應用深隧解決寶安中心區防洪排澇及水環境問題研究

劉 斌 玲(深圳市水務規劃設計院有限公司，廣東 深圳 518000)

1 現狀及存在問題

寶安中心區位于深圳市寶安區南部，東北至寶安大道，西北至碧海灣公園，西南至沿江高速公路和濱海岸線，東南隔湖濱西路與前海深港合作區接壤，由濱海片區與碧海片區組成。規劃用地面積15 km2，其中，濱海片區用地面積7 km2，碧海片區8 km2。大部分為建成區，已用建設用地約10 km2，未建設用地約5 km2(濱海片區約3 km2，碧海片區約2 km2)。

片區發展目標是：與前海共同組成深圳市城市雙中心之一，區域的總部經濟、商務商業和文化體育中心。

功能定位：與前海共同組成深圳市城市雙中心之一，寶安中心區功能定位為CBD+TBD，即中央商務區和科技研發服務區，與前海現代服務業合作區區域聯動，形成區域性現代服務業和綜合配套服務拓展區。規劃總人口規模約41萬人，其中，濱海片區規劃約19.8萬人，碧海片區規劃約21.3萬人。目前居住人口達23萬。

1.1 防洪現狀及問題

寶安中心區主要河流有鐵崗水庫排洪河、西鄉河、西鄉大道分流渠、咸水涌、新圳河等。受鐵崗水庫下泄洪水影響，寶安中心區河流西鄉河、鐵崗水庫排洪河、西鄉大道分流渠共長約10.2 km河道過流能力不足。規劃新建鐵崗水庫分洪通道將鐵崗水庫洪水轉輸至珠江口，片區不受鐵崗水庫下泄洪水影響的情況下，以洪為主的工況，西鄉河、鐵崗水庫排洪河、西鄉大道分流渠基本滿足50年一遇防洪標準。局部瓶頸段，如咸水涌寶安大道～107國道之間，現狀過流能力僅約10年一遇。

1.2 受澇現狀及問題

1.2.1受澇分析

本片區已建排澇泵站8座，抽排能力44.39 m3/s；在建泵站4座，抽排能力28.25 m3/s。

片區總體地勢北高南低，沿海相對低洼，除寶安中心區新填區外，基本低于多年平均高潮位。寶安大道與107國道之間為舊城區，地勢較低。在鐵崗水庫分洪通道建設及已建(在建)泵站服務范圍之外，片區仍存在兩處集中受澇區。

(1)咸水涌。受澇區主要分布在寶安大道及107國道之間的舊城區，地勢較為低洼，地面高程大多位于3～4 m，局部3 m以下，受澇面積合計1.66 km2。澇區匯水范圍還包括107國道以北的高區，匯水面積為3.1 km2。

(2)新圳河。流域受澇區亦主要位于寶安大道及107國道之間的舊城區，尤其是107國道創業立交處地勢較周邊低，形成“鍋底”狀。由于寶安區自然地勢北高南低，暴雨時107國道北側高區雨水順坡流入107國道，造成內澇。受澇面積0.94 km2，澇區匯水范圍還包括107國道以北的高區，匯水面積為1.71 km2。

1.2.2積水淹沒分析

2014年“5.11”暴雨在寶安中心區引起的災情非常嚴重，107國道新安、西鄉段交通中斷10多個小時，“5.11”暴雨研究區域內的寶安站觀測到該場降水，總降水量為379.4 mm，其中最大1、3、6 h降水量分別為62、148和255.8 mm。24小時降水約為30年一遇，最大6 h降水超過50年一遇，最大1 h降水約為5年一遇。可知本次降水較為集中，因此造成了較為嚴重的內澇災害。

采用SWMM模型與Mike21二維水動力模型進行耦合建立內澇模型分析片區積水淹沒范圍。由于無實測資料，以2014年“5.11”暴雨為模型參數率定。經計算可看出，當發生50年一遇暴雨時，研究區積水深度大于15 cm的區域達103.7萬m2，107國道、翻身大道和寶安大道均受澇嚴重，積水均超過了15 cm。

由此可見，107國道、翻身大道和寶安大道之間的區域為受澇集中區。

1.3 水環境現狀及問題

西鄉河、新圳河已完成沿河截污，但與灣區目標仍存在差距。灣中、灣口水質，BOD、活性磷酸鹽、無機氮等指標都劣于海水第四類。外海水質除非離子氮和無機氮外， DO、BOD5、CODMn、活性磷酸鹽指標都優于海水第四類。西鄉河、新圳河、雙界河沿河完善污水管，旱季污水不入河。河道旱季一級A補水及初(小)雨水水質不滿足入灣條件。

2 規劃方案

鑒于鐵崗水庫下泄洪水屬高區水，水質較好；澇區基本位于地勢低洼的舊城區，雨污未完全分流，因此，遵循“洪澇分治”的原則，鐵崗水庫下泄洪水對寶安中心區的影響問題單獨解決，在片區防洪問題解決的基礎上再解決受澇問題。

2.1 防洪排澇標準

根據《防洪標準》(GB50201-2014)及《室外排水設計規范(2014年版)》、《城市排水(雨水)防澇綜合規劃編制大綱》，參照《深圳市排水(雨水)防澇綜合規劃》、寶安中心的社會與經濟發展及近年洪澇災害情況確定治理標準[2]。

河道防洪標準為50年一遇；內澇防治標準為50年一遇；雨水排水工程建設標準為5年一遇。

2.2 分洪方案

遵循“高水高排”的原則對現有的排水分區進行優化，減少高水對低區的沖擊。

(1)咸水涌流域。寶安公園所在的嶺下山以北集雨范圍內的山洪從地勢上應順西鄉大道匯入西鄉河。隨著上游山體開發建設為別墅區，市政建設時沿公園路及流塘路埋設6×2.5～2孔4.4×2.2箱涵，將上游高區雨水最終匯入咸水涌，因此，從管網匯水范圍分析，此部分高水屬咸水涌流域。該匯水范圍為2.3 km2，50年一遇洪峰流量43 m3/s。擬通過新建DN2500管道將上游高水直接排入寶安大道以下。

(2)107國道以北。采用人行道與暴雨管理相結合的方式[3]，規劃沿107國道北側人行道或輔路下方新建集水箱涵，將107國道以北高水隔離，統一排入新圳河。

集水箱涵規模達50年一遇標準，尺寸4.5 m×(2.2～4) m，隔離高水，箱涵頂較現狀地面高0.5 m左右，并在箱涵高水側設置立式雨水口，確保北側高水通過立式雨水口截入箱涵。考慮萬佳泵站建于濠江社區公園內，在用地上有擴建的可能，規劃擴建萬佳泵站抽排箱涵內澇水，擴建后萬佳泵站規模40.8 m3/s。新圳河水位較低時直排入河，水位較高時通過泵站抽排。

經集水箱涵截流后，107國道范圍區間匯水通過現有路下4 m×1.5 m箱涵經107國道臨時泵站抽排入新圳河，解決創業立交低洼區排水問題。

2.3 治澇方案

根據以上方案對咸水涌流域及107國道以北高水高排后，針對低區進行治澇方案分析。

在地面設施擴建、新建實施難度大等條件下，合理利用地下空間是現階段解決排水受澇問題的途徑之一。結合國內外已建、在建深隧，對本區域提出設置深層排水隧道集中解決片區受澇問題的方案[1]。

由于低洼受澇區基本位于舊村，現有雨水管網過流能力低，擬建設深層排水隧道串聯低區，將低區超出管網標準形成地面匯流的澇水通過豎井或箱涵等地面集水設施直接接入深隧，再在末端通過集中泵站抽排入外海。

根據主要受澇區域的分布情況，擬定排水通道的線路為：起點位于翻身路與新安一路交叉口，沿翻身路向西，至勞動路，沿勞動路至大鏟灣港，穿大鏟灣港至珠江口，收集沿途低洼區澇水，末端設置集中泵站抽排，共設置5座豎井，分別集中收集各澇區水，其中咸水涌則直接將河道水接入深水隧洞，通過末端集中泵站抽排咸水涌的洪水，降低河道水位來解決上游河道周邊低區受澇問題。同時，仍需將咸水涌寶安大道～107國道段拓寬至20 m。

鑒于翻身大道段建筑物密集，豎井用地實施困難，因此，排水通道起點至咸水涌段采用淺層箱涵，長3.2 km，斷面尺寸4.5 m×(2.2～4.5) m；深層隧道起于咸水涌翻身大道橋處，洞徑暫定6 m，總長4.0 km，末端集中泵站規模150 m3/s，設置5座豎井。

對淺層管網進行局部改造，使低洼澇水直接入深隧。新建排水箱涵合計4.0 km。各泵站配套淺層排水系統布置及規模如下：

中心區2號泵站：沿裕安路新建3.5 m×3 m箱涵，長0.5 km，起點位于中心區2號泵站前池位于107國道，終點為接入新建翻身大道排水箱涵。

西鄉河1號泵站：沿寶安大道新建3.5 m×3 m箱涵，長0.9 km，起點位于西鄉大道分流渠，終點為新建深隧，沿新湖路新建2.5 m×2 m箱涵，長1.0 km，起點位于西鄉大道分流渠，接入新建深水隧洞。

西鄉河2號泵站：沿興業路新建3.5 m×3 m箱涵，長0.6 km，起點位于海城路，接入深水隧洞，沿海城路新建4.5 m×2 m箱涵，長1 km，起點位于新湖路，接入新建興業路涵。

2.4 水污染治理方案

新圳河、雙界河流域初雨通過在寶安大道新增截流閘，沿寶安大道設置DN2100～2500截流管，收集新圳河及雙界河寶安大道以上初雨接入翻身大道擬建集水箱涵。

西鄉河、咸水涌流域初雨：通過在西鄉河口新增截流閘，沿海濱大道設置截流涵，將兩條河涌初雨總口截流至擬建深水隧洞。新建混流水截流箱涵1.4 km，斷面尺寸3.0 m×3.5 m。

羅田路、裕安路排水涵污水及初雨：通過臨時泵站將漏排污水及初雨提升至新建截流管涵，由其轉輸至擬建集水隧洞，新建截流管長0.8 km，斷面尺寸DN1200。

寶安中心區多為新城區，雨污分流效果較好，可通過低影響開發措施從源頭上削減片區面源污染量，減少入灣面源污染[4]。

3 結 論

在建筑物密集、澇污水交織、規劃定位較高的寶安中心區采用深層排水隧洞統籌解決片區受澇及水污染治理問題，雖在末端設泵，排水流程較分散泵站較長，但深層排水隧洞設置于低洼區主干道路下方，低洼區匯水流程短，見效快，且與初小雨結合，多功能控制，管理相對集中，對片區澇水及污水就地吸收、就地消化、就地治蓄、就地解決。工程實施后，可將片區內澇防治標準提高到50年一遇，解決片區初小雨對大鏟灣的污染問題，能夠有效緩解片區防洪排澇壓力，改善片區水環境及水生態。

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[1] 林文杰，趙俊鳳，吳慧英. 東濠涌深隧工程對初雨污染的減排效果初探[J].環境水利，2014,(5):72-75.

[2] 楊秀靜，譚聰睿. 北京“7·21”暴雨引發的城市防洪排澇建設思考[J].海河水利，2013,(1):41-42.

[3] 李 婧，王 晨，楊 柳.可持續排水系統——城市內澇防治系統設計的生態途徑[J].建設科技，2013,(14):92-95.

[4] 于 立，單錦炎. 西歐國家可持續性城市排水系統的應用[J].國外城市規劃，2006,(3):55-60.