天津中心城區防汛排水存在問題及解決措施淺析

宋 悅

（天津市排水管理事務中心，天津 300202）

天津市地處海河流域最下游，總面積1.19萬km2，東臨渤海，北依燕山，是海河5大支流漳衛南運河、子牙河、大清河、永定河、北運河的匯合處和入海口，流域內洪水從北、西、南3面向天津市匯集，承擔著海河流域75%的洪水宣泄任務，素有“九河下梢”之稱。經過多年建設，影響天津城市防洪安全的永定新河、獨流減河、海河干流、新開河、金鐘河以及來水頻率較高的北運河、青龍灣減河、潮白新河（里自沽閘以上段）實現達標治理。天津境內建有大型水庫3座，包括于橋水庫、北大港水庫和團泊洼水庫，總庫容22.39億m3；中型水庫10座，小型水庫14座，總庫容26.46億m3。影響天津防洪安全的主要河流有北三河系的潮白新河、泃河、州河、薊運河，永定河系的永定新河，大清河系的獨流減河以及海河干流。

天津洪澇災害有以下特點：①年降雨分布極不均勻，多年平均年降水量為550 mm左右，6—9月降水量占全年的80%，并且集中在幾場降雨，由于地勢低洼，極易發生內澇；②海河流域河道上大下小、源短流急，洪水突發性強、預見期短、預測預報難度大；③海河流域75%的洪水集中在天津入海，由于尾閭不暢，稍有大洪水即泛濫成災；④洪水往往與北部山洪、市區內澇、沿海強潮遭遇，海潮頂托泄洪不暢加重災害。特殊的地理位置和雨情水情特點，決定了天津市“上防洪水、中防瀝澇、下防海潮、北防山洪”的立體防汛格局。

1 防汛排水現狀

按照《天津市排水專項規劃（2013—2020年）》，天津中心城區共分為9大雨水系統，其中海河系統匯水面積225 km2，占71%；其余8個系統匯水面積94 km2，占29%。外環線以內共有149個排水分區，其中泵站排水系統123個，規劃總排水能力1 806 m3/s；自流排水系統15個，主要分布在河道沿線；當地調蓄系統11個，主要為公園、湖面等。天津中心城區排水分區情況，詳見表1。

表1 天津中心城區排水分區統計

現狀天津市區有雨水主干管道1 856 km、合流管道386 km，管網普及率達91.87%，而地道、下沉路、隧道有62處。

天津中心城區排管處管轄二級排水河道有15條，包括津河、衛津河、復興河、月牙河、護倉河、張貴莊河、北塘河、南運河（部分）、小王莊河、四化河、長泰河、陳臺子河、津港運河、紀莊子河、先鋒河，總長度126 km。另有南豐產河、北豐產河、月西河、東場引河、南運河（上游段）、外環河由其他水務部門負責管理，總長度89 km。

目前，天津中心城區基本形成包括雙林、津沽、咸陽路、北倉、趙沽里、張貴莊6大污水排放系統和海河干流、新開河、北運河、子牙河、南運河、永定新河、陳臺子河、北塘排水河、外環河9大雨水系統在內的防汛排水系統。

2 防汛排水存在問題

由于部分地區排水設施不完善、設施老化、河道河口泵站外排能力不足、自動化系統技術相對落后等多方面原因影響，天津市未能全部發揮部分地區排水設施的功能，影響了部分地區的防汛排水，制約了全市排水工作的發展。

2.1 部分地區排水設施不完善

按照目前中心城區排水規劃，天津雨水系統泵站建設缺口為16座；另有8座泵站因標準偏低不能滿足排水要求，急需改擴建。

天津中心城區二級河道河口泵站外排能力不足。在中心城區21條二級河道中，除15條二級河道河口閘站規模滿足規劃標準外，津河、復興河、月牙河等6條河道河口泵站排水能力明顯不足，與規劃流量相差98 m3/s，直接影響了40個泵站雨水系統向二級河道排放。

地道排水設施不完善，強降雨后天津中心城區共有18座地道積水嚴重，主要原因有3個方面：①客水涌入。13座地道未設置駝峰或現有駝峰不能有效攔截客水涌入，導致泵站實際收水區域過大，部分超過設計能力10倍以上。②排水設施標準低，現狀地道泵站設計重現期為2～5 a，不能滿足新規范設計重現期30～50 a要求。③地道泵站無獨立出水管。8座地道泵站無獨立出水管，導致地道排水與地區排水頂托，排水受阻。

2.2 排水設施老化

隨著城市基礎設施建設的步伐加快，大批排水設施陸續建成，由于建設手續不完備、竣工資料不齊全、設施功能和質量存在缺陷等原因，不符合設施移交條件。加之建設單位履責不力，造成設施失管失養，功能難以發揮，影響了防汛排水效果。

天津市排水管理事務中心管轄的中心城區排水設施量巨大，特別是老舊城區內仍有一大批建設年代久遠、超期服役或帶病運行的排水設施存在著排水不暢、雨后積水、嚴重影響防汛能力等一系列突出問題，與天津市現代化建設的需要還有一定差距。

天津市排水管理事務中心現有排水管道3581km，其中1980年以前建設的排水管道763 km，占管網設施總量的21.3%。特別是因設施塌陷破損、嚴重影響排水、急需改造的老舊管道約有151 km，占總量的4.18%。由于設施塌陷破損、影響防汛，老舊排水管道的改造翻修關系到排水系統的正常運行，關系到積水片區能否及時排澇。所以，完善雨水系統，暢通排水出路，切實解決天津中心城區積水片和排水空白區的排水問題，可以保障城市排水安全。

2.3 應急物資儲備不足

2016年以來，天津中心城區加大了防汛搶險設備的儲備力度，應急搶險排水能力從2015年底的28 m3/s提升至目前的54 m3/s，但距離防御超強降雨的需求仍有一定差距。搶險輔助車輛、搶險設備備品備件不足和防水子堤等輔助設備缺乏不能形成快速搶險配套體系，影響了城市應急排水效果。

2.4 防汛調度指揮系統技術落后

2.4.1 信息采集監測點位覆蓋率低，不滿足防汛調度需要

目前，天津中心城區已建成積水視頻監測點位60處、電子水尺監測點位43處，共計103處。按照每個地區建1～3個監測點計算，并考慮電子水尺與積水視頻監測點位可一一對應要求，目前天津中心城區缺口較大。另外，天津中心城區二級河道216 km，需建設河道液位監測點位60處，目前已建成28處，占需建總量的47%。

2.4.2 現有信息系統老化、標準落后，不滿足當前防汛信息化需求

天津中心城區信息系統建設起步早，存在產品老化、傳輸方式落后、顯示效果不佳、數據不穩定、系統功能需整合等問題，近幾年系統故障率高、運維問題突出，急需升級改造和更新換代。

2.4.3 監測功能不全，不滿足河道信息監測“五位一體”管理要求

按照河道信息監測“五位（即視頻監測、流量監測、水位監測、雨量監測、水質監測）一體”的建設要求，目前，部分河道僅在水位、雨量、視頻方面建設了部分設施，流量監測和水質監測尚屬空白。水質在線監測信息系統在部分河道建有水質監測基站，因長期缺乏運維費用，未能有效發揮功能，亟待投入資金恢復運行。

2.4.4 泵站自動化程度不高，運行管理水平有待提升

天津中心城區現有泵站246座，通過近年加大資金投入，已有104座泵站實現自動化，自動化率占42%。由于建設改造年限不一和技術水平參差不齊，部分泵站功能尚不健全，與精細化、數字化、智能化的目標還存在相當的差距。

3 排水設施建設及提升改造的對策和措施

3.1 系統泵站建設

雨水泵站負責一個系統的雨水排水，其能力直接決定片區系統的排水能力，因此泵站管網系統的完善是排水系統健全的根本。按照排水規劃，天津中心城區需新建16座雨水泵站，提高雨水排放能力，共計247 m3/s，設計服務范圍共計4 003 hm2；改造擴建雨水泵站8座，其現狀流量為49.22 m3/s，改造擴建后的流量為111.8 m3/s，增加排水能力62.58 m3/s，涉及服務面積1 643 hm2；新建1座地道泵站，實施改造5座地道泵站。

天津市地處華北平原，河道水系連通，河底高程變化不大，因此河口泵站的建設決定整個城區水系的流通。實施建設7座河口泵站，可以新增排水能力80 m3/s，為城區雨水排入河道提供空間。

3.2 補齊設施短板

天津城區內存在部分老舊管網，其建設年代最早追溯到1920年。2019—2021年天津城區老舊管網改造計劃長度共計23 984 m，其中2019年完成8 800 m、2020年計劃完成8 030 m、2021年計劃完成7 154 m，主要施工方式為明開施工、內襯修復。同時，進行泵站設備更新，包括安裝刮篦機、改造出水閘、變電室及35 kV變電站、加裝溫控除濕設備、更新除臭設備及購置泵站備用泵等。

3.3 增加物資儲備

利用3 a時間購置大型移動泵車30臺，配備相應數量的保障車輛和搶險配套設施，形成100個完整的應急排水搶險單元，作為排水搶險“主力部隊”；逐年增儲小型移動泵50臺套作為排水搶險“預備部隊”，同時購置搶險輔助車輛60臺，整體提升排水搶險機動作戰能力，形成“主力部隊”攻堅、“預備部隊”支援的應急排水作戰體系。

3.4 完善信息系統

加快排水監測設施點位建設、排水監測設施升級、排瀝泵站自動化升級改造，實現易積水地區、地道涵洞監測點位全覆蓋和視頻、流量、水位、雨量、水質“五位一體”數據信息全覆蓋。

4 結語

排水設施建設及提升改造補短板項目實施完成后，可以全面提升市區內56.5 km2范圍內的排水防汛能力，極大地縮短暴雨后的退水時間，方便約91萬人的雨后出行。同時，調蓄池將收集的初期雨水經污水處理廠處理達標后排放，積極改善天津市區河道的水環境質量，滿足人民日益增長的美好生活的需要。