排水管道與深層隧道空間交換的規模分析

程 俊常德娥（.廣州市凈水有限公司，廣東 廣州 50665；.廣東工貿職業技術學院，廣東 廣州 5050）

排水管道與深層隧道空間交換的規模分析

程 俊1常德娥2
（1.廣州市凈水有限公司，廣東 廣州 510665；2.廣東工貿職業技術學院，廣東 廣州 510510）

文章以獵德污水系統為例,基于排水管道空間數據,分析排水管道與深層隧道空間交換的規模，通過計算排水管道的容積換算出各種尺寸的深層隧道規模，為城市排水規劃提供參考。

排水管網；深層隧道；排水管理；空間交換；空間數據

1 前言

近年來，城市建設規模發展迅速，然而光鮮亮麗的城市，卻禁受不住大雨的侵襲，城市經常因暴雨而內澇，并造成大量經濟財產損失。在此情況下，國家提出了建設海綿城市的構想，國務院辦公廳出臺“關于推進海綿城市建設的指導意見”指出，采用滲、滯、蓄、凈、用、排等措施，將70%的降雨就地消納和利用[1-3]。

在此基礎上，廣州市政府在防澇管控上提出了排水管網預騰空的策略，提出在雨前盡量降低排水管網水位，以備下雨期間盡可能快和多的就地收集雨水，避免城市內澇。

國家和政府的指導意見都指出要就地收集雨水，而淺層排水管網越來越不堪承受暴雨的壓力，雨水收集一旦減緩，便容易造成城市內澇。因此建設一定規模的排水深層隧道，并同淺層排水管網互通調度，緩解暴雨期間淺層排水管網的運行壓力，對防止城市內澇有較強的積極作用[4-8]。

為了滿足雨水就地收集的要求，排水深層隧道與淺層排水主干管網的走向應盡量保持一致,排水深層隧道的空間大小和淺層排水管網容積總量相當。

本文以獵德污水系統為例,基于排水管道空間數據計算排水管道的容積，在同等容積下，分析深層隧道的空間規模。

2 排水管道空間數據

本次分析的數據來源于廣州市排水管網數據庫管理平臺中的排水管道數據層，屬性內容詳見表1（截取自廣州市地方技術規范《室外排水地理信息系統數據規范》DBJ440100/T 165－2013）。

表1 排水管道屬性內容表

其中所在污水系統、管徑、長度三個屬性是用于本次排水管網容積計算的參數。

首先篩選獵德污水系統數據，通過查詢排水管道數據層中所在污水系統屬性字段的值為“獵德污水處理系統”，得出獵德污水系統的排水管道數據。

然后通過管徑屬性字段，對獵德污水系統的排水管道數據進行分類，同時通過長度屬性字段，對各類管徑的排水管道長度進行求和。即可得出獵德污水系統排水管道的管徑分類及其長度匯總。結果詳見表2。

表2 獵德污水系統排水管道管徑分類及長度匯總表

3 排水管道容積計算

排水管道可以看成圓柱體，因此管道容積=管道橫截面積×管道長度；而管道橫截面積，那么分別將各類管徑的管道容積計算出來，然后進行求和就可以得到管道的總容積。

根據以上推斷，管道總容積（單位：m3）的計算公式為：管道總容積其中長度n為管徑n的管道長度。根據獵德污水系統排水管道管徑分類及長度匯總表，先將管徑的單位由mm換算成m，再將管徑1～管徑26、長度1～長度26代入該公式，可以計算出獵德污水系統的管道容積為659711.09m3。

4 深層隧道規模推算

假設排水深層隧道為圓柱體，那么深層隧道容積（單位：m3）計算公式為，深層隧道容積

將獵德污水系統的管道總容積代入深層隧道容積，并假設深層隧道直徑分別為4m、6m、8m的情況，計算獵德污水系統排水管道空間等價交換深層隧道的長度，計算結果詳見表3。

表3 排水管道與深層隧道空間等價交換的規模推算表

5 結語

獵德污水系統涵蓋排水管道約2491.05km， 在空間上等價交換直徑為6m的深層隧道約23.33km，長度約占排水管道的1%。由此可見，深層隧道對海綿城市、管網預騰空的排水規劃效果巨大。

一個城市若完成這1%的努力，就有了同淺層排水管道容積相當的深層隧道作調蓄池，對暴雨有強大的緩沖作用，有效防止城市內澇，保障排水安全。

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Analysis on the scale of the space exchange between the drainage pipe and the deep tunnel

With the example of Liede Sewage Drainage Pipeline System, based on the spatial data of drainage pipe network, analyzed the scale of the space exchange between the drainage pipeline and the deep tunnel, through the calculation of drainage volume calculated deep tunnel scale of various sizes, provide a reference for city drainage planning.

drainage pipe network; deep tunnel; drainage pipelines; space exchange; spatial data

TU992

A

1008-1151(2016)11-0017-02

2016-10-10

程俊，廣州市凈水有限公司工程師，從事排水行業信息化工作。