城市下穿隧道排水能力提升改造分析

吳傳杰 馮震

1.成都興蓉市政設施管理有限公司 四川 成都 610000；2.成都環晨環境實業有限公司 四川 成都 610000

前言

城市下穿隧道排水系統是抵御暴雨積水，維持隧道正常運轉的重要設施，但由于極端天氣、特殊地形、設備故障、大量客水匯入、進出水管道不暢、工作人員操作不力等內外因素作用，排水系統往往無法發揮理想效果，以致隧道淹水，交通受阻，故需討論城市下穿隧道排水能力提升改造方案以保障城市建設，維持交通穩定。

1 城市下穿隧道排水能力提升改造必要性

1.1 國家及地方相關政策要求

國家自2013年起，即不斷發布文件指導各地建設排水防澇設施，如《關于做好城市排水防澇設施建設工作的通知》《關于做好2020年城市排水防澇工作的通知》等，要求各地區建立較完善的排水防澇工程體系[1]。自文件發布以來，各地方積極響應，自主編制相關導則，指導城區雨水排澇泵站規劃，通過排查下沉式道路、下穿隧道排水問題，制定針對性改建計劃以化解內澇之困。可以說，對城市下穿隧道排水能力進行提升改造符合政策要求。

1.2 影響城市交通的正常運行

城市下穿隧道是影響整個城市交通正常運行的關鍵節點，但受限于下凹型的建筑形式，若出現雨水收集系統不完善、抽排設施不齊備、排水出路不暢等情況，就會發生內澇積水。而內澇積水一旦發生，一方面需要耗費巨大的人力與物力進行抽水搶險，另一方面也會波及主要交通干道，導致交通受阻，造成生命財產損失，阻礙城市發展進程，對其形象亦有直接影響，因此提升改造城市下穿隧道排水能力極為必要。

1.3 下穿隧道建設年代跨度大

目前我國城市下穿隧道建設年代跨度較大，部分城市下穿隧道的建成時間可達20年以上。由于各城市暴雨強度公式在不斷更新，這就導致下穿隧道在設計時相關參數不一致，其設計標準也各異，絕大部分建設年代較早的下穿隧道已不符合當今的建設標準，如老式泵站雨水收集系統無法應對超標降雨，泵站排水能力受限導致積水。與國外發達國家和地區相比，我國排水管網的設計標準整體偏低，僅從雨水重現期的設計來看，有的國家一般地區雨水重現期為10年，高價值地區最高可達100年，而我國重要地區平均雨水重現期為3～5年，特別重要地區僅10年[2]。從此方面來看，我國對城市下穿隧道排水能力提升改造的道路仍舊任重而道遠。

2 城市下穿隧道排水能力提升改造思路

城市下穿隧道排水能力提升改建需基于該隧道具體建設標準選擇差異化的改造措施，國家標準和相關規范要求，建設單位應當根據各城市實際情況，按照雨水重現期進行方案選擇，對于滿足雨水重現期標準的泵站，重點采取維護管理措施，而對于未滿足雨水重現期標準的泵站，則需要選擇工程改造與維護管理相結合的改建策略[3]。

2.1 管理類措施改造思路

此類泵站硬件設備多完善，因此更注重日常的維護管理，所謂“養兵千日，用兵一時”，應當嚴格貫徹執行規定，做好日常管理、智慧管控、汛前全面排查、應急管理等工作，做到厲兵秣馬、防微杜漸，確保泵站在關鍵時刻可發揮應用功能。具體各方面工作如下：①日常管理：制定完整的巡查和保養制度，對水泵、發電機等設施進行定期的巡查和保養，除此外，還應完善日常巡查與特殊時期檢查工作，確保每個重要點位都設置常駐的值班人員。為確保值守人員專業素質符合需求，應加強技術培訓工作，做好思想建設。②智慧管控：增設或維護下穿隧道智能監控設備，包括但不限于視頻監控、電力標尺、電子警示牌等，強化下穿隧道泵站的智能預警能力，實現智慧管控[4]。③汛前全面排查：在汛期前，對水泵、集水池、水篦子、出水管路、柴油發電機、市政箱變進行全面檢查，確認是否正常運行。④應急管理：針對不同緊急情況做好對應的處理工作，對于汛情，需聯合氣象部門提前發布暴雨預警，設置交通標志提醒來往車輛；對于交通事故，及時通知交管部門進行交通管制；對于供電故障，分片區需常備移動發電車，做到“無縫”供電；對于設備故障，需于分片區內設置備用設備如移動抽水泵等，隨時做好“接班”準備。

2.2 工程類措施改造思路

按照匯水面積及流量、收水設施及進水管、集水池容量、水泵參數、泵室布置空間、排水出路的順序進行校核，確認是否符合該城市雨水重現期的流量標準并提出相應的改建建議：①匯水面積及流量校核：計算匯水區域面積，有客水匯入需先阻斷客水，無條件阻斷則需將泵站匯水面積計入客水匯水區域。流量的校核基于該城市雨水重現期的暴雨標準進行核實，同時結合模型對現狀與改建后情況進行模擬，驗證方案可行性。②收水設施及進水管校核：核實標準，制定改造建議。③集水池容量校核：核實標準，落實局部改造條件，如是否滿足規范要求的30s流量要求。④水泵參數校核：核實標準，制定改造建議。⑤泵室布置空間校核：核實泵室布置空間是否滿足平面布置要求，制定改造建議。⑥排水出路校核：核實標準，確認該出路是否為獨立排水系統，檢查出水口河道情況，是否存在倒灌風險。

3 城市下穿隧道分類與改造方案

對城市下穿隧道的實際情況進行分析可以具體將建設問題分為5類，其類型與改造方案如下：①外水匯入型：此類型指外界邊界條件變化而導致周邊外水匯入泵站，改建方案需疏、堵結合，改善進水情況，如增設橫截溝攔截外水；將單篦雨水口改為通篦式雨水口；清除進水管淤積并修復破損等。②容量不足型：此類型泵站建設事件久遠，其原設計容量已不符合現今泵站標準，改建需明確其具體容量不足體現在哪方面并針對性進行處理，如水泵能力不足則更換水泵，集水池容積不足則增設集水坑。③出路不暢型：此類型泵站由于缺少獨立排水出路，且周邊未按規劃形成收納河道，易出現倒灌情況，改建方案以新建獨立排水管道，整治河道并按規劃形成為主。④電器老化型：此類型泵站滿足雨水重現期標準，但電氣控制設備長期使用會出現老化，改建僅需更換老化設備，同時配合管理類措施進行維護。⑤復合型：此類型泵站即各種問題集合，其風險最大，需根據多方面情況依照上述方法進行系統改造。

4 結束語

綜上所述，下穿隧道是城市交通的咽喉，但我國城市下穿隧道排水能力普遍較低，為人們生命財產安全均帶來嚴重威脅。在提升改造過程中，需要明確把握隧道設施設備實際建設情況以及存在問題，選擇恰當的改造方案，才可最大程度提高建設質量，使城市下穿隧道排水能力得到穩步提升，確保特大暴雨來臨之際，排水系統依舊可以正常運行。