漢京超，徐文征，曹 晶

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

0 引 言

近年來我國北京、上海、武漢、廣州等許多大中城市先后遭遇了較為嚴重的內澇災害，造成了巨大的經濟損失。為此國家相關部門多次下發(fā)文件，要求加強城市排水設施建設，提高排水防澇設施建設標準。對于特大城市，其中心城區(qū)通常具有經濟發(fā)達、人口密集、建筑林立、用地緊張、交通擁擠、地下空間大量開發(fā)等諸多典型特征，使得對現(xiàn)狀雨水管網進行大規(guī)模翻排改建并不現(xiàn)實。而深層排水調蓄隧道技術的日趨成熟和廣泛應用恰逢其時，正可為解決現(xiàn)狀排水系統(tǒng)的問題提供行之有效且經濟合理的解決方案。

事實上，國內排水行業(yè)在很久之前就已經在探索應用深層調蓄隧道技術的可行性。早在2009年，上海市政總院的全國工程勘察設計大師羊壽生就提出在蘇州河下面建設100萬m3容積調蓄池，推薦采用直徑9.2 m的隧道，長約15 km，置于地下45 m[1]。隨著研究的深入和需求的迫切，2016年3月上海市人民政府批復了《蘇州河段深層排水調蓄管道系統(tǒng)工程規(guī)劃》，2017年6月28日蘇州河深隧工程（試驗段）開工，表明上海的排水深隧系統(tǒng)工程正式啟動建設。目前作為主體工程的蘇州河段深層排水調蓄管道系統(tǒng)工程（以下簡稱蘇州河深隧工程）正處于項目建議書階段，為系統(tǒng)論述該工程建設的必要性，特撰寫本文，與業(yè)內專家學者交流商榷。

1 響應國家相關政策法規(guī)需要

近年來國家對于排水防澇、海綿城市建設和黑臭河道整治方面高度重視，多次下發(fā)相關的政策文件進行督導和推進。表1梳理了2013年以來國家下發(fā)的部分重要相關文件及規(guī)范，從中不難看出國家重視力度之大。

2014年版和2016年版的《室外排水設計規(guī)范》（GB 50014—2006）均明確提出，上海等特大城市中心城區(qū)的雨水管渠設計重現(xiàn)期應不低于3～5年，且經濟條件較好、人口密集、內澇易發(fā)的城鎮(zhèn)宜采用上限?！八畻l”中也明確要求：“用10年左右的時間，建成較為完善的城市排水防澇工程體系，特大型城市中心城區(qū)雨水管渠設計重現(xiàn)期提高至3～5年?！?017年實施的《城鎮(zhèn)雨水調蓄工程技術規(guī)范》（GB 51174—2017）條文中則提出：“內澇易發(fā)、人口密集、地下管線復雜、現(xiàn)有排水系統(tǒng)改造難度較高的地區(qū)，可設置調蓄隧道系統(tǒng)?！痹谏鲜霰尘跋拢七M蘇州河深隧工程的建設，既是貫徹落實國家相關排水防澇、污染控制、海綿城市建設及黑臭河道治理等政策要求的需要，也是上海作為國際化大都市在排水基礎設施建設方面的歷史性舉措，具有重要意義。

表1 國家下發(fā)的部分相關文件

2 滿足上海市相關規(guī)劃及政策的要求

2.1 《上海市城市總體規(guī)劃（2017—2035）》

根據《上海市城市總體規(guī)劃（2017—2035）》（公示稿），上海的城市目標愿景是努力把上海建設成為卓越的全球城市，令人向往的創(chuàng)新之城、人文之城、生態(tài)之城，具有世界影響力的社會主義現(xiàn)代化國際大都市。為此規(guī)劃提出，要建設更可持續(xù)的韌性生態(tài)之城，包括完善防汛除澇保障體系、建成能有效抵御突發(fā)性災害氣候的現(xiàn)代化城市防汛保障體系、高標準建設和改造城鎮(zhèn)雨水系統(tǒng)，以及提升水環(huán)境質量等。而蘇州河深隧工程作為提高城市排水防澇標準、完善防汛除澇保障體系，以及提升城市水環(huán)境質量的重要手段和依托工程，其建設需求迫切、工程意義顯著。

2.2 《上海市城市雨水排水規(guī)劃（2017—2035）》

根據《上海市城市雨水排水規(guī)劃（2017—2035）》（公示稿），規(guī)劃在上海中心城區(qū)形成“3、2、2、X”的布局，即通過海綿設施建設，新建3個集中線性調蓄管道系統(tǒng)、2縱聯(lián)絡管、2座初期雨水處理廠，并對區(qū)域已建未達標系統(tǒng)進行整體提標和初雨輸送。其中蘇州河段深層排水調蓄管道系統(tǒng)工程作為集中線性調蓄管道系統(tǒng)的中線工程，聚焦于現(xiàn)狀暴雨積水嚴重、排水防澇和水環(huán)境矛盾突出的蘇州河地區(qū)，已被列入2017年11月發(fā)布的《蘇州河環(huán)境綜合整治四期工程總體方案》之中。由此可見，盡快推進蘇州河深隧工程滿足上位排水專業(yè)規(guī)劃及蘇四期工程總體方案的要求，規(guī)劃依據和工程必要性均非常充分。

2.3 上海市海綿城市建設的需要

2013年12月12日習近平總書記在中央城鎮(zhèn)化工作會議上的講話指出：在提升城市排水系統(tǒng)時要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。海綿城市的六字方針包括“滲、滯、蓄、凈、用、排”，而深層調蓄隧道作為海綿城市建設的重要措施和手段，是“蓄”和“排”理念的有機結合和良好體現(xiàn)。

根據《上海市海綿城市建設指標體系》，為實現(xiàn)上海的年徑流總量控制目標，市政雨水系統(tǒng)（含調蓄、深隧等）與河道共同作為年徑流總量控制的托底工程（見圖1）。而對于現(xiàn)在水面率不足3.0%的上海中心城區(qū)，蘇州河深隧工程將是年徑流總量控制的重要和主要托底工程。

圖1 上海市海綿城市建設指標體系構架圖

2.4 其他相關規(guī)劃及政策

2015年11月上海市水務規(guī)劃院聯(lián)合上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司、上海市城市建設設計研究總院編制完成了《蘇州河段深層排水調蓄管道系統(tǒng)工程規(guī)劃》，并于2016年3月25日獲批。該規(guī)劃作為蘇州河深隧工程的專項工程規(guī)劃，對于整個工程的工程范圍、工程目標、建設條件、規(guī)劃方案、工程投資及效益等進行了較翔實的論證，為蘇州河深隧工程的立項和推進奠定了重要的基礎。此外，2015年12月印發(fā)的《上海市水污染防治行動計劃實施方案》也明確提出，開展中心城初期雨水治理，深化蘇州河段深層排水調蓄系統(tǒng)工程的前期研究并加快建設。因此蘇州河深隧工程的建設在符合上位規(guī)劃和產業(yè)政策方面依據充分。

3 滿足人民群眾對美好生活的向往

黨的十九大報告指出，我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。因此作為一項排水領域的世紀工程，必須將滿足廣大人民群眾對美好生活的向往作為重要出發(fā)點。

3.1 提高蘇州河沿線地區(qū)的排水標準

蘇州河中心城區(qū)段沿線是上海市經濟最為發(fā)達的地區(qū)之一，涉及市政雨水排水系統(tǒng)共有25個（其中已建24個、在建1個），總服務面積為57.92 km2。已建雨水排水系統(tǒng)的設計標準除廣肇系統(tǒng)采用兩年一遇外，其他均采用一年一遇。根據上海市排水處統(tǒng)計資料，上海中心城區(qū)暴雨積水點主要分布于123個系統(tǒng)中，其中蘇州河地區(qū)有21個系統(tǒng)暴雨積水，積水點總數(shù)約占中心城的19%，暴雨積水嚴重。同時蘇州河兩岸規(guī)劃的除澇泵站規(guī)模僅建成了50%，水利片除澇能力尚未達到20年一遇的除澇標準。因此通過建設蘇州河深隧工程，實現(xiàn)沿線地區(qū)排水系統(tǒng)的提標，保證地區(qū)排水安全非常必要。

3.2 應對蘇州河地區(qū)日趨嚴峻的防澇形勢

蘇州河是上海市最主要的一條防洪排澇河流，它兼具流域行洪、區(qū)域排澇、環(huán)境景觀生態(tài)、航運等多重功能。然而由于沿線地區(qū)水面率偏低、周邊建筑人口密集、地區(qū)開發(fā)強度非常高，加上近年來全球氣候變化異常、極端強降雨頻發(fā)，使得蘇州河的防澇壓力巨大。在遭遇風、暴、潮、洪“四碰頭”的情況下，蘇州河曾多次發(fā)生超越警戒水位的險情，導致沿線排水泵站被迫停機，引發(fā)嚴重的內澇災害及經濟損失。

通過蘇州河深隧工程的建設，可以在一定程度上減輕蘇州河的排澇和行洪壓力。同時如果遠期增設排江泵站，還可在蘇州河深隧靜態(tài)調蓄的主運行模式上增加動態(tài)輸送的選擇，相當于在蘇州河下方又增設了一條“地下河川”，這對于有效應對蘇州河地區(qū)日趨嚴峻的防澇形勢效果顯著、意義重大。

4 滿足國際化大都市水環(huán)境治理需要

目前蘇州河沿線已經建設了6座調蓄池，分別是成都路、新昌平、夢清園、江蘇、芙蓉江和新師大調蓄池，6座調蓄池總調蓄容積約7.42萬m3，其中夢清園調蓄池最大，調蓄容積為2.5萬m3。上述6座調蓄池在CSOs控制上取得了一定效果[2-3]，但是由于總體規(guī)模有限，尚無法從根本上解決蘇州河中心城區(qū)段的雨天溢流污染問題，蘇州河“逢雨即黑”的現(xiàn)象仍然時有發(fā)生。而通過蘇州河深隧工程的建設，可以實現(xiàn)22.5 mm以內的降雨市政泵站不溢流，基本消除工程沿線初期雨水污染。因此可見，蘇州河深隧工程將有效加強沿線面源污染控制，改善蘇州河水環(huán)境質量，成為上海市黑臭河道治理的典型案例及長效手段。

5 滿足智慧城市精細化設計、精細化管理需要

近年來隨著新型技術的不斷涌現(xiàn)和發(fā)展，排水領域信息化、現(xiàn)代化水平不斷提高，對于智慧水務、智慧城市建設的呼聲也越來越高?！渡虾Ｊ谐鞘锌傮w規(guī)劃（2017—2035）》明確提出，創(chuàng)新城市治理方式，加強精細化管理，推動城市公共基礎設施管理智能化，實現(xiàn)城市管理精細化、可視化發(fā)展。上海在排水行業(yè)信息化建設方面起步較早，目前已經做了一些有益的探索并取得了一定的成果[4]，其搭建的排水行業(yè)數(shù)據庫及管理信息系統(tǒng)目前已經廣泛應用于排水規(guī)劃建設、設施管理、運行監(jiān)管、排水防澇等方面。在此基礎上，近年來排水管網模擬軟件、三維建模（BIM）軟件、實時控制系統(tǒng)軟件、輔助決策系統(tǒng)軟件的迅速發(fā)展和廣泛應用也為蘇州河深隧工程的精細化設計和管理提供了有力支撐。有理由相信，通過對先進模型技術的探索和運用，蘇州河深隧工程將進一步推動和提升上海市智慧水務領域的精細化設計和管理，并彰顯長效的有益影響。

6 樹立深隧技術解決中心城區(qū)防洪排澇工程示范

目前深層調蓄隧道技術日趨成熟，國際上成功案例已經超過20項。我國廣州、深圳、北京、武漢、成都等許多城市也在進行深隧工程的研究、規(guī)劃乃至建設。然而目前開工建設的調蓄隧道僅廣州深隧工程東濠涌試驗段和上海蘇州河深隧工程試驗段。廣州深隧工程東濠涌試驗段工程內徑約5.3 m，長約1.77 km，埋深約40 m[5]，為廣州深隧工程的一條支線；上海蘇州河深隧工程試驗段內徑10.0 m，長約1.67 km，埋深接近60 m，是蘇州河深隧全線工程的起始段?？傮w而言，國內深隧技術的應用尚處于探索和起步階段，相關的技術研發(fā)和儲備也相對滯后，存在一定的研究和技術空白。

與此同時，上海蘇州河深隧工程目標多樣、條件復雜、難點突出，無法有效借鑒國外深層調蓄隧道的工程經驗以及國內交通隧道的設計方法。通過蘇州河深隧工程試驗段及全線工程的建設，可以實現(xiàn)深隧核心技術的積累和突破，通過樹立示范工程，最終為后續(xù)的上海乃至我國其他城市深隧工程的建設奠定堅實的基礎。

7 結 語

蘇州河段深層排水調蓄管道系統(tǒng)工程旨在解決上海市中心城區(qū)排水系統(tǒng)提標、內澇防治及面源污染控制等問題。為論證其建設必要性，本文從響應國家相關政策法規(guī)的需要、滿足上海市相關規(guī)劃及政策的要求、滿足人民群眾對美好生活的向往、滿足國際化大都市水環(huán)境治理的需要、滿足智慧城市精細化設計和管理的需要、樹立深隧技術解決中心城區(qū)防洪排澇工程示范等角度進行了詳細的分析。研究表明，建設蘇州河深隧工程依據充分、效益顯著、意義重大、影響深遠。建議后續(xù)結合深隧技術的探索、研發(fā)和實踐，高標準、嚴要求，不斷優(yōu)化工程技術方案，讓這一世紀工程在建設美麗中國的藍圖上綻放出絢爛的花朵。