高鐵站核心區(qū)排水防澇對策探究

黃瑞通

（中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司廈門分院，福建 廈門 361010）

高鐵站不僅是城市對外的交通樞紐，更是城市整體發(fā)展的引擎。新高鐵站的建設(shè)帶動周邊片區(qū)的規(guī)劃與開發(fā)，促使綜合交通樞紐地區(qū)形成集多種城市功能于一體的綜合型區(qū)域。城市大規(guī)模開發(fā)建設(shè)、區(qū)域性洪澇災(zāi)害頻發(fā)等因素，勢必會影響高鐵站核心區(qū)的排水安全。根據(jù)《關(guān)于加強(qiáng)城市內(nèi)澇治理的實施意見》文件精神，統(tǒng)籌區(qū)域防洪和內(nèi)澇治理，結(jié)合國土空間規(guī)劃和流域防洪、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，對高鐵片區(qū)排水防澇系統(tǒng)統(tǒng)籌設(shè)計，提出合理可行的方案措施，有利于片區(qū)近期與遠(yuǎn)期、宏觀與微觀、內(nèi)部與外部的平衡銜接；保障排水安全。

1 研究區(qū)域現(xiàn)狀概況

新泉州高鐵站核心區(qū)位于泉州臺商投資區(qū)境內(nèi)，項目橫跨東園、張坂兩鎮(zhèn)，泉州繞城高速西側(cè)、烏西山南側(cè)，北至站北路，西至海山大道，南至濱湖北路，東至福廈客專，用地面積約660hm2；片區(qū)現(xiàn)狀地形多為山地丘陵，地勢北高南低，東高西低；核心區(qū)范圍現(xiàn)狀高程在20～112.16m之間，高鐵站址現(xiàn)狀高程約34～61m。

項目所處區(qū)域具有典型的濱海城市特征，全年降雨較多，主要集中在4～9月，易受臺風(fēng)和暴雨等自然災(zāi)害影響，全市多年平均降雨沿海為1036～1514mm，總趨勢是西北向東南遞減，降雨時空分布不均，短歷時強(qiáng)降雨頻發(fā)，呈極端化發(fā)展。

高鐵站核心區(qū)橫跨流域較廣，位于東園鎮(zhèn)、群力村等流域分區(qū)；片區(qū)流域以自然山體（烏西山—后山）為界，自然大小溝渠分布較為密集，有一定的調(diào)蓄滯洪能力，現(xiàn)狀排水主要依托天然水系分散排放；山體以西主要通過烏潭水渠、東園鎮(zhèn)排洪渠往東南方向轉(zhuǎn)輸至百崎滯洪區(qū)，山體以東主要通過埔塘溪轉(zhuǎn)輸至浮山湖滯洪區(qū)，現(xiàn)狀排水防澇條件較為良好；如圖1所示。

圖1 項目高程及現(xiàn)狀水系分析圖

2 研究區(qū)域建設(shè)概況

2.1 核心區(qū)下墊面分析

核心區(qū)影響范圍現(xiàn)狀由城市建設(shè)用地、水域及農(nóng)林用地等組成；高鐵站核心區(qū)規(guī)劃建設(shè)為高鐵站、站前廣場、商業(yè)用地及文化設(shè)施用地等，建設(shè)用地占地比例增加47.29%，水域及農(nóng)林用地占地比例減少46.37%；高鐵站核心區(qū)的開發(fā)改變了原有地形地貌、下墊面及天然水系等，原有的農(nóng)林用地、河湖減少；下墊面的改變造成建設(shè)后的地塊雨水徑流峰值和凈流量增大；地塊的大面積硬化使得地表污染物增加，易造成水體污染。

烏潭水渠、后山水庫及現(xiàn)狀溝渠等天然水系貫穿核心區(qū)，影響核心區(qū)地塊開發(fā)利用率；核心區(qū)高強(qiáng)度開發(fā)建設(shè)確保了地塊完整性，勢必破壞了原有的自然排水體系，不僅減小現(xiàn)有調(diào)蓄滯洪能力，排水通道也隨之減少。

2.2 核心區(qū)豎向規(guī)劃分析

核心區(qū)豎向布置根據(jù)現(xiàn)狀地形地貌、水文地質(zhì)、福廈高鐵、用地性質(zhì)及排水要求等條件；與總體布置和片區(qū)控規(guī)相協(xié)調(diào)，合理確定片區(qū)豎向規(guī)劃。

項目所處地形兩面環(huán)山，高鐵站位于山丘上，車站咽喉及中心站臺均為路基形式，為線側(cè)式站房，站房、站前廣場規(guī)模為12hm2；核心區(qū)豎向充分利用自然地形，滿足各場地豎向要求，結(jié)合已建道路及福廈高鐵高程等因素，合理確定片區(qū)豎向標(biāo)高，避免深挖高填，減少土石方量；整個核心區(qū)地勢從東北向西南傾斜，東北側(cè)山洪對核心區(qū)存在安全隱患。豎向地形特征導(dǎo)致核心區(qū)較易同時面臨臺風(fēng)、暴雨及山洪的威脅。

2.3 核心區(qū)排水防澇問題分析

結(jié)合周邊地形地貌、核心區(qū)規(guī)劃下墊面及豎向布置等條件，需合理確定研究區(qū)域集雨范圍，統(tǒng)籌解決山洪截流、核心區(qū)內(nèi)水及外水的銜接。

氣候變化和城市規(guī)模擴(kuò)張帶來的熱島效應(yīng)，造成短歷時強(qiáng)降雨的暴雨天氣頻現(xiàn)，使得整個核心區(qū)排水防澇系統(tǒng)承受巨大的壓力；如何確定排水防澇標(biāo)準(zhǔn)，完善排水系統(tǒng)也是整個排水防澇系統(tǒng)的重點。

3 應(yīng)對策略及技術(shù)對策

研究區(qū)域依托周邊地形地貌、豎向規(guī)劃、周邊水系、土地利用布局、海綿綠化等要求，針對核心區(qū)開發(fā)建設(shè)面臨的洪澇問題成因，合理確定排水分區(qū)，提高排水防澇標(biāo)準(zhǔn)，采用山洪截流、管網(wǎng)建設(shè)及雨水回用系統(tǒng)等工程措施，構(gòu)建合理可行的排水防澇系統(tǒng)。

3.1 合理確定排水分區(qū)，提高排水防澇標(biāo)準(zhǔn)

研究區(qū)域以福廈高鐵為軸，西片區(qū)為高鐵站核心區(qū)，東片區(qū)為站后待發(fā)展區(qū)；片區(qū)流域影響范圍約1.33km2；結(jié)合區(qū)域地形地貌、自然地理及空間布局等，合理確定排水分區(qū)，分區(qū)域采用不同設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。核心區(qū)東北側(cè)為山體環(huán)繞，山體為生態(tài)綠化，山洪對整個核心區(qū)威脅影響大，為防山洪區(qū)域，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇；東側(cè)為福廈高鐵站、站前廣場，為高標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇；核心區(qū)其余區(qū)域及站后待發(fā)展區(qū)為低標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。

3.2 構(gòu)建排水防澇體系，保證內(nèi)外部排水安全

（1）核心區(qū)北側(cè)劃為防洪區(qū)域，集雨面積約24.5hm2，根據(jù)地形地勢，遵循“高水高排、低水低排”原則，在站北路北側(cè)設(shè)置截洪溝2.0×2.0m，截流北側(cè)山洪，排水由東往西接入東園鎮(zhèn)排洪渠，避免山洪直排核心區(qū)，提高核心區(qū)的防洪應(yīng)對能力。站后待發(fā)展區(qū)，集雨面積約52.70hm2，仍依托天然沖刷形成的溝渠、埔塘溪進(jìn)行排水，遠(yuǎn)期開發(fā)后通過規(guī)劃排水管網(wǎng)收集排放,排水出路依舊為埔塘溪,與高鐵核心區(qū)分屬不同流域，相互影響較小。

（2）在同一排水系統(tǒng)采用不同設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，且核心區(qū)地勢標(biāo)高基本持平時，為保證高標(biāo)區(qū)的排水安全，提高低標(biāo)區(qū)的排水標(biāo)準(zhǔn)，采用高標(biāo)計算法。東緯一路北側(cè)設(shè)置雨水管1.0m作為A區(qū)的排水通道，集雨面積約4.8hm2，設(shè)為低標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域（P1=5年）；東緯一路南側(cè)設(shè)置排洪渠3.0×2.0m作為高鐵站、站前廣場北區(qū)及B區(qū)的排水通道，集雨面積約35.0 hm2，設(shè)為高標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域（P2=50年）。濱湖北路設(shè)置兩根雨水管1.5m作為站前廣場南區(qū)、C區(qū)的排水通道，集雨面積約16.5 hm2，設(shè)為高標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域（P2=50年）；如圖2所示。

圖2 排水防澇系統(tǒng)分析圖

3.3 合理組織場地排水，推進(jìn)海綿城市建設(shè)

深入貫徹落實習(xí)總書記提出的建設(shè)自然滲透、自然積存、自然凈化的海綿城市要求，轉(zhuǎn)變建設(shè)理念，優(yōu)化城市發(fā)展模式，堅持人與自然和諧共生。

（1）高鐵站、站前廣場及市政配套項目積極落實海綿城市建設(shè)要求，實施源頭減排措施：人非系統(tǒng)采用透水性鋪裝，在道路、高架橋下及廣場綠地等無地下空間開發(fā)位置因地制宜設(shè)置下沉式綠地、植草溝等海綿綠色設(shè)施。

站前廣場地下空間開發(fā)建設(shè)，地面硬化改變了自然水文循環(huán)；利用灰色手段實現(xiàn)源頭減排，在站前廣場南區(qū)低點設(shè)置雨水控制及利用系統(tǒng)，廣場硬化面積雨水通過雨水管網(wǎng)收集進(jìn)入雨水預(yù)處理系統(tǒng)，經(jīng)初期棄流后進(jìn)入雨水蓄水池，后經(jīng)地埋一體化機(jī)雨水深度凈化系統(tǒng)凈化處理后儲存于清水池中，作為綠化澆灌等的補(bǔ)充水源。

（2）規(guī)劃、國土等部門應(yīng)加強(qiáng)核心區(qū)地塊建設(shè)管控，優(yōu)化豎向，結(jié)合排水分區(qū)，有效組織徑流，保障排水通暢；利用綠色、生態(tài)化設(shè)施，注重與傳統(tǒng)的排水設(shè)施有效結(jié)合，構(gòu)建健康、可持續(xù)的水循環(huán)系統(tǒng)，減少雨水的直接外排，減輕內(nèi)部排水防澇壓力，緩解下游地區(qū)排水壓力。

4 研究區(qū)域排水防澇效果評估

結(jié)合區(qū)域地形地貌、下墊面、水文地質(zhì)及道路豎向，排水防澇系統(tǒng)布置等影響因素，采用Uwater軟件構(gòu)建核心區(qū)排水防澇系統(tǒng)模型，進(jìn)行內(nèi)澇積水風(fēng)險模擬評估。

評估認(rèn)為：在（P2=50年）內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)工況下，站前廣場南區(qū)出現(xiàn)局部積水，積水區(qū)域面積約1775m2，積水深度約6～19cm，積水總量為280.453；雨水回用系統(tǒng)設(shè)置蓄水池300m3滿足要求，確保場地不積水。

結(jié)合排水模型模擬分析，確保高鐵站核心區(qū)排水防澇系統(tǒng)的安全，該排水防澇系統(tǒng)方案基本可行。

圖3 高鐵核心區(qū)內(nèi)澇淹沒分析圖

5 結(jié)語

高鐵站作為重要的交通樞紐，結(jié)合城市規(guī)模、路網(wǎng)豎向、自然地理等提高周邊排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，確保高鐵站排水安全。

結(jié)合模型模擬，采用雨水回用系統(tǒng)與管網(wǎng)相結(jié)合的排水防澇系統(tǒng)方案，分區(qū)域分不同標(biāo)準(zhǔn)治理，有序組織雨水徑流，能有效應(yīng)對洪澇災(zāi)害，為構(gòu)建安全、可靠的高鐵站交通樞紐排水系統(tǒng)提供依據(jù)。