国外深隧排水系统调度运行方案的启示.doc

国外深隧排水系统调度运行方案的启示?国外深隧排水系统调度运行方案的启示国外深隧排水系统调度运行方案的启示汤舒1,吴学伟2,孙志民3,周午阳3(,广东广州510006;,广东广州510655;,广东广州510060)摘要:深隧排水系统构成复杂,管理难度大,我国大陆又无此类工程可参考,需要探索高效的、合理的深隧排水系统的调度运行模式。通过分析国外典型的深隧排水系统调度运行方式,结合我国城市排水和深隧建设情况进一步研究,在浅层排水系统和深隧排水系统的整体调度、深隧调度运行与降雨信息相结合、降低深隧运行和维护成本及对深隧进行精确调度4方面得到了启示,以期为我国的深隧排水系统完善和优化其调度运行方式提出进一步的研究方向和参考。关键词:深隧排水系统;调度运行;内涝;溢流污染0引言近年来,全球气候变暖,极端天气频发,由此引发的城市内涝和溢流污染问题备受关注。我国一些城市排水管网运行标准偏低,排水系统建设滞后是重要原因[1]。许多城市老城区因建筑密集,加上地铁和综合体开发,浅层地下空间利用难度和成本都越来越大[2]。深隧排水系统(简称深隧)可避免大量征地和拆迁,并适当利用城市30~60m的深层地下空间,成为改善城市排水能力的重要手段之一。国外在深隧排水系统的设计、建设和运行等方面都有较为成熟的经验。国内对深隧排水系统研究和实践处于起步阶段,但国内学者也进行了不少的研究。王刚等[3]通过分析国内外典型深隧工程的功能及结构特征,讨论深基坑技术、结构形式等问题;唐磊等[4]研究国外深隧排水系统的建设目的、投资效益、规划设计要点、隧道方案比选等问题,结合我国的实际进行分析并提出建议;鲁朝阳等[5]分析国外典型深隧排水系统工程案例的建设背景、方案特点、规模效果等,针对我国雨洪控制隧道的决策、规划和应用提出建议;丁留谦等[6]分析芝加哥隧道和水库工程计划(TARP)修建历史背景、工程建设及投资、效益分析、运行管理及维护等问题,并结合我国海绵城市试点建设工作,探讨灰色与绿色雨洪基础设施相结合问题。在上述研究中,主要关注深隧的结构、施工、规划等方面,均未对深隧排水系统的调度运行及运行方式优化进行深入探讨。由于造成区域水浸与河涌污染的影响因素较多,受降雨、江水潮位、排污情况等多因素影响,使得深隧的调度运行复杂。此外,深隧排水系统位通常位于地下30~60m处,通风、去除淤积物、跌水效能、高扬程抽水、分段蓄水、地下水库储水、水体净化等系统构成复杂,管理难度大,运行与维护成本很高,并且此类工程我国大陆无可参考的工程经验。在此背景下,研究国外深隧成功的排水方案,借鉴其成熟的运行调度模式,再结合我国深隧建设实际情况来借鉴、创新和发展,具有重大的意义。1国外深隧调度运行方式现状早在20世纪70年代,城市洪涝和合流制溢流污染对城镇的排水安全及水环境质量的影响就已经引起了国外发达国家的高度重视,开始建设深隧来收集、调蓄浅层排水管网无法应对的大量雨水和溢流污水。根据深隧建设的目的和作用的不同,可以分成3类,即以控制城市洪涝为目的的洪涝控制隧道,以调蓄储存合流制溢流污染为目的的污染控制隧道以及同时实现内涝、污染等多功能的隧道,其中有一些具有代表性的深隧工程,如表1所示。、内径10m的地下管道,5处直径30m、深60m的竖井,以及1处人造地下水库,水库长177m、宽77m、高约20m,调蓄容量67万m3洪涝控制型缓解内涝澳大利亚悉尼悉尼北部污水储存隧道2002年工程全长16km,埋深海平面下40~100m,~,隧道能提供近50万m3的调蓄容量污染控制型控制水体污染美国芝加哥隧道和水库工程计划(TARP)2006年完成第1阶段工程分为2个阶段建设:第1阶段建设总长度约176km,~10m的隧道,;第2阶段建设3个大型水库,,~,埋深41~91m,,日本东京江户川深层排水隧道是当前全世界最先进的排水系统。东京设有降雨信息系统,预测和统计各种降雨数据,用以进行排水调度[7]。由于东京已实行雨污分流的排水方式,在一般降雨的情况下,雨水就近排入河道,利用目黑川、涩谷川等小型河流