生態(tài)泵站——局部積水問(wèn)題的解決方案

禹海斌

(太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002)

1 概況

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，城市化程度的不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)強(qiáng)度也在迅速增加。由于各個(gè)城市所處的地理位置不同，所帶來(lái)的市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方案也就各有千秋。縱覽國(guó)內(nèi)外城市市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，尤其是道路交叉口立交形式的確定及其他建筑對(duì)地下空間的占用，對(duì)區(qū)域內(nèi)各種管線的布置，尤其是對(duì)區(qū)域的雨水排除影響非常嚴(yán)重。經(jīng)常導(dǎo)致立交范圍內(nèi)雨水不能及時(shí)排除而影響交通甚至危及生命。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)立交范圍局部積水問(wèn)題的解決方案可謂千篇一律，在不滿足自排的情況下建設(shè)立交雨水泵站就近抽排至城市雨水管道。

2 現(xiàn)階段道路立交形式、雨水解決方案及存在的問(wèn)題

目前城市的立交形式主要有三種:上跨(高架)式立交、多層組合式立交及下穿(地洞)式通道。

城市的立交形式主要以下穿式通道為主，據(jù)統(tǒng)計(jì)調(diào)查約占總立交的75%以上。這樣就帶來(lái)了通道部分的雨水無(wú)法順利的自排入城市雨水管道，目前的解決措施為建設(shè)立交泵站，將通道的雨水就近抽排至城市雨水管道。

建泵站后存在的問(wèn)題主要有以下幾方面:

1)泵站需要由專業(yè)人員負(fù)責(zé)運(yùn)行管理，增加運(yùn)行成本;

2)泵站設(shè)計(jì)至少是雙電源供電，但目前城市電源點(diǎn)的布設(shè)基本不能滿足要求，雖然是雙進(jìn)線卻不能保證雙電源，也就是不能保證泵站在關(guān)鍵時(shí)段不斷電;

3)目前雨水管線中經(jīng)常混流有污水及各種各樣的雜質(zhì)，增加了對(duì)設(shè)備的腐蝕及堵塞等，導(dǎo)致增加設(shè)備的維護(hù)周期;

4)城市管理不到位，導(dǎo)致雨水管線中垃圾成堆，在下雨時(shí)就會(huì)沖入泵站中，引起不必要的泵站清淤問(wèn)題，但泵站又沒(méi)有清淤設(shè)施;

5)需建立完善的監(jiān)控系統(tǒng)，確保泵站安全運(yùn)行;

6)由于泵站的抽排水流速、流量均大，會(huì)增加就近排入的雨水管線的運(yùn)行負(fù)荷，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致道路積水，甚至沖擊周邊地塊的雨水系統(tǒng)。

3 局部積水排除的新理念

就目前的立交雨水排除問(wèn)題提出一個(gè)新的排水理念——生態(tài)泵站理念。

提到“生態(tài)”二字，大家一定能想到環(huán)保、綠色等相關(guān)的詞語(yǔ)，城市也致力于生態(tài)發(fā)展的理念，提出了生態(tài)流域、森林生態(tài)、生態(tài)花園、生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)走廊及生態(tài)工業(yè)園，甚至有生態(tài)文明等新概念。這里就雨水排除提出一個(gè)新概念詞語(yǔ)叫“生態(tài)泵站”。下面就以一個(gè)例子來(lái)解釋“生態(tài)泵站”的含義。

某城市為改善交通擁堵及人機(jī)混亂的現(xiàn)狀，計(jì)劃建一座復(fù)合式(既有高架又有通道)全互通立交系統(tǒng)，并對(duì)立交周圍防護(hù)帶用地進(jìn)行了嚴(yán)格控制。防護(hù)帶的管控保證了“生態(tài)泵站”這個(gè)新名詞的順利誕生。目前通道積水問(wèn)題的根源是在雨季通道泵站運(yùn)行時(shí)將雨水就近抽排到道路的現(xiàn)狀雨水管中，但現(xiàn)在雨水管線設(shè)計(jì)的充滿度均為滿流，在雨季本身雨水排除都是存在短期暴雨難排除問(wèn)題的，再加上泵站的出水就更是雪上加霜了，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致區(qū)域雨水漫流，甚至有可能出現(xiàn)雨水回流通道的情況。

為保證城市居民的生活質(zhì)量問(wèn)題，包括環(huán)境污染、噪聲污染、汽車尾氣污染、交通事故威脅等，需在立交周圍控制一定寬度(建議寬度為30 m)的防護(hù)帶。按照以往的城市設(shè)計(jì)慣例，這個(gè)防護(hù)帶一般將單純的作為綠地使用，沒(méi)有很好的結(jié)合城市市政基礎(chǔ)設(shè)施再利用。隨著近幾年氣候的反常，經(jīng)常突降暴雨，道路表面的積水勉強(qiáng)能排除，但在立交通道部分則變成了小水庫(kù)，雨水無(wú)法及時(shí)排除，全國(guó)各地雨季在通道發(fā)生淹沒(méi)事故層出不窮。從設(shè)計(jì)上考慮立交增設(shè)雨水泵站及設(shè)計(jì)負(fù)荷是基本滿足通道排水要求的，但由于泵站出水再次進(jìn)入城市雨水系統(tǒng)導(dǎo)致區(qū)域的雨水仍然在本區(qū)域回旋，無(wú)法達(dá)到真正的排除目的。為此我建議將立交30 m的防護(hù)帶結(jié)合城市市政基礎(chǔ)設(shè)施做文章，對(duì)防護(hù)帶進(jìn)行很好的再利用，以達(dá)到緩解強(qiáng)暴雨帶來(lái)的短暫性積水問(wèn)題。

圖1，圖2 是某城市立交防護(hù)帶利用方案圖。

圖1 某立交防護(hù)綠帶利用平面圖

圖2 某立交防護(hù)綠帶利用剖面圖

立交泵站設(shè)計(jì)流量為2 m3/s，立交周圍防護(hù)帶寬30 m，長(zhǎng)約2 100 m。

立交通道泵站可以設(shè)置在防護(hù)帶內(nèi)，雨季時(shí)通道雨水直接抽排至下沉式公園內(nèi)，下沉式公園采用上排水互相連通，并與城市雨水管網(wǎng)連通。

按照?qǐng)D示的橫斷面對(duì)30 m 的防護(hù)帶進(jìn)行再利用改造，橫斷面形式為:

上口斷面為:2.5 m(綠化隔離帶)+0.5 m(擋墻)+24 m(帶狀下沉式公園頂寬)+0.5 m(擋墻)+2.5 m(綠化隔離帶)。

下口斷面為:2.5 m(綠化隔離帶)+5.5 m(擋墻)+14 m(帶狀下沉式公園頂寬)+5.5 m(擋墻)+2.5 m(綠化隔離帶)。

此橫斷面有效面積為45 m2，有效深度為2.5 m。

計(jì)算得防護(hù)帶有效容積為94 500 m3，理論上可容納此立交泵站連續(xù)工作13 h 的排水量，不僅大大的緩解了市政管網(wǎng)的排水壓力，也保證了通道積水的順利排除，保證了通道的安全運(yùn)行，不會(huì)再在周圍形成渦流回旋流水的局面。

可見(jiàn)，生態(tài)泵站的含義其實(shí)就是泵站加一個(gè)“多功能儲(chǔ)水池”或下沉式公園。

4 生態(tài)泵站系統(tǒng)形成后的利弊

1)生態(tài)泵站形成后的優(yōu)點(diǎn)。

起到了隔離立交與周邊居民居住的作用。

帶狀下沉式公園的形成，在一定程度上是形成了一個(gè)人工緩洪池，在雨季時(shí)能緩解通道短暫積水問(wèn)題。

帶狀下沉式公園的形成，在平時(shí)為周圍居民提供了一定的休閑娛樂(lè)活動(dòng)場(chǎng)所。

帶狀下沉式公園兩側(cè)的綠化隔離帶在一定程度上增加了城市的綠化面積。

在雨后，帶狀下沉式公園將成為一個(gè)人工水庫(kù)，增加了周圍空氣的濕度，減少了空氣中揚(yáng)塵污染，可帶動(dòng)周圍環(huán)境的美化。

帶狀下沉式公園的形成，匯聚了一定量的雨水，為雨水再利用提供了前提條件。

2)生態(tài)泵站形成后的缺點(diǎn)。

雨后下沉式公園將成為一個(gè)小型的人工水庫(kù)，增加了溺水的可能性，但在適當(dāng)?shù)墓芾硐履軌虮苊獗瘎〉陌l(fā)生。

5 建議

1)生態(tài)泵站的形成需滿足一個(gè)條件，就是城市規(guī)劃必須對(duì)立交周圍的防護(hù)帶用地進(jìn)行嚴(yán)格的控制，形成一個(gè)良好的環(huán)境循環(huán)，才能保證生態(tài)泵站的順利建設(shè)，為周圍居民創(chuàng)造一個(gè)更好的生活及工作環(huán)境，也為通道的安全運(yùn)行提供安全保障。

2)生態(tài)泵站是解決下挖式立交排水的綠色方案，但更建議在新建城區(qū)盡量以上跨式立交為主，并對(duì)四周用地進(jìn)行嚴(yán)格控制。

［1］2011年7月北京積水問(wèn)題嚴(yán)重導(dǎo)致部分立交橋?qū)⒃鲈O(shè)蓄水池 ［OL］.http：//auto.163.com/11/07 19/09/79AIU83K00084IK8.html.

［2］部分立交橋?qū)⑼谛钏胤纼?nèi)澇 破解極端天氣橋區(qū)積水難題［OL］.http：//www.bda.gov.cn/cms/dxxw/44227.htrn.