發(fā)布時(shí)間:2025-06-10 16:16:30 人氣:
梅雨季節(jié)對長江中下游城市的市政排水系統(tǒng)是嚴(yán)峻考驗(yàn)。低洼地區(qū)雨水倒灌和樹葉淤泥堵塞排水管道是兩大核心痛點(diǎn)。
一、梅雨季節(jié)市政排水面臨的問題
1、低洼地區(qū)雨水倒灌:
問題本質(zhì):梅雨期間持續(xù)強(qiáng)降雨導(dǎo)致城市內(nèi)河、湖泊、長江及其支流水位迅速上漲,甚至超過城市排水管網(wǎng)的出水口標(biāo)高。
發(fā)生機(jī)制:當(dāng)外部水體(河、湖、江)水位高于城市排水管網(wǎng)末端(排口)時(shí),重力排水失效。
高水位的外部水體在壓力作用下,通過排水管網(wǎng)反向倒灌進(jìn)入城市低洼區(qū)域。
低洼地區(qū)本身積水難以排出,加上倒灌涌入,形成嚴(yán)重內(nèi)澇。
后果:地下室被淹、地下車庫進(jìn)水、道路積水深且持續(xù)時(shí)間長、交通癱瘓、房屋進(jìn)水、財(cái)產(chǎn)損失,甚至威脅生命安全。
2、樹葉淤泥堵塞排水管道:
問題本質(zhì):梅雨前的干燥期積累了大量路面灰塵、落葉、垃圾等。梅雨初期的強(qiáng)降雨(尤其是短時(shí)強(qiáng)對流天氣)將這些雜物沖刷進(jìn)入雨水口和排水管道。
發(fā)生機(jī)制:“第一場雨”效應(yīng):久旱后的首場強(qiáng)降雨沖刷力極強(qiáng),將大量地表松散雜物沖入管網(wǎng)。
持續(xù)降雨累積:梅雨期間持續(xù)降雨不斷帶來新的樹葉(尤其行道樹落葉)、塑料袋、生活垃圾等。
管網(wǎng)沉積:流速較慢的管段、管道轉(zhuǎn)彎處、檢查井、雨水篦子下方極易形成雜物堆積,特別是淤泥與樹葉、垃圾纏繞形成的“栓塞”。
清淤不及時(shí)/不徹底:汛前清淤工作可能未覆蓋所有管段或清淤不徹底,遺留隱患。
后果:管道過水能力急劇下降甚至完全堵塞;雨水無法及時(shí)排除,在路面形成積水;加劇低洼地區(qū)內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn);增加泵站負(fù)荷;污水管網(wǎng)也可能因雨污混接或倒灌而超載。
二、典型城市梅雨季排水問題實(shí)例分析
1、武漢“江城”特色,長江、漢江水位高,市內(nèi)湖泊眾多(如東湖、南湖),地勢低洼區(qū)域廣(如漢口沿江、后湖、南湖片區(qū))。歷史上(如2016年、2020年)多次因長江高水位導(dǎo)致沿江排水口關(guān)閉或倒灌,疊加城區(qū)強(qiáng)降雨引發(fā)嚴(yán)重內(nèi)澇。南湖片區(qū)、光谷部分區(qū)域、漢口老城區(qū)常因管網(wǎng)堵塞(樹葉淤泥)和外部水位高導(dǎo)致積水嚴(yán)重。
2、合肥地處江淮分水嶺,梅雨期降水集中且強(qiáng)度大。城市擴(kuò)張快,部分新城區(qū)排水規(guī)劃建設(shè)滯后,老城區(qū)管網(wǎng)老化、雨污分流不徹底問題突出。南淝河、巢湖水位上漲易導(dǎo)致沿河低洼地帶(如老城區(qū)部分區(qū)域、部分開發(fā)區(qū))倒灌。短時(shí)強(qiáng)降雨常導(dǎo)致下穿橋(如五里墩立交橋下等)和部分主干道(如合作化路、金寨路部分路段)積水,樹葉垃圾堵塞雨水口是誘因之一。巢湖流域防洪排澇壓力與城市內(nèi)澇相互影響。
3、南京濱江(長江)臨河(秦淮河),紫金山等地形影響局部匯流。秦淮河水位上漲是主城區(qū)(尤其是秦淮河沿岸、河西部分低洼區(qū)域)倒灌的主要威脅。玄武湖、莫愁湖等周邊區(qū)域也面臨類似問題。老城區(qū)(如鼓樓、秦淮部分區(qū)域)管道老化、管徑偏小,易被樹葉淤泥堵塞,遇強(qiáng)降雨易成“小河”。城東、仙林等區(qū)域部分路段也常因管網(wǎng)排水能力不足或堵塞積水。
4、上海屬于超大城市,人口建筑密集,地面硬化率高,產(chǎn)匯流快。雖擁有相對完善的排水系統(tǒng)(包括強(qiáng)大的泵站體系),但面臨極端天氣增多、海平面上升和地面沉降三重壓力。蘇州河、黃浦江高潮位對市區(qū)排水構(gòu)成嚴(yán)重頂托甚至倒灌風(fēng)險(xiǎn),特別是在天文大潮疊加暴雨時(shí)。城市核心區(qū)(如靜安、黃浦、徐匯部分老弄堂區(qū)域)因空間受限,管道更新困難,易堵塞積水??焖俪鞘谢瘏^(qū)域也可能存在排水設(shè)施建設(shè)跟不上發(fā)展的情況。臺風(fēng)帶來的暴雨常加劇梅雨期內(nèi)澇。
5、蘇州有“東方威尼斯”美稱,河網(wǎng)密布,地勢低平。運(yùn)河、內(nèi)河水位易受太湖水位和區(qū)域降雨影響而上漲,導(dǎo)致古城區(qū)(平江、滄浪等)及部分新城低洼地區(qū)面臨嚴(yán)重的河水倒灌風(fēng)險(xiǎn)。古城保護(hù)限制了大范圍的地下管網(wǎng)改造,部分區(qū)域管道狹窄,極易被樹葉、淤泥和生活垃圾堵塞,疏通困難。工業(yè)園區(qū)等新區(qū)雖標(biāo)準(zhǔn)較高,但強(qiáng)降雨下部分節(jié)點(diǎn)也可能積水。太湖流域防洪排澇與城市排水緊密關(guān)聯(lián)。
三、針對性解決方案
1、內(nèi)置防倒灌器:
原理與特點(diǎn):安裝在排水管道的末端排口處或檢查井內(nèi)。
核心是單向排水,當(dāng)管內(nèi)壓力大于外部水體壓力時(shí),防倒灌器開啟正常排水;當(dāng)外部水體水位高于管內(nèi)水位(發(fā)生倒灌風(fēng)險(xiǎn))時(shí),防倒灌器在外部水壓的作用下自動(dòng)關(guān)閉,阻止外部水倒灌。
優(yōu)點(diǎn):自動(dòng)啟閉,無需動(dòng)力;結(jié)構(gòu)相對簡單;安裝維護(hù)較方便;成本相對較低。
適用場景:解決低洼地區(qū)雨水倒灌問題的首選方案之一。
尤其適用于:直接向江河湖泊排放的雨水管出口;易受內(nèi)河、運(yùn)河高水位頂托的城區(qū)排水管出口;下穿立交、地下通道等低點(diǎn)區(qū)域的排水管出口。
城市應(yīng)用:武漢/南京/上海/蘇州:在長江、漢江、秦淮河、蘇州河、黃浦江、運(yùn)河等沿岸排水口廣泛安裝。在南湖、東湖、玄武湖、太湖周邊等易澇區(qū)的排水口安裝。
合肥:在南淝河、巢湖沿岸排水口以及下穿立交泵站的進(jìn)水口前安裝,防止外部水倒灌淹沒泵站。
所有城市:在地下車庫、地下室等極低洼區(qū)域的排水管出口強(qiáng)制安裝。
2、智能分流井:
原理與特點(diǎn):一種集成了雨污分流、初期雨水截流、流量調(diào)節(jié)、防倒灌等多種功能的智能化設(shè)施。
核心組件包括:井體、柔性截流裝置、水質(zhì)/液位傳感器、控制系統(tǒng)。
工作模式:晴天/小雨:雨水管道的柔性截流裝置關(guān)閉,將混合的雨污廢水截流至污水管,送污水處理廠,防止污染。
降雨初期:繼續(xù)截流污染較重的初期雨水。
降雨中后期(大暴雨):當(dāng)井內(nèi)水位達(dá)到設(shè)定值(表明污水系統(tǒng)已滿或降雨強(qiáng)度大),關(guān)閉污水管網(wǎng)的柔性截流裝置,開啟雨水管道的柔性截流裝置,將較潔凈的中后期雨水分流至自然水體,保障排水暢通,防止內(nèi)澇。
優(yōu)點(diǎn):智能化控制,精準(zhǔn)分流;有效減少合流制溢流污染;緩解污水廠壓力;輔助防澇。
適用場景:雨污合流制或分流制不完善區(qū)域;對受納水體水質(zhì)要求高的區(qū)域;需要兼顧防澇與控污的區(qū)域;管網(wǎng)提標(biāo)改造受限的區(qū)域。
城市應(yīng)用:合肥/南京/蘇州老城區(qū):在雨污混接嚴(yán)重或合流制區(qū)域的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝,解決溢流污染同時(shí),在大雨時(shí)保障分流泄洪能力。
上海/武漢:在濱江/濱河景觀帶、重要水源地附近的排水口設(shè)置,優(yōu)先保障水質(zhì),極端情況下啟動(dòng)分流防澇。
所有城市新區(qū)/改造區(qū):作為源頭雨污分流控制的關(guān)鍵設(shè)施推廣。
3、一體化預(yù)制泵站:原理與特點(diǎn):將水泵、管道、閥門、控制系統(tǒng)、格柵(防堵塞)等集成在工廠預(yù)制好的筒體內(nèi),整體埋設(shè)于地下。
核心作用:在無法依靠重力排水或重力排水能力不足的低洼區(qū)域(如深隧出口、下穿立交、地下空間、湖濱洼地),通過水泵主動(dòng)加壓提升積水,排入外部水位較高的受納水體或更高標(biāo)高的管網(wǎng)。
優(yōu)點(diǎn):建設(shè)周期極短;占地面積??;集成度高,質(zhì)量可控;智能化運(yùn)行(根據(jù)液位自動(dòng)啟停泵);配備粉碎格柵可有效處理樹葉、漂浮物,防止堵塞水泵。
關(guān)鍵部件:粉碎格柵- 將樹葉、塑料袋等雜物粉碎成小顆粒,使其能通過水泵排出,有效解決泵站入口堵塞問題。
適用場景:解決低洼地區(qū)重力排水失效的核心裝備。
適用于:下穿道路、隧道、鐵路橋涵;地勢低洼的街區(qū)、廣場、大型地下空間(車庫、商場);重力排水管末端受高水位頂托無法自排的區(qū)域;需要快速排除大面積積水的區(qū)域。
城市應(yīng)用:所有城市:下穿立交/隧道的標(biāo)配排水設(shè)施(如武漢的眾多下穿通道、合肥的五里墩立交、南京的隧道群、上海蘇州的下穿)。
武漢南湖/東湖周邊、合肥濱湖新區(qū)低洼地、蘇州古城區(qū)低洼點(diǎn)、南京河西部分區(qū)域、上海臨港等低洼區(qū)域:建設(shè)區(qū)域性提升泵站,強(qiáng)排積水入江/河/湖。
沿江/沿湖排水口:在安裝了防倒灌器的主出口附近,設(shè)置泵站作為輔助強(qiáng)排通道,當(dāng)外河水位過高關(guān)閉防倒灌閥時(shí),啟動(dòng)泵站強(qiáng)排。
總結(jié)
梅雨季節(jié)市政排水的核心矛盾在于外部高水位倒灌壓力和內(nèi)部管網(wǎng)排水能力不足(常因堵塞加?。N錆h、合肥、南京、上海、蘇州等地因各自的地理水文條件和城市發(fā)展階段,面臨的具體挑戰(zhàn)各有側(cè)重,但低洼倒灌和管道堵塞是共性問題。
內(nèi)置防倒灌器是阻止外部水倒灌進(jìn)入城市管網(wǎng)的低成本、高效解決方案,是沿江、沿河、沿湖及低洼地帶排口的必備設(shè)施。
智能分流井是解決雨污混流、控制溢流污染并兼顧防澇分流的關(guān)鍵智能設(shè)施,特別適用于老城區(qū)改造和敏感水體保護(hù)區(qū)域。
一體化預(yù)制泵站(尤其是配備粉碎格柵的)是解決低洼地區(qū)重力排水失效、實(shí)現(xiàn)主動(dòng)強(qiáng)排的核心裝備,在下穿立交、地下空間和區(qū)域性低洼內(nèi)澇點(diǎn)作用不可替代。
有效應(yīng)對梅雨挑戰(zhàn),需要“防”(防倒灌)、“疏”(防堵塞、暢管道)、“排”(強(qiáng)排提升)、“蓄”(調(diào)蓄削峰)、“智”(智慧調(diào)度)多措并舉,構(gòu)建韌性城市排水防澇體系。
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