老城区雨水系统改造设计

老城区雨水系统改造设计一以绵阳市

御营坝片区雨水系统改造为例摘要：老城区雨水排水系统由于建设年代久远，现状排水系统分区混乱，且排水设施设计标准较低，难以满足城市雨水排放要求。以绵阳市御营坝片区雨水系统改造工程为例，在进行充分调研的基础上，梳理雨水排水系统分区，分析其存在问题，详细介绍雨水泵站及主干管网改造方案，案例可供其他老城区雨水系统改造参考借鉴。关键词：老城区；雨水系统；改造设计0前言近年来，各地区不同程度的强降雨频繁发生，城市内涝问题日益凸显。而老城区雨水排水系统由于建设年代久远，现状排水系统分区混乱，且排水设施设计标准较低，难以满足城市雨水排放要求，内涝问题尤为突出，已严重影响人民正常生活。因此，老城区雨水系统改造迫在眉睫。2018年7月11日，绵阳发生了建国以来最大的洪灾，地处涪江、安昌江交汇处的三江半岛遭受重创。洪灾的发生暴露出代家湾泵站排水能力不足，周边雨水通道拥堵严重的问题。城市攻坚计划拟扩容代家湾雨水泵站，并对周边排水通道进行疏通，纾解御营坝片区排水不畅问题。通过对绵阳市御营坝片区雨水系统改造的分析，提出老城区雨水系统改造的思路方法，以期对其他老城区雨水系统改造提供参考。1区域雨水排水现状及存在问题1.1雨水系统现状御营坝片区是典型的老城区，地势高差较大，以一环路南段为界，一环南路东北至安昌河之间区域地势较低，一环南路西南区域地势较高。区域内现状雨水收集主管为翥鹤堰、李家沟、机场排洪渠、涪翁堰及滨河南路雨水主管，已建代家湾雨水泵站1座，雨水排出口6个，区域雨水系统现状见图1。图1区域雨水系统现状图（1） 雨水主管现状翥鹤堰敷设于现状一环路南段道路下，断面尺寸BxH=3mx2m，收集高区雨水，经区域东南角现状排口直排河道。涪翁堰位于低区，断面尺寸BxH=3mx2m，仅收集低区雨水，接入滨河南路现状雨水干管后汇入李家沟。机场排洪渠断面尺寸BxH=3mx2.5m，收集高区雨水后排入安昌河。李家沟断面尺寸BxH=2~3mx1.8~3m，贯穿高低区，与高区翥鹤堰和低区涪翁堰均有连通，收集高低两区雨水，一路接入代家湾雨水泵站，雨水经提升后排出，另一路重力排入安昌河。（2） 代家湾雨水泵站现状御营坝片区地势高程高于五年一遇安昌河洪水位453.30m，但局部低于十年一遇洪水位454.30m。当安昌河低于五年一遇洪水位时，区域雨水基本能重力自流排放；当安昌河高于五年一遇洪水位时，局部区域出现内涝，需启用雨水泵站强排。现状雨水泵房位于御营坝片区东南，规模7.2m3/s，配置3大2小水泵，受供电容量限制，目前只能运行3大1小水泵，提升能力6.4m3/s，出水采用3.55mx3m箱涵。1.2雨水系统存在问题（1） 雨水管网排水能力严重不足。区域内雨水管网设计标准低，基本为一年一遇，且部分管网存在堵塞，导致地面径流不能及时排入管网，造成低洼地带出现积水、内涝。（2） 高区雨水汇入低区雨水管网。李家沟高区段雨水接入低区涪翁堰，高区翥鹤堰也接入李家沟低区段，大量客水汇入，超出低区雨水管网及代家湾泵站排水能力，造成排水不畅，形成内涝。（3） 代家湾雨水泵站排水能力不足，不能及时排除内涝水。2系统改造方案2.1设计标准_9G31+0.720lari采用绵阳市暴雨强度计算公式户~■■■"■-（L/s・ha），综合径流系数巾=0.7，设计暴雨重现期T=5年，雨水管道按满流计算，最小设计流速为0.75m/s。2.2设计原则（1）根据排水规划划分排水分区，高水高排，低水低排，将高低区雨水排水系统完全分离。（2）复核低区排水主通道（涪翁堰、李家沟）及代家湾雨水泵站规模，能满足要求的管道保留利用，不能满足的管道废除新建，保证区域雨水及时排出。（3）充分考虑近远期结合，在满足近期开发利用的同时，又能满足远期发展要求。2.3系统改造（1） 高低区雨水系统分离将李家沟高区段与低区涪翁堰、高区翥鹤堰与李家沟低区段两处交叉口进行改造，设置闸门，防止高区雨水进入低区。（2） 低区雨水排水设施复核李家沟低区段汇水范围约34.36ha，局部断面尺寸BxH=1mx1m过小，不能满足雨水排放要求，需进行改造；末端与涪翁堰汇合后断面尺寸BxH=3.25mx4.5m，重力排放时满足区域排水需求。涪翁堰汇水范围约60ha，断面尺寸BxH=3mx2m，与滨河南路雨水干管汇合后，从现状应急泄洪通道重力排放或进入代家湾泵站提升排放，满足雨水排放要求。代家湾泵站进水箱涵汇水范围约135.56ha，断面尺寸BxH=3.0mx2.6m，箱涵尺寸较小，不能满足雨水排放要求。区域内雨水支管共约16.5km，约70%的管道不能满足雨水排放要求。代家湾雨水泵站汇水范围约150ha，整个区域雨水量约20m3/s，雨水泵站规模7.2m3/s，不能满足雨水排放要求。（3） 系统方案扩建代家湾雨水泵站及进水箱涵，规模由7.2m3/s扩建至20m3/s；新增李家沟雨水排口，并改造李家沟局部段，使其过水能力符合要求，改造系统方案见图2。

图2改造系统方案图图2改造系统方案图2.4泵站改造总平面设计雨水泵站设计规模20m3/s，现状泵房尺寸偏小，水泵等设备更换后原泵房难以容纳，需进行扩建。扩建方案一，保留现状雨水泵房，再新增1座雨水泵房，需新增用地780m2，新增配电间约150m2，设于新建泵房集水池上部；扩建方案二，拆除现状雨水泵房，在原雨水泵房用地范围内新建1座雨水泵房，新增用地74m2,新增配电间约200m2，设于新建泵房集水池上部，扩建方案比选见表1。表1扩建方案比选方案 保留现状，新增泵站拆除后新建泵站占地占地较大，新增用地780m2方案 保留现状，新增泵站拆除后新建泵站占地占地较大，新增用地780m2占地少，新增用地74m2，基本在现有泵站场地内实施挤占路边绿地，距滨河南路人景观性行道最小间距小于3m挤占路边绿地，距滨河南路人景观性行道最小间距小于3m，对道路景观及视野影响较大不影响现有景观工程费用 较低较高能耗水泵效率低、扬程高，现状泵站流量工程费用 较低较高能耗水泵效率低、扬程高，现状泵站流量7.2m3/s，装机功率1190kw，功率大，能耗高同等流量装机功率仅800kw，设备效率高、运行能耗省管理 设备分散、数量多，管理点位设备集中、数量少，便于管理多，运行管理人员要求多水泵使用年限长，临近产品寿命周期，属于淘汰产品，维修配件设备新、效率高产品维护不易采购；设备新、效率高性因淹没水深小，更换现有市场标准产品均不适合，需要定制综合考虑后期运行维护方便性、能耗成本，采用拆除后新建泵房方案。（2） 水泵参数泵站设计雨水量约20m3/s，选用混流泵6台，4台Q=4.5m3/s，H=8~10m，N=480kW；2台Q=1.38m3/s，H=8~10m，N=132kW。（3） 泵站出水渠道改造泵站原有出水渠道不能满足雨水排放要求，规模需与改造后泵站配套。新建出水渠道尺寸为BxH=3.6mx3m，穿越滨河南路覆土约2m，出口处采用渐扩设计，保证出口流速小于0.5m/s。2.5雨水主干管改造（1）李家沟改造方案李家沟低区段断面尺寸BxH=1mx1m，不能满足雨水排放要求，需进行改造。改造后断面尺寸BxH=2.5mx2m，上游段与现状BxH=2.5mx1m雨水箱涵连接，箱涵内底标高451.66m，下游段接入现状BxH=3mx2m雨水箱涵，箱涵内底标高451.39m。（2） 李家沟排口设计方案代家湾雨水泵站规模由7.2m3/s扩建至20m3/s，原进水箱涵断面尺寸不能满足雨水排放要求，需进行扩建。但由于其周边为住宅小区及绿化，近期不具备改造条件，经与建设部门沟通，近期在李家沟汇入箱涵处增加1个重力排水出口，将李家沟的雨水直接排入安昌河，以解决安昌河水位不高时区域雨水的排放问题。新建李家沟排出口断面尺寸BxH=3mx2.6m，新建箱涵与滨河路现状雨水箱涵沟通。（3） 箱涵清淤李家沟、涪翁堰、翥鹤堰箱涵淤堵现象严重，需定期清淤，以保证排水畅通。结合工程所在地区实际情况，采用机械冲洗及人力疏通方式清淤。3结语绵阳市御营坝片区雨水系统改造工程，通过现状调研，梳理区域雨水排水系统分区，分析其存在问题，对雨水泵站及雨水主干管实施改造。扩建代家湾雨水泵站，拆除原雨水泵房，新建雨水泵房及配电间，并改造泵站出水渠道；改造李家沟低区段；新增李家沟雨水排口；清淤疏