城市排水工程與城市防洪工程

城市排水工程與城市防洪工程

0地下交通設(shè)施洪水災(zāi)害形成,但影響人民生命隨著社會(huì)的快速發(fā)展，城市人口越來(lái)越多，城市交通面臨著嚴(yán)厲的測(cè)試。地面空間已經(jīng)難以滿足一個(gè)大型城市龐大的交通流量,于是,國(guó)內(nèi)很多城市已經(jīng)將道路交通建設(shè)延續(xù)到地下。城市交通隧道、地下車庫(kù)、地鐵等地下交通設(shè)施逐漸成為國(guó)際都市的新標(biāo)志。這在很大程度上緩解了城市土地資源的匱乏,減輕了地面交通壓力。我國(guó)地下交通設(shè)施的開(kāi)發(fā)起步較晚,地下交通設(shè)施的防災(zāi)工作主要集中在防火、防爆等方面。然而,近年來(lái)發(fā)生在地下交通設(shè)施的洪水內(nèi)澇災(zāi)害給人們敲響了警鐘。地下交通設(shè)施洪水入侵除了造成交通運(yùn)輸中斷等社會(huì)損失外,還直接造成重大經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重威脅人民生命安全。2005年8月,臺(tái)風(fēng)麥莎造成的6h高強(qiáng)度降雨,致使上海多條馬路嚴(yán)重積水,部分路面積水倒灌入地鐵1號(hào)線常熟路站至徐家匯站之間的隧道,導(dǎo)致地鐵列車因大量積水無(wú)法正常運(yùn)行,上海1號(hào)線停運(yùn)5h。城市交通隧道(下穿式立交)由于雨季積水而造成交通斷行,近幾年在各城市更是頻繁出現(xiàn),有的還造成人員傷亡和較大經(jīng)濟(jì)損失。如2006年夏季,北京80mm/h以上強(qiáng)降雨,使首都機(jī)場(chǎng)1號(hào)橋下積水,造成道路交通中斷,飛機(jī)停飛;2010年5月7日,廣州市豪雨傾城,多處水浸街,除了交通受阻、商鋪房屋受損外,有超過(guò)30個(gè)地下車庫(kù)被淹,水浸數(shù)千車輛,廣州和東莞車輛遭水浸損失超過(guò)1億元。我國(guó)目前正處于城市化快速發(fā)展階段,城市化引起的城市熱島效應(yīng),使城市上空更容易形成降雨;城市下墊面的改變,不透水面積的增加,使地表徑流總量增大,雨水匯流速度提高,洪峰出現(xiàn)時(shí)間提前;密布的雨水管網(wǎng)和排洪溝等排水系統(tǒng),增加了匯流的水力效率,導(dǎo)致徑流量和洪峰流量加大。另一方面,由于全球氣候變化、溫室效應(yīng)等的影響,導(dǎo)致降水分布越來(lái)越不均勻,極端降水事件頻率明顯增多,城市防洪排澇形勢(shì)更加嚴(yán)峻。1與城市雨水管網(wǎng)的關(guān)系城市的雨水、生活污水、工業(yè)生產(chǎn)排出的廢水等,均需通過(guò)專門構(gòu)筑的溝管、泵站、污水處理廠等排放處理。這些工程設(shè)施及構(gòu)筑物統(tǒng)稱城市排水工程,在排水分流制城市,分為雨水工程、污水工程兩類。城市防洪、排澇系統(tǒng)是防止雨水徑流危害城市安全的主要工程設(shè)施。城市防洪工程是解決外來(lái)雨洪(河洪和山洪)對(duì)城市的威脅的工程設(shè)施。城市排澇工程是用來(lái)解決城市范圍內(nèi)雨水過(guò)多或超標(biāo)準(zhǔn)暴雨以及外來(lái)徑流注入的。城市防洪工程所涉及到的治澇工程,是承接城市排水管網(wǎng)出流的承泄工程,包括排澇河道、行洪河道、低洼承泄區(qū)等。城市雨水排出通常采用二級(jí)體系:一級(jí)排澇系統(tǒng)負(fù)責(zé)較大區(qū)域暴雨澇水以及城市雨水管網(wǎng)所匯集澇水的排除,屬于水系片區(qū)(外水)排澇范疇;二級(jí)城市雨水系統(tǒng)承擔(dān)城市小區(qū)、街道等小區(qū)域的雨水排除,屬于城市(內(nèi)水)排水范疇。城市的一、二級(jí)排水系統(tǒng)雖然都是承擔(dān)暴雨帶來(lái)的澇水排除任務(wù),但由于涵蓋了市政排水和水利兩個(gè)行業(yè)和體系,城市治澇工程與城市雨水管網(wǎng)之間存在協(xié)調(diào)和匹配的問(wèn)題。從經(jīng)濟(jì)合理考慮,排澇河道應(yīng)盡可能與市政管網(wǎng)的排水能力相協(xié)調(diào),能及時(shí)排除市政管網(wǎng)匯集的澇水,保證城市雨水管網(wǎng)排水的通暢。我國(guó)城市防洪法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范體系較為完備,現(xiàn)行主要有《中華人民共和國(guó)防汛條例》(1991年7月實(shí)施)、《中華人民共和國(guó)防洪法》(1998年1月施行)、《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ50-92)、《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94)等。我國(guó)城市排水工程標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范體系也較為完備,現(xiàn)行規(guī)范主要有《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50318-2000)、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)。城市排澇我國(guó)目前尚無(wú)規(guī)范。《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ50-92)、《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94)中均沒(méi)有明確的規(guī)定,各省市地區(qū)采用標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,基本在5~20a一遇。例如,北京市和南京市的治澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為20a一遇,上海市治澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為20a一遇(24h200mm)雨量隨時(shí)排除,福州市治澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)5a一遇內(nèi)澇洪水內(nèi)河不漫溢。2009年8月,修訂組完成了《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(送審稿)修訂工作,與現(xiàn)行的《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ50-92)相比,送審稿增加了治澇工程設(shè)計(jì)方面的規(guī)定內(nèi)容,對(duì)治澇工程總體布局,排澇河道設(shè)計(jì),排澇泵站站址選擇、總體布置、基礎(chǔ)處理等方面做出具體規(guī)定;提出“防洪排澇是密不可分,城市防洪工程總體設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮排澇出路問(wèn)題,排澇工程也應(yīng)充分考慮與防洪工程的銜接,使得防洪排澇兩不誤”;明確了城市治澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),要求“防護(hù)區(qū)人口大于等于100萬(wàn)的城市其治澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)大于等于20a一遇”;明確了治澇設(shè)計(jì)“暴雨強(qiáng)度應(yīng)采用經(jīng)分析的城市暴雨強(qiáng)度公式計(jì)算(與城市雨水系統(tǒng)相同)”。該規(guī)范雖正在修編,正式稿尚未最終頒布,但從其送審稿可以看出,正在修訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》結(jié)合實(shí)際工程實(shí)踐,力求明確、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),做到城市排水工程、防洪、排澇相互協(xié)調(diào)和有機(jī)統(tǒng)一。2設(shè)計(jì)進(jìn)出水水量及水質(zhì)地下交通設(shè)施等地下空間防洪排澇已引起有關(guān)各方面的高度重視,相繼出臺(tái)了相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157-2003)8.5.4條規(guī)定“地下車站出入口的地面標(biāo)高應(yīng)高出室外地面,并應(yīng)滿足當(dāng)?shù)胤篮橐?一般應(yīng)高出該處室外地面300~450mm,當(dāng)此高程未滿足當(dāng)?shù)胤姥透叨葧r(shí),應(yīng)加設(shè)防淹閘槽,閘高可根據(jù)當(dāng)?shù)刈罡叻e水水位確定”。13.3.4條規(guī)定“露天出入口及敞開(kāi)通風(fēng)口排水泵房的雨水排放設(shè)計(jì)按當(dāng)?shù)?0a一遇暴雨強(qiáng)度計(jì)算,集流時(shí)間5~10min”。2003年9月1日起施行的《上海防汛條例》第25條要求“建設(shè)地鐵、隧道、大型地下商場(chǎng)、大型地下停車場(chǎng)(庫(kù))等地下公共工程,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行防汛影響專項(xiàng)論證”。上海市2009年5月頒布的《上海市防汛防臺(tái)專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案》也將地下工程設(shè)施列為防汛防臺(tái)的“重點(diǎn)防護(hù)對(duì)象”。2010年8月,廣州市公布了《廣州市地下空間開(kāi)發(fā)利用管理辦法》(征求意見(jiàn)稿),其中第5條要求“(廣州)市水務(wù)主管部門負(fù)責(zé)地下空間開(kāi)發(fā)利用的防洪排澇監(jiān)督管理,并制定相關(guān)防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范”。地下交通設(shè)施等地下空間防洪排澇法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范正逐步完善。3隧道出入口的選取、交通組織城市交通隧道的概念來(lái)源于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2006)。該規(guī)范按照隧道封閉段長(zhǎng)度及交通情況(應(yīng)為考慮防火防災(zāi)的特點(diǎn)),將其分為一、二、三、四類。我國(guó)目前尚無(wú)城市交通隧道防洪排澇規(guī)范,《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94)僅對(duì)公路防洪標(biāo)準(zhǔn)作出了規(guī)定?！豆匪淼涝O(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD70-2004)按照長(zhǎng)度將公路隧道分為短隧道、中隧道、長(zhǎng)隧道、特長(zhǎng)隧道4類,其中長(zhǎng)度小于等于500m的為短隧道;其僅4.2.5條規(guī)定“瀕臨水庫(kù)地區(qū)的高速公路、一級(jí)公路隧道,設(shè)計(jì)洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇,其洞口路肩高程應(yīng)高出水庫(kù)計(jì)算洪水位不小于0.5m”,對(duì)隧道其他情況的防洪及排澇標(biāo)準(zhǔn)并未明確規(guī)定。與地鐵地下車站出入口不同,由于通行機(jī)動(dòng)車道的城市地下交通隧道其出入口要與城市道路順接,高程受現(xiàn)狀道路及周邊城市建筑的限制,其出入口防洪防淹也無(wú)法參照《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。城市交通隧道城市排水工程設(shè)計(jì)一般是按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)中立體交叉道路排水的規(guī)定,按照該規(guī)范其暴雨重現(xiàn)期為不小于3a。在近幾年的工程實(shí)踐中,許多城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)已調(diào)高了其重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn),各大城市目前一般的城市交通隧道(下穿立交)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)大多在10~20a,對(duì)中、長(zhǎng)距離城市交通隧道,上海、南京,包括鄭州在內(nèi)的城市已參照地鐵露天出入口排水設(shè)計(jì)的要求,將設(shè)計(jì)重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)提高到50a一遇。綜上所述,由于目前國(guó)內(nèi)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于城市交通隧道防洪、排澇尚沒(méi)有明確的規(guī)定,加之長(zhǎng)距離隧道的不斷出現(xiàn),由于其受災(zāi)后后果的嚴(yán)重性,城市交通隧道防洪排澇問(wèn)題面臨著更大的挑戰(zhàn)。4城市交通隧道的防洪和排水設(shè)計(jì)的實(shí)例分析現(xiàn)結(jié)合具體工程實(shí)例,對(duì)城市交通隧道工程防洪排澇問(wèn)題進(jìn)行分析探討。4.1中原路+隴海路鄭州市京廣路地下隧道是河南省目前最長(zhǎng)的地下城市交通隧道,南起鄭州市隴海路南350m處,北至中原路北276m處,全長(zhǎng)1815.26m,由地面道路與地下隧道兩部分組成,其中地下隧道主體箱涵暗埋段約1305m,其余引道段為開(kāi)敞式,并分別在中原路路口南側(cè)、隴海路路口北側(cè)設(shè)置了4個(gè)進(jìn)出主隧道出入口及相應(yīng)匝道。隧道暗埋段主體箱涵為雙孔布置,單孔凈寬13.1m,高6.8m,其中4.5m以上為設(shè)備層,隧道暗埋段路面縱坡0.1%(由北向南),最低點(diǎn)標(biāo)高92.699m,對(duì)應(yīng)地面道路位置為與隴海路交口南約28.5m處。由于該隧道距離長(zhǎng)(1305m),埋深大(地面與隧道底板最大高差約9m),隧道內(nèi)配置有大量監(jiān)控、通風(fēng)、消防等設(shè)備,一旦大量雨水進(jìn)入隧道,將不僅像一般的下穿立交積水一樣,造成交通斷行,機(jī)動(dòng)車輛熄火、被淹,給市民工作生活帶來(lái)不便,造成財(cái)產(chǎn)損失,而且有可能造成重大經(jīng)濟(jì)損失,危及人民群眾生命安全。圖1為京廣路地下隧道工程位置示意圖。4.2項(xiàng)目負(fù)責(zé)大學(xué)路安全建設(shè)該工程雨水排放系統(tǒng)由地面雨水系統(tǒng)和隧道內(nèi)雨水排放設(shè)施兩部分組成。按照規(guī)劃系統(tǒng)的劃分,該段京廣路地面雨水系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)大學(xué)路以西京廣路沿線約2.78km2范圍的地面雨水排放。隧道內(nèi)雨水排放設(shè)施主要負(fù)責(zé)隧道露天出入口及敞口段雨水的排放。4.2.1路側(cè)雨水排放地面雨水系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)為:隴海路至中原路段重現(xiàn)期P=5a,其余路段P=2a;地面雨水系統(tǒng)以康復(fù)后街南側(cè)人行地道為分界點(diǎn),分別屬于金水河與熊耳河兩個(gè)系統(tǒng)。(1)京廣路(熊耳河西支橋—康復(fù)后街南)段,全長(zhǎng)2292m,在道路西側(cè)d600~2-B×H=1.5×1.0m,道路東側(cè)d600~B×H=1.8×1.2m(i=0.0025)雨水管涵,永安街以南由南向北排放,永安街以北由北向南排放,匯入永安街現(xiàn)狀d1400雨水管,保全街同時(shí)設(shè)計(jì)B×H=2.8×1.8m(i=0.0008)雨水涵、保全街現(xiàn)狀d1800(i=0.0008)雨水管,其中保全街d1800現(xiàn)狀雨水管經(jīng)保全街雨水泵站提升后排入熊耳河西支,其余為重力自流排入熊耳河西支。現(xiàn)狀保全街雨水泵站抽升能力為4.9m3/s,保全街同時(shí)設(shè)計(jì)、建設(shè)的B×H=2.8×1.8m雨水涵排水能力為7.3m3/s。熊耳河西支(京廣路—京廣鐵路橋西側(cè))段為暗涵,斷面為2-B×H=2.8×3.5m,京廣鐵路橋及以東為明渠,最終在布廠街東側(cè)匯入熊耳河。(2)京廣路(康復(fù)后街南—建設(shè)路)段,全長(zhǎng)1175m,在道路兩側(cè)分別為d600~1350雨水管,由南向北排放,匯合為B×H=2.0×1.3m(i=0.0007)雨水涵后排入金水河,排水能力2.8m3/s。4.2.2地面位置地面—隧道內(nèi)雨水排放設(shè)施沿線共設(shè)置2座雨水泵站。設(shè)計(jì)重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)為P=50a。1#泵站位于隧道最低點(diǎn)附近,對(duì)應(yīng)地面位置為隴海路口南側(cè),設(shè)計(jì)規(guī)模為0.52m3/s(1863m3/h);2#泵站位于隧道北入口附近,對(duì)應(yīng)地面位置為中原路口南側(cè),設(shè)計(jì)規(guī)模為0.5m3/s(1812m3/h)。雨水經(jīng)泵站抽升后,直接設(shè)置DN800、DN1000壓力管道,向北排入金水河。4.3反坡、隧道水泵、排水系統(tǒng)的設(shè)置及優(yōu)化工程范圍內(nèi)京廣路地面原雨水管渠全部廢除,按規(guī)劃的重現(xiàn)期P=2a的標(biāo)準(zhǔn)(隴海路至中原路段重現(xiàn)期P=5a)重新設(shè)計(jì)雨水管渠。同時(shí),為防止地面積水進(jìn)入隧道,保證隧道雨水泵站安全可靠,設(shè)計(jì)、建設(shè)時(shí)還采取了以下措施:(1)設(shè)置防水駝峰,以阻止外部雨水進(jìn)入隧道。根據(jù)地形和周邊的現(xiàn)狀,為防止外部雨水進(jìn)入隧道,在隧道的出入口匝道與地面道路連接處盡最大的可能(受周邊現(xiàn)狀建筑條件限制)修建反坡,隴海路南側(cè)主箱涵匝道反坡高度0.62m(駝峰標(biāo)高102.27m),隴海路北側(cè)匝道反坡高度0.43m(駝峰標(biāo)高101.73m),中原路南側(cè)匝道反坡高度0.59m(駝峰標(biāo)高102.33m),中原路北側(cè)主箱涵匝道反坡高度0.36m(駝峰標(biāo)高103.04m)。(2)提高泵站設(shè)計(jì)重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)。參照地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范及國(guó)內(nèi)長(zhǎng)隧道工程實(shí)例,露天出入口及排水泵房暴雨強(qiáng)度計(jì)算按重現(xiàn)期P=50a。(3)直接設(shè)置排入河道的壓力管。為保證隧道內(nèi)的雨水排水通暢,隧道內(nèi)雨水泵站直接設(shè)置壓力管排入金水河;同時(shí)在壓力管道沿途加閥門與市政雨水管道連通,正常狀態(tài)下閥門關(guān)閉,壓力管道出故障或維修時(shí),打開(kāi)閥門,雨水也可經(jīng)地面雨水管網(wǎng)排入金水河內(nèi)。(4)泵站設(shè)置備用泵。隧道泵站水泵均采用兩用一備配置,正常情況下,啟動(dòng)兩臺(tái)泵可以將設(shè)計(jì)重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)雨水排出,緊急情況下,開(kāi)啟備用泵,抽升能力可提高1/3。(5)泵站設(shè)置地面控制。隧道雨水泵站采用PLC自動(dòng)控制、微機(jī)遠(yuǎn)傳控制、低壓現(xiàn)場(chǎng)控制箱就地控制3種方式。設(shè)備既可按PLC預(yù)先編制的程序自動(dòng)運(yùn)行,也可由操作人員在地面控制室通過(guò)監(jiān)控機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行人工操作。若出現(xiàn)泵房被淹、人員無(wú)法進(jìn)入泵房等極端狀況,可通過(guò)設(shè)置在地面的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將隧道內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)控制切除,直接在地面開(kāi)關(guān)柜上對(duì)水泵進(jìn)行控制。4.4京廣路周邊干旱該隧道雖配套規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)有地面和隧道內(nèi)雨水排放系統(tǒng),但由于工程沿線的京廣路與隴海路交口等周邊區(qū)域?yàn)猷嵵菔卸嗄攴e水最嚴(yán)重的地區(qū)之一,內(nèi)澇嚴(yán)重;同時(shí)作為雨水排放系統(tǒng)出路的金水河、熊耳河等河道洪水位較高,防洪排澇主要問(wèn)題突出,嚴(yán)重威脅隧道安全運(yùn)營(yíng)。4.4.1下穿箱涵排水京廣路與隴海路交叉口周邊區(qū)域及其東側(cè)隴海路鐵路立交是鄭州市多年積水最嚴(yán)重的地區(qū)之一,歷年資料顯示,積水范圍北至康復(fù)后街,南至淮河路,西至慶豐街,東至隴海鐵路立交,積水面積約30000m2,積水深度約70cm,該積水區(qū)匯水面積大,積水范圍廣,積水較深,易造成交通斷行;隴海鐵路立交下穿箱涵積水深度最高可淹沒(méi)至鐵路橋,退水時(shí)間最長(zhǎng)約24h。鄭州市西高東低,南高北低,同時(shí)由于京廣鐵路的天然阻隔,在隴海路與京廣路交口處東約200m(地面標(biāo)高101.15m)形成該區(qū)域(不包括隴海鐵路立交)最低點(diǎn),隴海路與京廣路交口地面標(biāo)高也較低為101.24m。由于自然地形地勢(shì)及區(qū)域現(xiàn)狀雨水系統(tǒng)排放能力的原因,雨季時(shí)西起金水河,東至隴海鐵路、熊耳河西支,南起航海路,北至康復(fù)后街總計(jì)約6.75km2范圍內(nèi)雨水管渠收集不及的地面徑流向地勢(shì)最低點(diǎn)匯集,形成較大范圍積水。若地面道路積水超過(guò)進(jìn)出隧道出入口匝道反坡高度進(jìn)入隧道,由于隧道內(nèi)泵站抽升能力(按50a一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的2座雨水泵站總規(guī)模為1.02m3/s)與地面道路雨水系統(tǒng)的排水能力(總排水能力15m3/s)相差近15倍,隧道內(nèi)雨水泵站將抽升不及,若隧道內(nèi)積水,將嚴(yán)重威脅隧道安全運(yùn)營(yíng)。4.4.2各段地面雨水排放影響雨水系統(tǒng)排入的金水河、熊耳河(包括熊耳河西支)河道均已按防洪標(biāo)準(zhǔn)整治,無(wú)天然基流,河道內(nèi)均為橡膠壩蓄積的景觀水體,雨季時(shí)橡膠壩會(huì)及時(shí)放水,由于現(xiàn)狀地勢(shì)的原因,京廣路(康復(fù)后街南—建設(shè)路)雨水系統(tǒng)B×H=2.0×1.3m雨水渠在建設(shè)路口南側(cè)入金水河時(shí)出水口比現(xiàn)狀河底僅高0.15m;京廣路(熊耳河西支橋-康復(fù)后街南)雨水系統(tǒng)排入的保全街B×H=2.8×1.8m雨水渠出水口與現(xiàn)狀熊耳河西支暗涵渠底標(biāo)高幾乎相同,僅高0.003m。近幾年雨季資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表明:金水河、熊耳河該段暴雨來(lái)時(shí)河道水位較高,金水河水位時(shí)常接近其馬道(建設(shè)路口附近馬道標(biāo)高101.50m左右),熊耳河西支暗涵水位時(shí)常達(dá)到暗涵2/3高度(暗涵3.5m高,按此推算保全街處水位在101.48m左右),當(dāng)河道水位超過(guò)雨水出水口高程時(shí),頂托管渠內(nèi)雨水,雨水管渠排水能力下降,地面雨水排放不暢,易形成積水,威脅隧道安全運(yùn)營(yíng)。更為不利的是,根據(jù)水利部門編制的《京廣路金水河橋防洪評(píng)價(jià)報(bào)告》、《京廣路熊耳河防洪評(píng)價(jià)報(bào)告》:金水河京廣路橋處50a洪水位為103.46m、熊耳河西支京廣路橋處50a洪水位為102.77m;而隧道出入口附近地勢(shì)較低(隴海路路口地面標(biāo)高101.24m、永安街路口地面標(biāo)高101.65m、中原路路口地面標(biāo)高101.74m),均低于金水河、熊耳河西支50a洪水位。暴雨時(shí),一旦金水河、熊耳河西支水位超過(guò)隧道出入口附近地面標(biāo)高,地面雨水系統(tǒng)排水能力將完全喪失,嚴(yán)重時(shí)河水還會(huì)倒灌,嚴(yán)重威脅隧道安全運(yùn)營(yíng)。4.5河道雨水排放影響分析及防護(hù)建議為避免隧道因防洪排澇不當(dāng),造成重大經(jīng)濟(jì)損失和安全事故,尚需采取以下工程及非工程措施。(1)完善周邊雨水設(shè)施,避免道路積水。該工程新建的地面雨水排放系統(tǒng)只是按規(guī)劃重現(xiàn)期P=2a(隴海路至中原路段重現(xiàn)期P=5a)的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)約2.78km2的范圍,其承擔(dān)不了積水區(qū)6.75km2范圍內(nèi)的地面雨水徑流,一旦外部積水進(jìn)入隧道,隧道內(nèi)雨水泵站將無(wú)法承受。消除安全隱患還需與隧道工程同步改造京廣路與隴海路交口等積水區(qū)雨水設(shè)施,截留、疏導(dǎo)周邊地區(qū)排向京廣路的地面雨水,減少匯向京廣路的地面徑流,避免在隧道出入口附近形成內(nèi)澇。(2)復(fù)核金水河、熊耳河特別是熊耳河西支排澇能力及水位,必要時(shí)對(duì)河道斷面或阻水設(shè)施實(shí)施改造。由于金水河、熊耳河河道整治時(shí)間較早,針對(duì)目前金水河、熊耳河該段河道暴雨來(lái)時(shí)水位較高的實(shí)際情況,復(fù)核該段金水河、熊耳河特別是熊耳河西支排澇能力及水位,必要時(shí)對(duì)河道斷面或阻水設(shè)施實(shí)施改造,提高河道排澇能力,將河道洪水位控制在合理高度。(3)增設(shè)地面雨水系統(tǒng)強(qiáng)排設(shè)施。為避免雨季時(shí)河道高水位頂托地面雨水系統(tǒng)排水,考慮到地下交通隧道運(yùn)行安全的重要性,為提高該區(qū)域排澇能力,可在保全街B×H=2.8×1.8m雨水涵入熊耳河西支附近,京廣路B×H=2.0×1.3m雨水涵入金水河附近,分別規(guī)劃、建設(shè)雨水提升泵站,河道水位高、雨水管渠排水能力下降時(shí),啟動(dòng)泵站管渠內(nèi)雨水可經(jīng)泵站抽升,強(qiáng)排入河道。規(guī)模分別為3.1m3/s、8.0m3/s,加上現(xiàn)狀保全街雨水泵站4.9m3/s的規(guī)模,京廣路地面雨水系統(tǒng)將形成共16m3/s的提升能力,可有效提高地面雨水系統(tǒng)排水能力的可靠性,減輕京廣路隧道的防汛壓力。(4)優(yōu)化相鄰區(qū)域地面豎向高程。對(duì)周邊區(qū)域地面、道路豎向高程進(jìn)行優(yōu)化,盡量避免在隧道出入口附近等重要設(shè)施附近形成高程的局部最低點(diǎn),盡量避免可能的地面積水對(duì)重大設(shè)施構(gòu)成安全威脅。(5)加強(qiáng)道路沿線雨水設(shè)施的日常管理維護(hù)。隧道建成投運(yùn)后,進(jìn)一步加強(qiáng)道路沿線雨水設(shè)施的日常管理維護(hù),避免由于道路上垃圾進(jìn)入雨水收水井、管道淤積等原因?qū)е率账芰ο陆?/p>