蔣宗富,何青
(1.中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司,杭州 311122;2.北京中聯(lián)環(huán)工程股份有限公司,杭州 310012)
城市建設(shè)過程中對道路的硬化處理,讓雨水很容易聚集在地表,形成城市內(nèi)澇問題,嚴(yán)重影響城市居民的出行,甚至?xí)黾尤藗兂鲂械奈kU(xiǎn)性,因此,需要針對城市內(nèi)澇情況展開深入分析,以尋求更好的市政管網(wǎng)建設(shè)措施,由此充分發(fā)揮管網(wǎng)的排水效能,減少雨水的地表集聚,改善城市環(huán)境。
某項(xiàng)目為市政管網(wǎng)改造建設(shè)項(xiàng)目,位于南方某城市,城市內(nèi)建設(shè)有地鐵、立交橋、地下通道等設(shè)施,由于城市內(nèi)澇的影響,這些設(shè)施難以在雨季正常運(yùn)作,嚴(yán)重影響了城市交通運(yùn)輸。目前,城市建設(shè)過程中對路面的大面積硬化處理使地表土壤失去了排水功能,需要城市市政管網(wǎng)承擔(dān)排水任務(wù),因此,從本質(zhì)上來看,城市內(nèi)澇問題主要源于管網(wǎng)系統(tǒng)的排水能力不足,無法及時(shí)將城市降水排出,導(dǎo)致雨水集聚在地面上,形成內(nèi)澇?;诖?,需要通過改造優(yōu)化現(xiàn)有管網(wǎng)設(shè)施,使其滿足城市排水需求,消除內(nèi)澇問題。
暴雨強(qiáng)度是一項(xiàng)重要的城市排水需求參數(shù)。一般來說,如果管網(wǎng)能夠及時(shí)排出暴雨強(qiáng)度最大情況下的城市降水,就可以避免內(nèi)澇的發(fā)生。因此,在管網(wǎng)建設(shè)中,需要先計(jì)算出城市暴雨強(qiáng)度,然后根據(jù)該參數(shù)進(jìn)行管網(wǎng)建設(shè)措施的設(shè)定,如管徑等,以提高各項(xiàng)建設(shè)措施的合理性。在暴雨強(qiáng)度計(jì)算中,通常用式(1)計(jì)算暴雨強(qiáng)度:
式中,q為暴雨強(qiáng)度;t為降雨時(shí)長;P為重現(xiàn)期;n、b、c、A1均為需要以統(tǒng)計(jì)的方式確定的地方參數(shù)。從式(1)可以看出,暴雨強(qiáng)度會隨著重現(xiàn)期的變化而變化,且重現(xiàn)期越高,暴雨強(qiáng)度越大,城市管網(wǎng)建設(shè)中需要的排水管直徑也會越大。為此,考慮到全球溫室效應(yīng)加劇、城市環(huán)境的特點(diǎn)以及城市降雨量逐年增加的現(xiàn)狀,在計(jì)算暴雨強(qiáng)度時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加P值,以增加排水管道的管徑,提高管網(wǎng)的排水能力,使此項(xiàng)目的建設(shè)能夠更好地解決內(nèi)澇問題。此外,式(1)中,t=t1+mt2(其中,t1為地面集水時(shí)間;t2為管內(nèi)雨水流過時(shí)間;m為折減系數(shù))。根據(jù)該公式可以看出,只有當(dāng)t=t1時(shí),地面集水量會達(dá)到最大,而對于t1,我國通常采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值5~15 min,由此可計(jì)算出水流量最大時(shí),管網(wǎng)內(nèi)雨水流過應(yīng)當(dāng)達(dá)到的時(shí)長。此后,還可以按照公式t2=ΣL/60v(L為各管段的長度;v為各管段的水流速度)計(jì)算各管段的長度,以及管道水流速度,為管網(wǎng)項(xiàng)目提供更多的建設(shè)用參數(shù)。此外,還要根據(jù)上述計(jì)算出的各項(xiàng)參數(shù),按照公式Q=ψqF計(jì)算出管道流量(其中,Q為雨水流量;ψ為系數(shù)<1;F為匯水面積),由此幫助人們制定精準(zhǔn)的管網(wǎng)建設(shè)措施和各項(xiàng)參數(shù)實(shí)施參數(shù),保證管網(wǎng)建設(shè)可以有效應(yīng)對內(nèi)澇問題。
在管網(wǎng)建設(shè)中,為了更好地解決內(nèi)澇問題,需要對當(dāng)前的內(nèi)澇積水現(xiàn)狀進(jìn)行全面調(diào)查,并統(tǒng)計(jì)近期內(nèi)澇積水信息,同時(shí),前往內(nèi)澇積水點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場考查,由此為管網(wǎng)建設(shè)工作收集更多的資料信息,保證優(yōu)化建設(shè)措施的準(zhǔn)確性與合理性。在該項(xiàng)目的積水點(diǎn)調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)近年來一旦出現(xiàn)強(qiáng)降雨,城市區(qū)域內(nèi)一定會存在積水路段,經(jīng)調(diào)查后發(fā)現(xiàn),城市下水井的蓄水池均為小型混凝土蓄水池(見圖1),該蓄水池可以存儲一般降水情況下的雨水,但很難實(shí)現(xiàn)對強(qiáng)降水情況下的雨水收容,經(jīng)資料分析統(tǒng)計(jì),該城市內(nèi)現(xiàn)存14個(gè)積水點(diǎn),城市內(nèi)澇情況見表1,內(nèi)澇現(xiàn)場圖如圖2所示。
圖2 內(nèi)澇現(xiàn)場圖
表1 城市內(nèi)澇情況表
圖1 蓄水池圖
基于此,可以了解到積水點(diǎn)形成的原因,主要為以下3點(diǎn):(1)蓄水池規(guī)模較小,目前所用的蓄水池難以容納強(qiáng)降水情況下的雨水,導(dǎo)致雨水集聚在地表,形成了城市內(nèi)澇問題。(2)根據(jù)排水規(guī)劃,管網(wǎng)將雨水收集后,會將其統(tǒng)一排放到附近的湖中,若遇到強(qiáng)降雨情況,被排入湖中的雨水會被泵站抽取后,排入市區(qū)附近的河流。但事實(shí)上,由于該湖屬于景觀湖,對水質(zhì)存在要求,因此,泵站并未啟用,而是通過積水點(diǎn)周圍的雨水管排水,但是,積水點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的雨水管難以承載此排水量,形成了積水問題。(3)目前,整體管網(wǎng)設(shè)施體系已經(jīng)老化,性能逐漸下降,因此,難以有效應(yīng)對排水壓力,加劇了內(nèi)澇問題。
通過對上述積水點(diǎn)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析,可以得出市政管網(wǎng)的建設(shè)需求包括以下3點(diǎn):(1)擴(kuò)建蓄水池,增強(qiáng)蓄水池的雨水容納能力,使雨水能夠順利地經(jīng)由排水口和管道進(jìn)入地下,防止其聚集在地表;(2)對積水點(diǎn)周圍的雨水管進(jìn)行改造,考慮到積水點(diǎn)周圍雨水管的排水壓力較大,因此,需要通過更換直徑更大的管道,設(shè)置更大規(guī)模的管道系統(tǒng),從而提高雨水管的排水速度,避免雨水聚集;(3)更新老舊管網(wǎng)設(shè)施,使管網(wǎng)系統(tǒng)能夠恢復(fù)良好的作業(yè)狀態(tài),由此更好地治理內(nèi)澇積水問題,創(chuàng)設(shè)良好的城市人居環(huán)境。
根據(jù)上文論述,在管網(wǎng)建設(shè)中,蓄水池?cái)U(kuò)建是一項(xiàng)重要的建設(shè)措施,其能夠提高城市的雨水收納量,有效緩解城市內(nèi)澇的問題。在此過程中,需要準(zhǔn)確運(yùn)用各項(xiàng)蓄水池施工技術(shù)措施,以保證管網(wǎng)蓄水池建設(shè)效果。在施工技術(shù)操作中,首先,要運(yùn)用專業(yè)的儀器設(shè)備進(jìn)行測量,然后按照設(shè)計(jì)方案,確定蓄水池的施工參數(shù)。其次,對蓄水池進(jìn)行砌筑。在此過程中,注意砌筑灰縫寬度應(yīng)當(dāng)控制在約10 mm,并且不得超過12 mm,也不能低于8 mm,且要選用飽滿度>85%的砂漿填縫,但嚴(yán)禁用水泥漿填縫。此外,還要注意,配置好的砂漿需在3 h內(nèi)用完,如果此時(shí)的溫度>30℃,則應(yīng)盡量在2 h內(nèi)用完。此外,待砌筑完畢后,還要進(jìn)行抹灰,先將池壁打毛,再運(yùn)用M10的水泥砂漿,分層抹灰。最后,對砌筑、抹灰完畢的蓄水池進(jìn)行滿水試驗(yàn),確認(rèn)無問題后,才能將其投入使用,以保證施工技術(shù)落實(shí)效果。在試驗(yàn)中,進(jìn)行3次充水,第一次與第三次充水后要觀察24 h,第二次沖水后要觀察72 h,且每次充水后均要測試滲水量,一旦發(fā)現(xiàn)滲水量過大,則要立即做出處理,確保此項(xiàng)建設(shè)措施的落實(shí)效果能夠達(dá)到預(yù)期[1]。
在積水網(wǎng)點(diǎn)管網(wǎng)改造中,需要先對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,再對照當(dāng)前所使用管網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)明確需要改造的部分,然后圍繞積水點(diǎn)調(diào)查結(jié)果,結(jié)合周圍建筑物、構(gòu)筑物的建設(shè)情況,以及地下管線的埋設(shè)情況進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。待設(shè)計(jì)方案完成后,再按照現(xiàn)行的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合實(shí)際情況,制訂合理科學(xué)的施工方案,之后以該設(shè)計(jì)方案和施工方案為依據(jù),展開積水點(diǎn)管網(wǎng)改造建設(shè)施工。在施工中,應(yīng)當(dāng)注意,由于城市地下環(huán)境較為復(fù)雜,為了避免施工操作破壞周圍的建筑、構(gòu)筑物地基,以及管線,需運(yùn)用全站儀、水準(zhǔn)儀等專業(yè)儀器,嚴(yán)格遵照現(xiàn)行的測量規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行測量定位,以精準(zhǔn)地確定施工方位,保證此項(xiàng)管網(wǎng)建設(shè)工作效果。在此過程中,還要做好施工設(shè)計(jì)交底,并組織技術(shù)負(fù)責(zé)人、施工班組管理者,圍繞設(shè)計(jì)圖紙、施工方案進(jìn)行充分交底,使其能夠準(zhǔn)確了解施工方案,減少錯(cuò)誤、不當(dāng)施工操作的出現(xiàn),深入優(yōu)化改造建設(shè)質(zhì)量,以有效治理城市內(nèi)澇問題,提升管網(wǎng)建設(shè)水平。此外,也要注意,由于管網(wǎng)改造建設(shè)屬于隱蔽工程,必須在每一個(gè)施工步驟完畢后,進(jìn)行檢查驗(yàn)收,確認(rèn)無問題后,才能繼續(xù)開展后續(xù)施工環(huán)節(jié),由此保證整體建設(shè)效果,深入優(yōu)化內(nèi)澇治理下,管網(wǎng)建設(shè)效果[2]。
在管網(wǎng)建設(shè)中,進(jìn)行老舊管網(wǎng)設(shè)施更換時(shí),需要施工人員對城市整體的市政管網(wǎng)體系進(jìn)行檢修,以確定管網(wǎng)的老化程度,為更換工作提供依據(jù)。在此過程中,需要先向有關(guān)部門索取管網(wǎng)系統(tǒng)的歷史建設(shè)資料,然后通過翻閱該材料了解當(dāng)前管網(wǎng)的情況,再到現(xiàn)場對管網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查,由此確定需要更換的老舊設(shè)施類型與數(shù)量。之后,基于此進(jìn)行設(shè)施采購、安裝。在設(shè)施采購中,需選擇口碑好、資質(zhì)高的供應(yīng)商進(jìn)行采購,且在設(shè)施運(yùn)抵后,做好驗(yàn)收工作,并仔細(xì)查看數(shù)量、型號是否符合要求,同時(shí),也要重點(diǎn)測試設(shè)施的性能,確保其質(zhì)量與性能可以滿足需求。在設(shè)施更換安裝中,需要注意做好新設(shè)施與舊設(shè)施之間的銜接,并嚴(yán)格按照現(xiàn)行的施工規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)施安裝,而且還要在安裝完畢后,進(jìn)行相應(yīng)的性能試驗(yàn),確認(rèn)無問題后,才能將其投入使用,以保證管網(wǎng)建設(shè)效果[3]。
綜上所述,做好城市管網(wǎng)的建設(shè)工作有助于城市內(nèi)澇問題治理工作水平的提升。在內(nèi)澇治理中,應(yīng)根據(jù)城市內(nèi)澇情況與市政管網(wǎng)現(xiàn)狀,制訂合理的管網(wǎng)建設(shè)措施方案,強(qiáng)化市政管網(wǎng)的排水性能,改善地表積水造成的內(nèi)澇問題,構(gòu)建更好的城市人居環(huán)境。