已建城區(qū)控規(guī)單元級(jí)雨水排水專(zhuān)業(yè)規(guī)劃編制探討

朋四海

［上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市200125］

0 引 言

《上海市城鎮(zhèn)雨水排水規(guī)劃（2020—2035年）》于2020年獲得批復(fù)，排水設(shè)施規(guī)劃建設(shè)理念已從傳統(tǒng)的“快收快排”理念轉(zhuǎn)變?yōu)閳?jiān)持“綠、灰、藍(lán)、管”多措并舉的規(guī)劃理念?，F(xiàn)行地區(qū)排水專(zhuān)業(yè)規(guī)劃主要通過(guò)建設(shè)灰色設(shè)施的方案進(jìn)行系統(tǒng)提標(biāo)，且缺少初期雨水控污設(shè)施的相關(guān)規(guī)劃，故有必要根據(jù)最新的規(guī)劃理念重新編制雨水排水規(guī)劃，指導(dǎo)排水設(shè)施的建設(shè)。

現(xiàn)以浦東新區(qū)御橋社區(qū)02單元排水專(zhuān)業(yè)規(guī)劃為例，基于規(guī)劃區(qū)域控詳規(guī)劃資料，分析當(dāng)前地區(qū)雨水排水系統(tǒng)建設(shè)和管理中存在的突出問(wèn)題和約束瓶頸，以確保安全、優(yōu)化布局、完善功能為重點(diǎn)，堅(jiān)持“綠、灰、藍(lán)、管”多措并舉的規(guī)劃理念，建設(shè)與“卓越的全球城市”發(fā)展定位相適應(yīng)的城市排水體系。從而保障城鎮(zhèn)防汛安全、提升區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量，為新時(shí)代浦東新區(qū)御橋社區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康可持續(xù)發(fā)展提供有力的支撐和保障。

1 區(qū)域現(xiàn)狀概況

浦東新區(qū)御橋社區(qū)02單元位于外環(huán)內(nèi)，用地邊界為界河（原浦東新區(qū)與南匯區(qū)交界處）—羅山路—環(huán)南大道（外環(huán)線）—康安路—康橋路—康意路，總用地面積346.1 hm2。目前已基本建成，成為一個(gè)配套成熟的居住、工業(yè)地塊。規(guī)劃區(qū)域現(xiàn)狀建設(shè)情況如圖1所示。經(jīng)評(píng)估，該區(qū)域現(xiàn)狀綜合徑流系數(shù)約為0.645。

圖1 規(guī)劃區(qū)域現(xiàn)狀建設(shè)情況圖示

規(guī)劃范圍內(nèi)雨水排水設(shè)施基本按照一年一遇標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，且均為自排區(qū)域。現(xiàn)狀康橋路、御青路、御水路、御秀路等道路高程為3.6～4.2 m，而河道最高水位為3.75 m，目前區(qū)域雨水均就近自流出浜，暴雨時(shí)受河道高水位頂托，地勢(shì)較低處往往容易出現(xiàn)暴雨易澇狀況。

2019年4月24日，上海部分地區(qū)普降中到大雨，浦東康橋東路御秀路附近，路面出現(xiàn)較嚴(yán)重的積水情況，甚至有車(chē)輛在積水中發(fā)生拋錨。除了該路口外，康橋路其他路段也出現(xiàn)了積水的情況，積水最深處約50 cm，一些處于地勢(shì)低洼區(qū)域的店鋪還出現(xiàn)了積水倒灌的情況，詳見(jiàn)圖2所示。

圖2 區(qū)域現(xiàn)狀積水狀況之實(shí)景

規(guī)劃范圍內(nèi)有在建軌道交通18號(hào)線自北向南穿過(guò)，由御青路進(jìn)入規(guī)劃區(qū)域，再向西轉(zhuǎn)彎，沿康橋路向西下穿咸塘港后進(jìn)入滬南公路，穿過(guò)外環(huán)后最終至航頭鎮(zhèn)，如圖3所示。軌道交通18號(hào)線均為暗埋區(qū)間段，規(guī)劃區(qū)域內(nèi)不設(shè)站點(diǎn)，盾構(gòu)隧道最淺覆土約為16 m。

圖3 軌道交通走向示意圖

2 規(guī)劃方案

2.1 規(guī)劃總則

規(guī)劃堅(jiān)持“綠、灰、藍(lán)、管”多措并舉的規(guī)劃理念，通過(guò)綠色源頭削峰、灰色過(guò)程蓄排、藍(lán)色末端消納、管理提質(zhì)增效，實(shí)現(xiàn)雨水排水系統(tǒng)提標(biāo)至P=5 a的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，分流制強(qiáng)排系統(tǒng)初期雨水截流按≥5 mm標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)劃。主要規(guī)劃原則如下：

（1）優(yōu)選排水模式—規(guī)劃根據(jù)區(qū)域現(xiàn)狀開(kāi)發(fā)建設(shè)情況、河網(wǎng)水系布局和地面高程，因地制宜地采用自排和強(qiáng)排結(jié)合的排水模式，對(duì)于規(guī)劃自排區(qū)域，提出河網(wǎng)水系水位控制要求。

（2）量質(zhì)并舉—將完善地區(qū)排水管道、泵站與解決初期雨水污染問(wèn)題有機(jī)結(jié)合，體現(xiàn)環(huán)境效益和社會(huì)效益相統(tǒng)一。

（3）優(yōu)化設(shè)施布置—基于海綿城市建設(shè)及管控要求，灰色設(shè)施規(guī)劃規(guī)模按照綜合徑流系數(shù)0.5控制，減小設(shè)施規(guī)模。盡量保留現(xiàn)狀排水設(shè)施，減少?gòu)U棄工程量和工程投資，對(duì)新增排水設(shè)施，做好用地控制。

2.2 規(guī)劃分區(qū)

將規(guī)劃區(qū)域劃分為三個(gè)排水分區(qū)，見(jiàn)圖4所示。分區(qū)一為咸塘港以西規(guī)劃區(qū)域，總面積約為1.15 km2，區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)密布，排水條件相對(duì)有利，采用自排模式；分區(qū)二為咸塘港以東、外環(huán)高速以北、鹽船港以西區(qū)域，總面積約為1.90 km2，現(xiàn)狀地面標(biāo)高較低，河網(wǎng)密度相對(duì)較小，排水條件較為不利，是暴雨積水現(xiàn)象的高發(fā)區(qū)域，規(guī)劃采用強(qiáng)排模式；分區(qū)三為外環(huán)和羅山路高架道路和綠地，總面積約為0.41 km2，采用自排模式。

圖4 排水分區(qū)示意圖

2.3 總體規(guī)劃方案

綠——雨水調(diào)蓄設(shè)施、低綠地、透水鋪裝等雨水控制方式的組合利用能有效降低徑流系數(shù)[2]。綠色措施主要為通過(guò)海綿城市措施，實(shí)現(xiàn)年徑流總量控制率≥70%，降低區(qū)域徑流系數(shù)至≤0.50，并通過(guò)滯留初期雨水的方式控制徑流污染，建議結(jié)合地塊改造落實(shí)相關(guān)指標(biāo)。

灰——在綠色措施的基礎(chǔ)上，針對(duì)提標(biāo)和控污需求，增加和完善排水設(shè)施，包括新建排水管道、泵站、調(diào)蓄池等。灰色設(shè)施總體布置方案如圖5所示。

圖5 規(guī)劃方案示意圖

規(guī)劃強(qiáng)排區(qū)域保留康橋路現(xiàn)狀φ1 350-φ2 400雨水主干管，并在恒和北路、御山路和康橋路新建總長(zhǎng)約為2.5 km的φ1 650-φ2 400雨水主干管道。在系統(tǒng)末端規(guī)劃新建設(shè)計(jì)規(guī)模為19.8 m3/s的規(guī)劃康橋路雨水泵站，配套建設(shè)容積為5 300 m3的初期雨水調(diào)蓄池，現(xiàn)狀及規(guī)劃雨水主干管道匯入規(guī)劃康橋路雨水泵站新建φ3 000雨水總管。規(guī)劃自排區(qū)域通過(guò)改造起端小口徑雨水管道、增加排放口等措施對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行提標(biāo)。

藍(lán)——與城市水系和相關(guān)水利設(shè)施相協(xié)調(diào)，優(yōu)化水利調(diào)度，從而合理控制城市河流水系網(wǎng)絡(luò)，協(xié)調(diào)控制好水系水位與區(qū)域排水、防澇的關(guān)系。對(duì)于自排區(qū)域，建議康花河、梓康河的最高水位不宜高于3.30 m，河道預(yù)降水位不高于2.0 m，則可以提供約6萬(wàn)m3調(diào)蓄容積，可很好地確保區(qū)域排水安全。

管——加強(qiáng)城市排水系統(tǒng)的管理是解決城市暴雨內(nèi)澇問(wèn)題的有力保障[3]，規(guī)劃建議按照一網(wǎng)統(tǒng)管的要求建設(shè)智能化排水運(yùn)管平臺(tái)，完善應(yīng)急管理系統(tǒng)，提高智慧化、精細(xì)化管理水平，可進(jìn)一步挖掘排水設(shè)施的工作潛力。

2.4 規(guī)劃設(shè)施布置

規(guī)劃在咸塘港東側(cè)、康橋路南側(cè)新建康橋路雨水泵站和配套初期雨水調(diào)蓄池，規(guī)劃總用地面積為2 708.7 m2。軌道交通18號(hào)線在康橋路南側(cè)穿越規(guī)劃康橋路雨水泵站預(yù)留用地，軌道盾構(gòu)外邊線進(jìn)入泵站紅線約5 m，軌道控制線進(jìn)入泵站紅線約11 m。穿越康橋路雨水泵站用地處軌道軌面高程約為-24.5 m～-25.4 m，盾構(gòu)外頂約為-19.2 m～-20.1 m。

軌道交通18號(hào)線是關(guān)系規(guī)劃可行性的最大控制性因素，規(guī)劃在泵站預(yù)留用地內(nèi)對(duì)泵房及初期雨水調(diào)蓄池進(jìn)行初步布置，詳見(jiàn)圖6所示。為避讓18號(hào)線，泵站主體結(jié)構(gòu)呈不規(guī)則形狀，長(zhǎng)邊約為52 m，兩側(cè)寬分別約為25.4 m和20.8 m。泵站主體結(jié)構(gòu)與18號(hào)線盾構(gòu)區(qū)間平面投影凈距約為8.3 m。經(jīng)征詢(xún)軌道交通保護(hù)部門(mén)意見(jiàn)，規(guī)劃泵站總體布置方案合理可行。

圖6 規(guī)劃泵站、初期雨水調(diào)蓄池方案布置示意圖

2.5 模型驗(yàn)證

采用推理公式法進(jìn)行排水方案設(shè)計(jì)，為對(duì)排水系統(tǒng)整體方案進(jìn)行優(yōu)化和論證，采用InforWorks ICM軟件構(gòu)建規(guī)劃區(qū)域雨水管網(wǎng)水力學(xué)模型，模擬分析規(guī)劃工況下的管道水力學(xué)狀態(tài)[4]。模擬采用現(xiàn)行上海市暴雨強(qiáng)度公式，P=5a芝加哥設(shè)計(jì)雨型，降雨歷時(shí)為120 min，雨峰系數(shù)為0.405，綜合徑流系數(shù)取0.50。

經(jīng)模擬可知，在規(guī)劃排水管道和泵站建設(shè)完成后，規(guī)劃區(qū)域能達(dá)到5 a一遇排水標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)排區(qū)域基本滿(mǎn)管且不存在管道承壓狀況，不會(huì)有管道冒溢現(xiàn)象發(fā)生；自排區(qū)域當(dāng)河道水位為3.75 m時(shí)，受河水頂托，雖然規(guī)劃管道排水能力能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但部分路段仍會(huì)出現(xiàn)管道冒溢現(xiàn)象，見(jiàn)圖7、圖8所示。規(guī)劃建議加強(qiáng)對(duì)河道水位的控制，通過(guò)預(yù)降水位和控制河道高水位，確保自排區(qū)域的排水安全。

圖7 P=5 a河道水位為2.80 m工況下規(guī)劃排水系統(tǒng)運(yùn)行狀況圖示

圖8 P=5 a河道水位為3.75 m工況下規(guī)劃排水系統(tǒng)運(yùn)行狀況圖示

2.6 規(guī)劃小結(jié)

該控規(guī)單元級(jí)雨水排水專(zhuān)業(yè)規(guī)劃嚴(yán)格踐行了最新的上海市雨水規(guī)劃的規(guī)劃理念，確保了規(guī)劃方案的可行性和規(guī)劃目標(biāo)的可達(dá)性。若采用傳統(tǒng)的以建設(shè)灰色設(shè)施為主的規(guī)劃理念，將造成以下后果：

（1）分區(qū)一應(yīng)采用強(qiáng)排系統(tǒng)，大規(guī)模新建雨水管道、泵站且需要預(yù)留雨水泵站用地，大大增加工程投資和建設(shè)難度。

（2）分區(qū)二內(nèi)恒和北路、御山路和康橋路新建主干管道管徑需放大至φ1 800-φ2 800雨水主干管道，末端泵站規(guī)模為22.3 m3/s，初期雨水調(diào)蓄池容積為6 400 m3?；疑O(shè)施規(guī)模的加大將增加工程投資和建設(shè)難度，系統(tǒng)末端設(shè)施規(guī)模的加大將導(dǎo)致泵房外輪廓尺寸加寬約3 m，基坑開(kāi)挖深度加深1.5～2 m，泵房圍護(hù)結(jié)構(gòu)會(huì)進(jìn)入軌道交通控制線，導(dǎo)致相關(guān)工程無(wú)法建設(shè)，規(guī)劃不能落地。

（3）綠色、藍(lán)色設(shè)施是城市文化的重要組成，過(guò)多的灰色設(shè)施建設(shè)將不利于地區(qū)整體環(huán)境的提升。

3 結(jié) 語(yǔ)

以浦東新區(qū)御橋社區(qū)02單元排水專(zhuān)業(yè)規(guī)劃為例，介紹已建城區(qū)控規(guī)單元級(jí)雨水排水專(zhuān)業(yè)規(guī)劃編制的要點(diǎn)并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行初步探討。

（1）控規(guī)單元級(jí)雨水排水專(zhuān)業(yè)規(guī)劃是指導(dǎo)區(qū)域雨水排水設(shè)施建設(shè)的直接依據(jù)，規(guī)劃方案的合理可行對(duì)雨水排水系統(tǒng)建設(shè)有著至關(guān)重要的作用。

（2）雨水排水專(zhuān)業(yè)規(guī)劃編制前，應(yīng)進(jìn)行充分的建設(shè)條件調(diào)研，重點(diǎn)關(guān)注現(xiàn)狀雨水管道及泵站等排水設(shè)施建設(shè)狀況、區(qū)域城市開(kāi)發(fā)建設(shè)現(xiàn)狀、現(xiàn)狀地面高程、河網(wǎng)水系現(xiàn)狀及規(guī)劃、區(qū)域重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況及其他可能影響工程建設(shè)的重大因素等規(guī)劃要素。

（3）建議采用堅(jiān)持“綠、灰、藍(lán)、管”多措并舉的規(guī)劃理念，并在規(guī)劃方案中一一落實(shí)。

（4）規(guī)劃中應(yīng)合理選擇排水模式并做好規(guī)劃分區(qū)，做到既經(jīng)濟(jì)節(jié)約又能有效解決區(qū)域積水問(wèn)題。對(duì)于擬建的泵站、調(diào)蓄池等排水設(shè)施，應(yīng)做好用地控制和可行性研究。

（5）水力模型的應(yīng)用可有效驗(yàn)證規(guī)劃方案的合理性和可行性，當(dāng)規(guī)劃范圍大于2 km2時(shí)，應(yīng)進(jìn)行模型研究和論證。