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摘要:2013年“菲特”臺风期间,杭州虎跑路小天竺区块积水严重,该区块内有条山溪性河流直接影响汛期排水。本文主要分析了该区块城市内涝积水的原因,并从实际角度出发提出了积水处置措施。
关键词:城市内涝 积水 排涝
近年来,杭州的城市化进程加快,相应的城市内涝现象也愈演愈烈,虽然杭州市市政部门对雨水排水系统及附属设施改造做了许多工作,但仍无法赶上城市发展的步伐。区域段时间集中降雨强度进程超过城市排水能力,导致地面积水成灾,严重时导致交通中断、居民家中及商铺进水,对市民生产生活造成较大影响。
2013年23号强台风“菲特”期间,杭州虎跑路小天竺区块铁路涵洞下严重积水,导致交通中断一整天,对周边交通影响极大。为此省、市政府高度重视,专门立项实施排水管网及排涝泵站建设工程,力争在2014年汛期到来前,彻底解决该区块的积水问题。下面本文将对该区块的积水原因及处置措施进行探讨。
1、地理位置
虎跑路位于杭州西湖风景区,北起杨公堤,南至钱塘江畔之江路,沿线东侧为大慈山,西侧为二龙山。整个地势北高南低,西高东低。
积水点主要位于虎跑路南侧小天竺区块,虎跑路与钱江一桥铁路桥交叉口的下穿涵洞附近,东侧是虎玉路,西侧是马儿山路。
积水点位于进龙河旁。进龙河是一条山溪性河流,具有河床坡降陡、洪水暴涨暴落的特点,高水位历时短,流量集中,流速大。
2、排水设施
虎跑路西侧部分路段有明渠,宽0.5~1米,高0.5~1米不等,通过数根横穿管渠汇入虎跑路东侧明渠。虎跑路东侧全路段沿山体有排水明渠,明渠依山而建,宽1~1.5米,高1~1.5米。明渠北接满觉陇路明渠,南侧穿过小天竺区块后,宽度变大至2~20米,高1.2~3米,该段明渠也被称为进龙河。进龙河北接虎跑路东侧明渠,南侧直接汇入钱塘江。
小天竺西侧马儿山路有一定的防洪排涝设施,沿山体有一条1米×1米(宽×高)的截洪沟,截洪沟横穿现状虎跑路采用DN500UPVC管连接,下游通过一条长约26米,尺寸为2.0米×0.8米(宽×高)的截洪沟排入现状进龙河。根据现场勘查,上游山体截洪沟的淤积及过路圆管涵的破损变形均比较严重,断面严重缩小,对暴雨时山水的过流产生严重的影响。
虎玉路无雨水管渠接入虎跑路,雨水均由路面散排汇入。
铁路涵洞处有暗渠接入进龙河,尺寸为4.5米×1.3米(宽×高),暗渠排水通畅,但出口被河道内的污水管道阻挡,出水高度仅约0.5米。
3、积水原因
3.1气候因素
2013年杭州全年的累计降水量为1490毫米。与往年平均降水量相比,2013年杭州降水量略高一点,但降水时空分布不均,全年5次区域性暴雨过程占了总降水量的60%左右 (注:往年平均指1951~2012的平均值) 。尤其是国庆期间,秋台风“菲特”强势来袭,它是自1951年以来,10月份登陆我国大陆最强的台风。受其影响,10月6日至8日全市面雨量186毫米,有84个站降水超过300毫米,萧山党山和益农2个站超过500毫米。10月7日,主城区馒头山国家基准站雨量246.4毫米,超过了杭州日雨量历史极值(2007年10月8日受“罗莎”台风影响日最大雨量191.3毫米),导致大范围内涝。[1]
进龙河作为流域排水主干河,排水能力受钱塘江水位影响较大。菲特台风期间,遭遇钱塘江洪潮,钱塘江在10月7日涨潮时水位为7.13米,已超过6.88米的警戒水位。潮水对进龙河排涝有顶托作用,原有出水口基本不能自排,甚至产生潮水倒灌。
3.2地形因素
虎跑路小天竺区块地势低洼。虎跑路北侧汇流产生的大量洪水迅速汇入进龙河,同时西侧马儿山产生的汇流通过排水明渠进入虎跑路明渠,与上游洪峰同时到达,加大了行洪排洪压力。
虎跑路小天竺区块铁路涵洞为地势最低点,标高7.7米左右,而周边路面普遍标高在8~10米左右。平时此处可以通过暗渠排入进龙河,若雨量较大,进龙河水位上涨,则容易造成排水不畅,铁路涵洞下雨水无法及时排除。
3.3排洪、滞洪能力不足
(1)现状明渠(山体截洪沟)尺寸无法满足汇水范围内山体雨水流量要求。以马儿山明渠为例:该区块的雨水汇水范围共计95.5公顷,根据排雨设计标准复核,设计雨水水量约11460.0L/s。现状山体截洪沟有效过水断面尺寸为1.0x1.0,有效过水面积1.0m2,根据排雨设计标准,现状渠道排水能力约1500L/s;下游横穿虎跑路现状截洪沟有效过水断面尺寸为2.0x0.8,有效过水面积1.6m2,现状渠道排水能力约3000L/s;均满足排洪要求。然而两者直接的连接管是DN500的UPVC管,排水能力仅约200L/s,远低于排洪要求。
虎跑路明渠排水情况正常,只有一节点因为距离山体太近,使得明渠较窄,泄洪能力相比其他路段较小。横穿虎跑路的管渠由于强弱电等其他管线的标高冲突,被占用大量空间,过流面积较小。
(2)河道过流能力不足。进龙河经过近2年的清淤工程,排洪能力得到较大提升,但上游河道相对较窄的河段中,有一根DN600的PE污水管,其方包尺寸约为0.8米×1.5米(宽×高),导致行洪排涝能力下降。河道上方有涉嫌违建的桥梁,增加阻水,减少了河道排洪量。
(3)城市化发展导致地表径流增加。随着城市化发展,不透水面积增加,从而导致地表的下渗能力大幅度降低,致使地下水位下降,地表径流量大幅度增加,使得河道洪峰流量成倍增加。排水系统管网化,河道整治直线化,断面规则化,使得整个排水系统糙率减小,洪水汇流速度增加,洪水量相对集中,洪峰出现时间提前。周边绿地经过美化彩化提升,标高高于路面,且部分路段设置了绿化侧石,原有的天然池塘被填埋,降低滞洪能力,增加暴雨产洪量。
4、处置措施
4.1减少地表径流
将现状明渠分流进入虎跑路西侧水杉林,利用水杉林防洪调蓄功能对山体洪水起到截流作用。同时与上游现状渠道沟通,起到分流作用。在水杉林东侧(虎跑路西侧)新建挡水坝,采用景观造坡的形式,提高水杉林蓄水体积,增加防洪能力。新建阻水坝约300米,景观造坡约0.6米,新建导流明渠,将蓄洪区内的水引至虎跑路明渠。
4.2增加排洪、蓄洪能力
(1)对现状虎跑路沿线山体截洪沟全线清淤,以确保重现期较低的一般雨天时雨水能顺利排放,避免在虎跑路形成积水,影响道路正常通行功能。进行河道清淤,增加过水断面,增加河道排洪蓄洪能力。
(2)改造现状雨水管渠。对马儿山路明渠的下游DN500管处节点进行改造,新建箱涵,尺寸为2.0mx0.8m(宽×高),与下游现状横穿虎跑路箱涵接顺。对明渠驳坎进行加高加固,高度约0.6米。
由于虎跑路地下管线复杂,交通流量大,无法通过大开挖方式新建雨水管,可以采用顶管的方式横穿虎跑路,管径在2米左右,上游为马儿山明渠及蓄洪区内雨水,下游接进龙河。
(3)拆除河道、明渠沿线违章建筑,特别是桥梁、管线等阻水物,恢复截洪沟行洪断面。
(4)改建虎跑路铁路涵洞暗渠,设置电动闸门及排水泵站。平时通过暗渠自流排入进龙河,当进龙河水位上涨,暗渠雨水无法排除时,关闭闸门,启用排水泵站进行強排进入进龙河。同时在暗渠入口处新建排水边沟,同时改造该处道路横坡,增加暗渠及排水泵站进水速度。
(5)在进龙河入钱塘江出口处设置电动闸门及大型排涝泵站。平时通过出水口自流排入钱塘江,当钱塘江水位上涨,洪水无法排除时,关闭闸门,启用排涝泵站进行強排进入钱塘江。
5、结语
根据本文对杭州虎跑路小天竺区块积水的分析,除了不容易解决的气候、地形因素外,蓄洪、排洪能力不足是主要原因。加强养护管理,最大限度利用原有设施;结合实际情况,新建、改造排洪蓄洪设施、设备对于缓解城市内涝积水问题都起着十分积极的作用。
[1]2013杭州气象盘点,2013年12月31日 14:30:59?浙江在线新闻网站
关键词:城市内涝 积水 排涝
近年来,杭州的城市化进程加快,相应的城市内涝现象也愈演愈烈,虽然杭州市市政部门对雨水排水系统及附属设施改造做了许多工作,但仍无法赶上城市发展的步伐。区域段时间集中降雨强度进程超过城市排水能力,导致地面积水成灾,严重时导致交通中断、居民家中及商铺进水,对市民生产生活造成较大影响。
2013年23号强台风“菲特”期间,杭州虎跑路小天竺区块铁路涵洞下严重积水,导致交通中断一整天,对周边交通影响极大。为此省、市政府高度重视,专门立项实施排水管网及排涝泵站建设工程,力争在2014年汛期到来前,彻底解决该区块的积水问题。下面本文将对该区块的积水原因及处置措施进行探讨。
1、地理位置
虎跑路位于杭州西湖风景区,北起杨公堤,南至钱塘江畔之江路,沿线东侧为大慈山,西侧为二龙山。整个地势北高南低,西高东低。
积水点主要位于虎跑路南侧小天竺区块,虎跑路与钱江一桥铁路桥交叉口的下穿涵洞附近,东侧是虎玉路,西侧是马儿山路。
积水点位于进龙河旁。进龙河是一条山溪性河流,具有河床坡降陡、洪水暴涨暴落的特点,高水位历时短,流量集中,流速大。
2、排水设施
虎跑路西侧部分路段有明渠,宽0.5~1米,高0.5~1米不等,通过数根横穿管渠汇入虎跑路东侧明渠。虎跑路东侧全路段沿山体有排水明渠,明渠依山而建,宽1~1.5米,高1~1.5米。明渠北接满觉陇路明渠,南侧穿过小天竺区块后,宽度变大至2~20米,高1.2~3米,该段明渠也被称为进龙河。进龙河北接虎跑路东侧明渠,南侧直接汇入钱塘江。
小天竺西侧马儿山路有一定的防洪排涝设施,沿山体有一条1米×1米(宽×高)的截洪沟,截洪沟横穿现状虎跑路采用DN500UPVC管连接,下游通过一条长约26米,尺寸为2.0米×0.8米(宽×高)的截洪沟排入现状进龙河。根据现场勘查,上游山体截洪沟的淤积及过路圆管涵的破损变形均比较严重,断面严重缩小,对暴雨时山水的过流产生严重的影响。
虎玉路无雨水管渠接入虎跑路,雨水均由路面散排汇入。
铁路涵洞处有暗渠接入进龙河,尺寸为4.5米×1.3米(宽×高),暗渠排水通畅,但出口被河道内的污水管道阻挡,出水高度仅约0.5米。
3、积水原因
3.1气候因素
2013年杭州全年的累计降水量为1490毫米。与往年平均降水量相比,2013年杭州降水量略高一点,但降水时空分布不均,全年5次区域性暴雨过程占了总降水量的60%左右 (注:往年平均指1951~2012的平均值) 。尤其是国庆期间,秋台风“菲特”强势来袭,它是自1951年以来,10月份登陆我国大陆最强的台风。受其影响,10月6日至8日全市面雨量186毫米,有84个站降水超过300毫米,萧山党山和益农2个站超过500毫米。10月7日,主城区馒头山国家基准站雨量246.4毫米,超过了杭州日雨量历史极值(2007年10月8日受“罗莎”台风影响日最大雨量191.3毫米),导致大范围内涝。[1]
进龙河作为流域排水主干河,排水能力受钱塘江水位影响较大。菲特台风期间,遭遇钱塘江洪潮,钱塘江在10月7日涨潮时水位为7.13米,已超过6.88米的警戒水位。潮水对进龙河排涝有顶托作用,原有出水口基本不能自排,甚至产生潮水倒灌。
3.2地形因素
虎跑路小天竺区块地势低洼。虎跑路北侧汇流产生的大量洪水迅速汇入进龙河,同时西侧马儿山产生的汇流通过排水明渠进入虎跑路明渠,与上游洪峰同时到达,加大了行洪排洪压力。
虎跑路小天竺区块铁路涵洞为地势最低点,标高7.7米左右,而周边路面普遍标高在8~10米左右。平时此处可以通过暗渠排入进龙河,若雨量较大,进龙河水位上涨,则容易造成排水不畅,铁路涵洞下雨水无法及时排除。
3.3排洪、滞洪能力不足
(1)现状明渠(山体截洪沟)尺寸无法满足汇水范围内山体雨水流量要求。以马儿山明渠为例:该区块的雨水汇水范围共计95.5公顷,根据排雨设计标准复核,设计雨水水量约11460.0L/s。现状山体截洪沟有效过水断面尺寸为1.0x1.0,有效过水面积1.0m2,根据排雨设计标准,现状渠道排水能力约1500L/s;下游横穿虎跑路现状截洪沟有效过水断面尺寸为2.0x0.8,有效过水面积1.6m2,现状渠道排水能力约3000L/s;均满足排洪要求。然而两者直接的连接管是DN500的UPVC管,排水能力仅约200L/s,远低于排洪要求。
虎跑路明渠排水情况正常,只有一节点因为距离山体太近,使得明渠较窄,泄洪能力相比其他路段较小。横穿虎跑路的管渠由于强弱电等其他管线的标高冲突,被占用大量空间,过流面积较小。
(2)河道过流能力不足。进龙河经过近2年的清淤工程,排洪能力得到较大提升,但上游河道相对较窄的河段中,有一根DN600的PE污水管,其方包尺寸约为0.8米×1.5米(宽×高),导致行洪排涝能力下降。河道上方有涉嫌违建的桥梁,增加阻水,减少了河道排洪量。
(3)城市化发展导致地表径流增加。随着城市化发展,不透水面积增加,从而导致地表的下渗能力大幅度降低,致使地下水位下降,地表径流量大幅度增加,使得河道洪峰流量成倍增加。排水系统管网化,河道整治直线化,断面规则化,使得整个排水系统糙率减小,洪水汇流速度增加,洪水量相对集中,洪峰出现时间提前。周边绿地经过美化彩化提升,标高高于路面,且部分路段设置了绿化侧石,原有的天然池塘被填埋,降低滞洪能力,增加暴雨产洪量。
4、处置措施
4.1减少地表径流
将现状明渠分流进入虎跑路西侧水杉林,利用水杉林防洪调蓄功能对山体洪水起到截流作用。同时与上游现状渠道沟通,起到分流作用。在水杉林东侧(虎跑路西侧)新建挡水坝,采用景观造坡的形式,提高水杉林蓄水体积,增加防洪能力。新建阻水坝约300米,景观造坡约0.6米,新建导流明渠,将蓄洪区内的水引至虎跑路明渠。
4.2增加排洪、蓄洪能力
(1)对现状虎跑路沿线山体截洪沟全线清淤,以确保重现期较低的一般雨天时雨水能顺利排放,避免在虎跑路形成积水,影响道路正常通行功能。进行河道清淤,增加过水断面,增加河道排洪蓄洪能力。
(2)改造现状雨水管渠。对马儿山路明渠的下游DN500管处节点进行改造,新建箱涵,尺寸为2.0mx0.8m(宽×高),与下游现状横穿虎跑路箱涵接顺。对明渠驳坎进行加高加固,高度约0.6米。
由于虎跑路地下管线复杂,交通流量大,无法通过大开挖方式新建雨水管,可以采用顶管的方式横穿虎跑路,管径在2米左右,上游为马儿山明渠及蓄洪区内雨水,下游接进龙河。
(3)拆除河道、明渠沿线违章建筑,特别是桥梁、管线等阻水物,恢复截洪沟行洪断面。
(4)改建虎跑路铁路涵洞暗渠,设置电动闸门及排水泵站。平时通过暗渠自流排入进龙河,当进龙河水位上涨,暗渠雨水无法排除时,关闭闸门,启用排水泵站进行強排进入进龙河。同时在暗渠入口处新建排水边沟,同时改造该处道路横坡,增加暗渠及排水泵站进水速度。
(5)在进龙河入钱塘江出口处设置电动闸门及大型排涝泵站。平时通过出水口自流排入钱塘江,当钱塘江水位上涨,洪水无法排除时,关闭闸门,启用排涝泵站进行強排进入钱塘江。
5、结语
根据本文对杭州虎跑路小天竺区块积水的分析,除了不容易解决的气候、地形因素外,蓄洪、排洪能力不足是主要原因。加强养护管理,最大限度利用原有设施;结合实际情况,新建、改造排洪蓄洪设施、设备对于缓解城市内涝积水问题都起着十分积极的作用。
[1]2013杭州气象盘点,2013年12月31日 14:30:59?浙江在线新闻网站