劉曉瑩
摘 要:道路積澇一直是困擾城市的難題,本文結(jié)合實際案例,從微觀角度對圩區(qū)及山區(qū)道路在暴雨時出現(xiàn)積水問題進行成因分析,提出相應(yīng)對策,設(shè)計時應(yīng)采取何種措施避免出現(xiàn)類似問題,以供交流和學習。
關(guān)鍵詞:道路積澇;圩區(qū);山區(qū)
中圖分類號:TV212 文獻標識碼:A
0 前言
2020年安徽省遭遇了有史以來最長的梅雨期,全省平均降水量為856 mm,是常年同期(401 mm)的2.1倍[1]。在這期間,各大城市均出現(xiàn)了不同程度的內(nèi)澇洪水災害。本文結(jié)合實例,針對圩區(qū)及山區(qū)的不同特點,對積澇問題進行分析,并提出相應(yīng)對策。
1 現(xiàn)狀積澇點簡介
1.1 圩區(qū)積澇點
合肥某道路A位于河道北側(cè),為東西走向,因受地塊、現(xiàn)狀道路、500 kV高壓線、鐵路、河道水位等高程控制,道路及兩側(cè)區(qū)域分成高低排區(qū)。設(shè)計區(qū)域排水系統(tǒng)采用高低排分區(qū)排水,東側(cè)高排區(qū)通過雨水箱涵自排至河道,西側(cè)低排區(qū)通過現(xiàn)狀排澇泵站排至派河。
2020年7月17日,合肥連降大暴雨,河道水位持續(xù)上漲,現(xiàn)狀排澇泵站配電間被淹沒,周邊道路出現(xiàn)不同程度的積水,社會影響大。其中道路A位于低排區(qū),積水深度達2 m~3 m。
1.2 山區(qū)積澇點
金寨某道路B 為南北走向,道路C為東西走向,兩條路交口東側(cè)及北側(cè)分別設(shè)置兩孔4*2.5 m箱涵,溝通現(xiàn)狀沖溝。
2020年7月17-18日,金寨連降暴雨,此交口東北角積水嚴重,并漫至路面。交口西側(cè)最低點處積水嚴重。雨停后,東北角持續(xù)積水,西側(cè)最低點路面殘留淤泥,雨水口堆滿落葉。
2 積澇成因分析
2.1 圩區(qū)積澇成因分析
道路出現(xiàn)積水后,建設(shè)單位緊急召集各部門及設(shè)計單位,對積水原因進行分析。本次積水主要原因是現(xiàn)狀排澇泵站在暴雨前,4臺水泵損壞,泵站未配齊備用泵,當暴雨量超出水泵流量時,水池水位急速上漲,淹沒配電間,導致泵站無法工作,低排區(qū)整體淹沒。
這次積水事件中有一些因素值得我們設(shè)計人員注意。首先,現(xiàn)狀排澇泵站的地坪低于洪水位。當暴雨期外河水位上漲的情況下,水泵排除不及,水位迅速上漲,導致配電間被淹沒,水泵無法運行。若排澇泵站地坪高于洪水位,或者是配電間地坪高于洪水位,那即使水位上漲,也不至于淹沒配電間,水泵仍舊可以運行。其次,道路A雨水系統(tǒng)通過d1500雨水管接入泵站預留進水管,但此進水管上未設(shè)置閘門井。道路A位于低排區(qū),在暴雨期間,考慮此低排區(qū)未開發(fā),故建設(shè)單位建議放棄此處低排區(qū),將其作為一個調(diào)蓄水面,通過堵住d1500進水管,減少一部分進水量。但由于未設(shè)置閘門,封堵困難,最后只能通過往井內(nèi)填沙袋、碎石封堵。若在進水口處設(shè)置閘門,就可以通過閘門井來控制進水量。第三,道路A所在區(qū)域分成西側(cè)低排區(qū)和東側(cè)高排區(qū),兩個區(qū)域間僅有一處天然堤壩,分隔兩側(cè)。由于道路建設(shè)在前,地塊開發(fā)在后,東側(cè)高排區(qū)地塊尚未填高,實際地勢較低。其中高排區(qū)有一道d2200尾水管和一道南北向箱涵穿越高排區(qū)地塊往南排至河道。暴雨時河道水位上漲,河水倒灌,從d2200管道井筒冒溢至高排區(qū)地塊,導致地塊水位上漲。泵站被淹后,由于持續(xù)降雨,河道始終維持較高水位,高排區(qū)地塊也持續(xù)積水,高排區(qū)與低排區(qū)間的天然堤壩被沖出一個缺口,高排區(qū)河水進入低排區(qū)。當暴雨過后,通過備用泵排除泵站區(qū)域雨水時,水位遲遲未退,通過排查,發(fā)現(xiàn)此處缺口,于是立刻封堵。若是在暴雨前,抬高管道檢查井井筒水位至洪水位,則河水不會通過井筒冒溢至地塊。
2.2 山區(qū)積澇成因分析
依據(jù)地形,道路B與道路C交口東北側(cè)地塊為現(xiàn)狀山體及沖溝,整體地塊西南側(cè)高程最低,山體雨水均經(jīng)現(xiàn)狀沖溝匯合排至交口積澇點1處。此交口兩側(cè)均設(shè)置了兩孔箱涵,用于排除沖溝來水。
在對現(xiàn)狀進行踏勘后發(fā)現(xiàn),積澇點1處原為現(xiàn)狀明渠,溝通兩側(cè)箱涵,實際此明渠已被改造為箱涵,連通兩側(cè)箱涵,同時未預留沖溝進水口,沖溝來水無法進入箱涵,導致暴雨時交口積水。
西南側(cè)地塊高程原比道路C低,設(shè)計時設(shè)置了過路管排除低點雨水。實際踏勘發(fā)現(xiàn)此地塊已整平至道路高程,暴雨時,地塊雨水及落葉、泥土直接排至道路C,雨水口被落葉、泥土堵塞,排水不暢,導致積澇點2處積水,但雨后積水消散。
3 解決對策
3.1 圩區(qū)積澇對策
對于圩區(qū)來說,最重要的排水環(huán)節(jié)之一是泵站,一旦泵站出現(xiàn)問題,那整個圩區(qū)排水系統(tǒng)都將陷入癱瘓。結(jié)合本次事件,整理三條注意事項,供交流與學習:
(1)結(jié)合《室外排水設(shè)計規(guī)范》第5.1.6條:泵站室外地坪標高應(yīng)按城鎮(zhèn)防洪標準確定,并符合規(guī)劃部門要求;泵房室內(nèi)地坪應(yīng)比室外地坪高0.2 m~0.3 m;易受洪水淹沒地區(qū)的泵站,其入口處設(shè)計地面標高應(yīng)比設(shè)計洪水位高0.5 m 以上;當不能滿足上述要求時,可在入口處設(shè)置閘槽等臨時防洪措施[2],建議圩區(qū)泵站在修建時地面標高應(yīng)高于洪水位;對于現(xiàn)狀已建泵站,建議將配電間地坪標高提高至洪水位上。
(2)結(jié)合《室外排水設(shè)計規(guī)范》第5.3.8條:泵站集水池前,應(yīng)設(shè)置閘門或閘槽;泵站宜設(shè)置事故排出口,污水泵站和合流污水泵站設(shè)置事故排出口應(yīng)報有關(guān)部門批準[2],在接入泵站進水管前應(yīng)復核現(xiàn)狀進水管是否設(shè)置閘門,若未設(shè)置,應(yīng)在接入處增設(shè)閘門井。
(3)區(qū)域內(nèi)既有高排區(qū)也有低排區(qū)時,應(yīng)做好高低排隔斷措施,考慮不同工況下的排水狀況。作為設(shè)計單位,不單單只考慮道路范圍內(nèi)的排水隔斷,也應(yīng)該對整個區(qū)域進行工況模擬,對于薄弱點提出相應(yīng)措施,督促建設(shè)單位盡快實施。
3.2 山區(qū)積澇對策
山區(qū)積水問題一般是山洪水帶來的,結(jié)合本次事件,整理兩條意見,供交流與學習:
(1)在山區(qū)道路排水設(shè)計過程中,要全面分析地形地勢,對于崗沖起伏的地勢,在低點處應(yīng)做好收水措施。對于有明顯溝渠的沖溝,設(shè)計往往會設(shè)置涵洞等排水設(shè)施進行排水,但對于沒有溝渠的地貌,往往忽略,而沒有設(shè)置收水措施,導致積水。
(2)山區(qū)地塊在未開發(fā)時,存在大量落葉及泥土。一旦暴雨,山洪水可能裹挾落葉、泥土等雜物排至道路上,堵塞雨水口,造成道路低點瞬時積水。建議結(jié)合地形地勢,在道路紅線外側(cè)適當位置設(shè)置排水溝,通過排水溝分流,分段排至雨水管內(nèi),避免大面積瞬時流量;同時也能防止落葉及泥土進入路面,堵塞雨水口。
4 結(jié)論
道路積澇是困擾城市的一個重要問題,各國都在加大排水設(shè)計的重視度。從宏觀角度,我國提出了海綿城市的創(chuàng)新理念,引導各市構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)。結(jié)合今年安徽暴雨導致的實際案例,筆者從微觀角度剖析了圩區(qū)及山區(qū)道路積水的不同成因,并提出一些自己的解決對策和看法,希望與讀者共同交流、學習。
參考文獻:
[1]安徽2020年梅雨期長達60天 強度刷新多項歷史記錄[DB/OL].安徽網(wǎng),2020.08.
[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.室外排水設(shè)計規(guī)范(GB 50014-2006)(2016版)[S].