響，排水防澇工程是一個系統性工程，確保整體區域的防澇能力才能更好的保障局部地區的防澇安全，因此從更大的區域來考慮排水防澇規劃銜接顯得十分重要。以廣鋼新城為例，廣鋼新城位于芳村圍，區域防澇主要是靠堤防抵御外江，內澇通過自排或泵排。內河涌與外江相接處均規劃有水閘，大多數內河涌與外江相接處規劃有排澇泵站。為保障廣鋼新城的防澇安全，需整體提升排澇片區芳村圍的防澇能力。根據豎向規劃，廣鋼新城內建設用地地面標高在7.1m以上。但芳村圍內廣鋼新城外部分現狀建設用地城建標高低于7.1m，為保證區域防澇安全，規劃落實《廣州市荔灣區防洪、排澇、排水規劃》中的芳村圍防澇設施，保留現狀芳村圍7座達標排澇泵站；重建泵站6座，分別為劍沙泵站、東沙泵站、鶴洞泵站、東塱泵站、花地一隊泵站和茶滘泵站；新建泵站2座，分別為東裕圍泵站和下市泵站。

2.2 城市雨水徑流控制與資源化利用

遵循城鄉統籌、統一規劃、源頭控制、低影響開發的原則，本次規劃采用低影響開發技術（LID），主要通過設置滲透和調蓄（滯、存）設施實現從源頭降低內澇風險。廣鋼新城具體采用以下三大類措施，①入滲地下：采用下凹式綠地、透水鋪裝地面、綠色屋頂等技術，庭院廣場、停車場采用新型透水磚，建成生態滲透型地面；②收集回用：將屋頂、道路、庭院、廣場等下墊面的雨水進行收集，經適當處理后回用于灌溉綠地、洗車、景觀補水、噴灑路面等；③調控排放：在雨水排出口處設置雨水調蓄設施，截流雨水，延緩暴雨徑流和面源污染。也可利用自然地形的低洼地作為匯水區域，低洼地的下部鋪設碎石等形成蓄水層，種植耐水濕植物，同時形成良好景觀效果。同時，根據實際情況，在源頭設置低影響開發設施單元對初雨進行攔截、消納、滲透，有條件的地塊可設置雨水調蓄池對初雨進行收集處理，待污水干管內流量變小時，再將雨水池內的雨水全部轉輸至污水干管。

2.3 雨水管網系統規劃設計

降低內澇風險，確保通暢的排水系統是關鍵。廣鋼新城屬于連片改造區域，規劃區內采用雨污分流。結合豎向規劃，盡量采用重力自排，低洼內澇處可設置泵站強排。盡量分散就近排入受納水體，減小管徑及埋深，同時避免高位客水匯至低洼處造成內澇。充分考慮與城市防洪設施和防澇設施的銜接，確保排水通暢。考慮到廣鋼新城定位高端，在削減源頭徑流的前提下也充分給予了管網系統排水富余量，在新城路網中規劃d600～5.0mx2.0m的主干管渠，就近排入收納水體。最終，通過水力模型分析校核管網內澇風險。

2.4 防澇系統規劃

防澇系統主要從豎向控制、防澇設施布局、水系調度來考慮。

豎向規劃主要考慮排水及防澇要求。根據《廣州市荔灣區防洪排澇排水規劃》，廣鋼新城規劃20年一遇最高控制水位為6.5m，考慮道路排水坡度要求，超高不小于0.6m，豎向規劃地面標高控制不小于7.1m。鶴洞涌涌口處的20年一遇最高控制水位為7.2m，超高不小于0.6m。

規劃區防洪排澇主要是依靠排澇泵站與水閘調度進行內河涌水位控制，由于大部分設施建設年代久遠，建設標準不達標，需對其進行重建改造。

廣鋼新城屬于芳村圍排澇分區，廣鋼新城的閘泵由芳村圍統一調度。調度運行方案分為汛期方案和非汛期方案。其中汛期調度運行方案主要為防洪排澇服務，通過科學合理的調度運行，采取預排+自拍+抽排的排澇方式，保證各片區河涌水位滿足規劃要求，保障各片區的水安全。非汛期調度運行方案主要為改善河涌水質，通過群閘聯控方案，利用外江潮漲潮落，引進外江清水，替換圍內臟水，并補充河涌景觀水，提高水質標準，營造優美的水景觀，改善水環境。

總結

城市建設導致地表徑流增加進而加劇流域洪水，而流域洪水反過來對城市雨水的外排形成頂托，加劇了城市內部積水、內澇。作為一個系統工程，排水防澇規劃應從產流過程、傳輸過程、流域洪水等因素入手。利用低影響開發措施有效降低地表徑流、平緩洪峰曲線，通過設置有足夠富余量的管網系統保證排水通暢，設置必要的排澇設置，同時通過充分考慮流域洪水對城市排水的影響，在有條件的情況下通過流域水系調度，降低設計洪水位，減輕因洪水位頂托而造成內澇風險。最終，通過水力模型軟件進行校核，把定性分析上升到定量分析，為排水防澇規劃提供數據支撐，從而更好的指導工程實施。

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