１４６防洪排水 Ｉ）（）ｌ：１０ １６７９９／ｊ（。ｎｋｉ ｌ。 ｔｑｙｆｈ．２０１ ７．０６．０４３ 城市道桥与防洪 ２０１７年０６月第０６期 成都 巾心城 深层隧道排水系统规划研究 李莉，陆柯 （成鄙『 政 ‘程设汁研究院，四ＪＩｆ成部６１００６３） 成邪市 摘 要：“水少为忧、水脏为患、水多为灾”，近ＪＬ＇；Ｉ－－“水ｉ＇ｕｊ题”成为ｒ我同人多数城Ｈ ｒ叮持续发展急待 决的・大肿 ｆ｝］心城 经过多年的快速发腱和高强度开发建没，电暴露 一些城ｍ痫个方面在城ｒｌｉ－Ｈｌ￣水系统和１水环境方面，问题集【『Ｊ 现存排水 管『斓及污水处理能 Ｊ 足、城『 排涝能力偏低、城市ｆ：雨水径流污染问题突 ｆ｛、 部合流制系统 Ｉｊ雨水下ｆ【】『【Ｉ求得到有效整治４ 针对以上ＩｈＪ题对标 内外先进城巾建没经验，本次规划研究对浅Ｊ 改造方案ｌ千１Ｉ深 隧道渊蓄方案逊ｆ 技术研究分析 后，推荐采 Ｌ｝ｊ“两环四射”深层调蓄隧道为核心的深层隧道排水系统，解决成郁市中心城【）（当前以及远蚓发展将 Ｉ 的城市排 水系统问题及水环境 题 关键词：深 隧道排水系统；浅层改造方案；深Ｊ 隧道胴蓄 案；模拟仿 中图分类号：ＴＵ９９２．０ｌ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９—７７Ｉ６（２０１７）０６—０１４６—０４ １排水系统现状及存在的问题 １．１污水系统 随着城市化进程的推进，城市人口不断增加， 三 Ｉ６０ ｉ 董 成都市中心城区（以下简称中心城 ）范 内污水 排放总量以每年约ｌ０万ｔ／ｄ的规模递增ＩＩＩ（见图１）。 ２００，１ ２００８ ２０ｌ ２（）ｌ ６ 根据成都市水务局的相关统计资料，截止２０１６年 年底中心城Ｉｘｌ ８座污水处理厂处理规模已达１９９ 万ｔ ，实际处理污水达１７３万ｔ／ｄ，基本可满足中 心城区范围内污水排放的需求。但是，由于城市产 业布局及人口分布不均衡，使得各污水处理厂来 水量与处理规模不匹配，且各污水处理厂之问也 缺乏必要的州配能力。同时，原有的管网建设标准 与城市高密发展水平不匹配，使得已建污水管道 管径偏小，大量外来水（地下水、河水、雨水等）渗 入污水管道系统，使得污水管道存在瓶颈、淤积、 破损、错接等问题。以上种种导致中心城区部分污 水管道系统长期处于带压运行状态 根据成都市 排水没施管理处的相关蒯查：带压运行污水管道 系统的服务面积约３４１ ｋｍ ，约占总服务面积的 ６ｌ％；带乐运行的污水主干管（ｄ≥７００ ｒｎｍ）长度约 １・价 图１ 成都市中心城区污水处理量递增趋势图 为２０５ ｋｍ，占污水主干管总长度的６０％ ，如图２、 图３所示 ． １．２雨水及防涝系统 图２成都市中心城区污水管道带压运行区域分布图 近几 －２成都市亦如国内其他城市一样内涝频 发，给市民的生产生活和交通 ｝｛行带来一定的影 收稿日期：２０ｌ ７—０３—１ ８ 作者简介：李杀１』（１９７０一），女，四ＪＩ『成鄙人，硕士，高绒 程帅 手要从。｛Ⅲ政ｌ：程千Ｈ荚的规划设计ｔ丁作 响。尤其是２０１１年“７．３特大暴雨”，中心城区６座 牟行下穿隧道Ⅲ现严重积水，４０条主要交通ｆ 道 ２０１ ７年０６，ｒ】第０６期 城市道桥与防洪 防洪排水１４７ 报告书》 Ｉ，成都市地表水水质总体为巾度污染，主 要污染指标为总锛、氨氮和化学需氧量，主要污染 河段Ｈ＿｛现在府河、南河、汀安河，中心城 主要河 道污染严重。影响中心城区河道水环境质量的主 要因素有４类：分散排放丁、ｌｌ，企业及生活污水，城 市径流污染（初期雨水污染），河道垃圾、底泥污 染，污水处理厂排放的尾水。再从统计数据米看： 雨水年径流量约为４．（）（】亿ｍ ，无序排放污水量约 ０．５９亿ｍ ，中心城区污水处理厂尾水约６．３３亿ｍ （其中流经府河流域尾水有５．２３亿ｎ ）。影响中心 城区水环境质量的主要污染源为雨水径流和污水 处理厂尾水，其中雨水径流产生的ＣＯＤ污染负荷 占２０１４年ＣＯＤ污染总负荷５０％，并超过成都市 ＣＯＤ排污总量，雨水径流与污水处理厂尾水 产生的氨氮污染负倚之干¨已接近成都市氨氮 图３成都市中心城区污水管道带压运行分阶图 排污总量（见 ４）。上述两类水中含有的ＣＯＤ和 氨氮是直接导致中心城区水环境质量难以冉提升 现不同程度的秋水 Ｉ。根据最新《室外排水设计 规范》（ＧＢ ５００ｌ４—２００６）（２０ｌ６版）及《成都市中心 城Ｉｘ＿￣ｌ水（雨水）防涝综合规划》（２０１４年）１４１的相关 要求，『｛Ｊ心城 新建雨水管网没计重现期Ｐ需达 ３～５ ａ，重要地区需达到５～ｌ０．ｄ 根据以上标准测 的根本原因。随着城市水环境治理向更深层次推 进，由降雨径流冲刷引起的城市面源污染已经成 为受纳水体水质安全的重要威胁，因此初期雨水 径流污染的控制也成为提升城市水环境质量的关 键措施。 １。４局部老合流制排水系统及雨水下河口 箅，既有城市雨水管 达标率仅为７％，既有车行 下穿隧道ｍ水泉站达标率仅为４％。巾心城区既有 合流制排水系统对城市点源污染干¨面源污染 具有双重影响，其污染来源的多样性和广泛性加 城市雨水管网和泵站系统的城市综合排涝能力仪 为５～２０ ａ，与《幸外排水设计规范》（ＧＢ ５【）（】ｌ４— ２００６）（２０ｌ６年版）以及国家对城市防洪排涝Ｔ作 的要求尚有一定距离。 １．３水环境系统 大了城市黑臭水体的污染治理难度，因此合流制 管道系统的溢流（ＣＳＯ）污染对城市水体造成＿ｒ严 重威胁，成为了许多城市水体的主要污染源之一。 目前巾心城Ｉ 城市排水管网雨污分流率已达到 ９５％以上，但老城区如一环路内的金河、御河两条 ４５ＯＯ 根据成都市环保局《成都市２０１４年环境质量 ｛５０００ ｄＯＯ０ １００００ ３５０Ｏ ：｛ （｝００ ３０００ ，、３００００ 、 鲁２５０００ ２（）０００ １ ５０００ 兰２５（）（ 】鬣２【）（】ｏ 、＼ ｌ５００ ｌ０００ ｌ００００ ５０Ｏ ５０００ ０ （） ｝ ， 诲 ， 妖 、 图４ ＧＯＤ和氨氮各类污染负荷示意图 １４８防洪排水 城市道桥与防洪 ２０１７年０６月第０６期 人工地下河以及一环路与二环路之间的砖头堰 （暗河）［６１，仍存在不少合流制排水口。由于上述合流 制排水系统流经区域的人口密集、改造难度大，多 年来无法采用常规手段直接进行雨污分流改造， 使得大量污水未经处理而直接排入中心城区的主 要河道。根据成都市水务局提供的最新调查资料， 目前中心城区存在排污现象的雨水下河口共５６２ 个，且分布较为分散，污染源呈多样性；大量雨污 水未经处理便直接排入水体，严重破坏了水环境 功能，危害市民健康，因此加强对上述合流制排水 系统与雨水下河口的控制和监督管理是城市水环 境质量得以根本改善的重要途径。 ２规划总则 ２．１深层隧道排水系统 深层隧道排水系统是采用截流措施将现有城 市排水系统中的超量雨污水，通过分级输送管道 经综合设施汇入深层调蓄隧道，再通过深层调蓄 隧道末端提升设施将雨污水分别送至污水处理厂 或初期雨水处理厂进行处理，处理出水达标后排 放或进行回用。其中深层调蓄隧道是深层隧道排 水系统极其重要的组成部分（见图５）。 图５深层隧道排水系统示意图 ２．２总体技术思路 总结分析东京、广州等国内外发达国家及城 市的相关技术及工程案例，可通过“点、线、面”三 种方法解决中心城区“排水管网及污水处理能力 不足、城市排涝能力偏低、城市雨水径流污染问题 突出、局部合流制系统与雨水下河口未得到有效 整治”四方面问题。“点、线、面”三种方法以点状分 散调蓄（点，浅层调蓄）、线状深隧调蓄（线，深层调 蓄）、设施全面改造（面，浅层改造）解决上述问题 为基本目标，经分析整合形成两类技术方案：（１） 浅层改造方案，即浅层排水系统改造＋新建点状 分散调蓄设施，可同步提高河道等水体的防洪排 涝能力，最终实现中心城区污染物减排及防汛标 准提高的规划目标；（２）深层隧道调蓄方案，即部 分浅层排水设施改造＋新建线状深层调蓄隧道， 综合考虑中心城区人口集中、路网密集、建设开发 强度高的特点，在对市民生产生活影响最小化的前 提下，考虑利用城市深层地下空间（地下４０～６０ ｍ） 建设深层调蓄隧道，配套建设相应的收集及输送 管道、提升与处理设施，并结合海绵城市建设技术 措施，将中心城区的污水、初期雨水以及涝水等进 行收集、处理、调配，实现中心城区污水系统减压 扩能、雨水系统防涝提标、面源污染控制及合流制 系统与雨水下河口污染控制的综合目标。基于中 心城区城市排水系统及水环境系统的现状及发展 问题，本次规划研究提出集城市污水收集调度、初 雨径流污染治理、防洪防涝等功能为一体的“多功 能复合型深隧系统”技术概念，推荐采用以深层涮 蓄隧道为核心的深层隧道排水系统，解决中心城 区当前以及远期发展所需解决的城市排水系统问 题及水环境问题。 ２．３规划范围与规划期限 规划范围【７＿：成都市中心城区范围为绕城高速 以内（含道路外侧５００ ｍ绿化带），以及锦江区、青 羊区、金牛区、武侯区、成华区绕城高速以外行政 辖区和高新南区大源组团，面积约６３０ ｋｍ 。 重点研究范围：敏感识别区及试验段服务范围。 规划期限：近期２０１６—２０２０年，远期至２０３０年。 ２．４规划标准 规划标准见表１。 表１规划标准 项目 规划标准 现有标准 ３规划方案 ３．１方案构架 本次规划研究提出“两环四射”深层调蓄隧道 为主要框架，整体上沿河、沿环路设置，主要考虑 在一级深层调蓄隧道有效转输、截蓄初期雨水及 解决污水管道带压问题的基础上，有效辐射整个 中心城区，建立中心城区深层隧道排水系统。通过 中心城区污雨水的有效调配，解决现有排水系统 和水环境存在的问题，提高应对城市发展及人口 流动变化的能力，确保城市排水系统和水环境不 ２０１ ７ ０６川 ０６期 城市道桥与防洪 防洪排水 冉增ＪＪＩＪ新的问题 罔６为成都ｆ ｛］心城 深隧排 成华公园绿地、天ｆＩ』Ｊ南路演江东路绿地，继续ｍ南 水系统总体规划 案 ＝冀 隧逆（隧道近嘲 Ｉ ｌ蜒 施 ，面 Ｉ 图６成都市中心城区深隧排水系统总体规划方案 ３．２整体排水分区 根据 水走向，以沿府河、锦汀布设的深层调 蓄隧道作为巾轴线，将中心城区深层隧道排水系 统划分为尔、两两个具备排水…路义可互相 协调的大型排水分区 ． ３．３排水出路 他＿Ｊ： 绕城高速外侧的第几污水处理厂（即 新生污水处理 ）及锦汀为中心城区府河以西 域的排水防涝 ｝Ｉ路，位丁东绕城高速内侧的第六 污水处 厂（即龙潭污水处理厂）及马鞍山排洪河 为中心城 府河以东 域的排水防涝 路。 ３．４分区连通调度 东、两两个排水分Ｉ 分别通过化于南 环路 天府大道绿地综合没施及东 环路城南高速绿地 综合设施实现连通测度 ．根据污水系统和雨水防 涝系统的实际需求进行尔、两排水分 问的雨污 水调度，为污水管 系统减 、污水处理厂之间水 量测瞍及污水处理厂的远期搬辽、城市防洪排涝 砭｛ＪＪ纠雨水而源污染控制提供转输、截蓄的空间 ３，５“两环四射”深层调蓄隧道规划方案 根抛《成都市巾心城 深隧排水系统规划》， “两环四射”深层捌蓄隧道规划方案包括： （１）府河一锦 中轴线：始丁北府河犀安路南 侧绿地综合没施，沿府河向南至ｔ环路新成彭路西 南侧绿地综合没施后，继续沿府河向南到达武丁路 岁寒 绿地综合殴施，冉向东折转后继续沿府河至 沿锦江穿过南ｊ环科华南路绿地综合设施，最后Ｉ｝ 丁绕城高速科华南路提升泉站，将该深隧内截蓄的 水绎泵站提升后送至新生污水处理厂 ： （２）西＿ｔ环线：始于■环路新成彭路两南侧绿 地综合设施，沿西 环路向西经■环路消水河公 同绿地综合设施，随后继续沿 环路向南汇入南 三环科华南路绿地综合设施 ． （３）东一环线：始于ｌ二环路新成彭路两南侧绿 地综合设施，沿 环路向东经 环路成南高述绿 地综合没施，随后继续沿■环路向南汇入南 环 科华南路绿地综合设施。 （４）西线：始于连接汀安河污水处理 的＿ｔ环 路清水河公园绿地综合设施，沿清水河 尔至琴 台路文化公『元Ｊ绿地后，继续沿南河向东ｆｒｆＪ Ｉｌ 桥南路滨汀东路绿地综合设施、 （５）东线：始于成华公同绿地，沿市政道路向 东至第四污水处 厂，其后继续向东至ｉ环路成 南高速绿地综合设施，并向东延伸至第六污水处 理厂 （６）中环西线：始 武丁路岁寒同绿地综合设 施，止丁琴台路义化公园绿地综合设施 ３。６工程效益 经水力模型软件ＸＰＳＷＭＭ模拟，陔方案实施 后可实现：易淹Ｊｘ：改造治理达标１０４个，治理牢为 １００％；污水带压区减少３２１．３ ｋｍ ，占总带压 面 积９４．２％；初期雨水治理率达剑１ｆ）（】％ ４结论 （１）成都市厂ｒＩ心城 深层隧道排水系统可同时 解决城市排水管网及污水处理能力不足、城市排 涝能力偏低、城订了雨水径流污染问题突 、局部合 流制系统与雨水下河Ｌ Ｊ未得到有效整治４个力 面 的问题。 （２）经多方案研究后推荐“两环【兀Ｉ射”大 、多 日标的深层测蓄隧道总体 案，，ｉ：幸ＪＪ步明确了深 层隧道排水系统丁 的结构组成、］＿程规模、建没 方案、用地需求和运行模式ｊ （３）经汁算机模拟，该方案实施后存在排污现 象的雨水下河［＿】提标整治率为８３％，易淹 治理 率为ｌ００％，污水带压Ｉ 域减少率为９４．２％，ｒＩＪ－实 现规划预期 标 参考文献： ｌ Ｉ Ｊ成都市ｒｉＪ歧ｆ程没汁研究院．成郇『 、城 “十： ”排水 与污水处婵规划 ．成鄙：成都市『“政Ｔ‘程设汁研究院，２０ｌ６． （下转第２…页） ２０１７年０６月第０６期 城市道桥与防洪 ４结论 管理施工２０１ （２）第二道支撑轴力的受力趋势与第一道支撑 基本相同。 （３）第三道支撑轴力在第四层土方开挖期间轴 力呈现明显增大，第五层土方开挖期间小幅增加， 拆撑期问轴力未见增大；支撑轴力的大小主要取 决于坑外土压力的大小及支护结构自身的刚度， 本道支撑的受力特征与上部支撑略有不同，主要 由于随着开挖的加深，下部土压力越来越大，叠合 墙抗外力效果有所降低，局部发生位移，造成支撑 轴力有所增加，同时温度的影响也造成轴力增加 幅度减小。 （４）第四道支撑轴力在第五层土开挖期间支撑 轴力增加幅度最大，下部土方继续开挖至底板期 间，支撑轴力也有一定幅度的增加；第四道支撑处 于地下三结构的底端，上部为逆作法施工叠合墙， 下部仅为地墙，对土压力的抑制作用明显较低，进 而造成下部土方继续开挖支撑轴力继续增大；第 五道支撑拆撑期间支撑轴力未见增大，受支撑拆 除影响较小。 （５）第五道支撑轴力临时支护时间相对较短， 在开挖至底板期间轴力达到最大值，随着基坑底 板及第四结构的完成，轴力呈小幅减小。 从支撑轴力的绝对数值分析，第一道支撑及 第五道支撑轴力离控制值范围相对较近，第二至 四道支撑离控制值范围相对较远；上述特征的产 生主要受地下结构施工的影响，原设计中只考虑 采用地墙来平衡坑外的土压力，而逆作法施工改 变了原结构受力模式，局部区域内衬墙与地墙的 叠合大大增加了围护体的刚度，制约了相当一部 分的土体位移，进而改变了支撑杆件的受力大小。 支护体系的受力及变形数值大小，是基坑安 全性评价的重要衡量指标，工作井施工工序的调 整，使原结构的受力模式发生了改变，而围护结构 受力的改变，也从监测数据中直观的表现了出来。 通过对本文案例工程支护体的受力变形趋势分 析，可以看出结构的刚度决定了力与变形数据的 大小；工作井半逆作法施工中地墙与内衬墙的提 前叠合，增加了围护体的刚度，同时在土体位移上 缩短了土体塑性变形周期，有效抑制了力与变形 的发展。 总体来看工作井半逆作法施工的优点是缩短 了施工工期，减小了围护体系的受力变形数值，使 基坑施工过程中安全程度进一步提高。但半逆作 法施工也存在着一些潜在风险，叠合结构虽有效 抑制了部分位移及受力的发展，但坑外土压力未 经过一定的变形释放，附加给叠合墙的应力也会 更大，在结构强度不够的情况下容易引起局部变 形，进而产生渗水、裂缝等次生灾害。为有效解决 半逆作法施工存在的潜在风险，在监测过程中还 可加强叠合墙内力、变形监测，为盾构工作井及类 似结构中推广相关施工工艺、设计人员调整相应 参数提供更充分的依据。 参考文献： 【１】董林青．城市地下空间开发与利用研究【Ｊ１．现代商贸工业，２０１０， ２２（２Ｏ）：２８６—２８７． 【２］孙家鑫．对基坑监测工作关键环节的认识『Ｊ１．河南科技，２０１３（１ １ Ｘ）： １６７． 【３］ＤＧ￣Ｊ０８—２００１—２００６，基坑工程施工监测规范【ｓ］． 七七七七专专七七ｔ 七七七七七々七七七’七七七々七七’七 七々七专’’々七々々七七々々■々々七七七七七专七专々七七’七七七七七七七七’々 ｜■七七七 七七’专々 七々 七电七专｜ 七七｜｜七七 （上接第１４９页） ［２］成都市市政工程设计研究院，上海市城市建设设计研究总院． 成都市中心城区深隧排水系统总体规划及近期实施方案建议 【５］成都市环保局．成都市２０１４年环境质量报告书［ＲＩ．成都：成都 市环保局，２０１５． 【ｚ】，成都：成都市市政工程设计研究院，２０１６． ［３］成都市统计局．成都统计年鉴一２０１１【Ｍ１．北京：中国统计出版 社，２０１２． 【６］成都市防汛指挥部，成都市市政工程设计研究院，成都市规划 设计研究院．成都市城市防洪总体规划【ｚ】．成都：成都市防汛 指挥部，２ｏ０１． ［４］成都市市政工程设计研究院．成都市中心城区排水（雨水）防 涝综合规划【ｚ］．成都：成都市市政工程设计研究院，２０１４， ［７】成都市规划设计研究院．成都市城市总体规划（２ｏ０３—２０２０）【ｚ］． 成都：成都市规划设计研究院，２０１１．
