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1、北京市市政工程设计研究总院有限公司2023年9月21日Beijing General Municipal Engineering Design&Research Institute Co.,Ltd.下凹桥区内涝系统治理的思考 现状问题及分析1 1 总体思路2 2 典型桥区改造方案3 3 典型桥区设施设计4 45 5现状问题及分析p 道桥专业立交桥分类根据相交道路等级、直行及转向车流特征、非机动车干扰等分类 p 下凹桥类型统计北京市四环内共采用下凹形式的立交桥共71座,主要形式为分离式、苜蓿叶及菱形立交,3种立交总占比约70%苜蓿叶菱形现状问题及分析北京北四环中关村段下穿北京西客站京广北隧道下穿
2、铁路(公路立交、城市道路立交)下凹式立交桥p 与排水相关的下凹桥分类下凹式立交桥下穿(铁路/河道/建筑/广场/快速路的)涵洞/地道/隧道下沉/下凹道路现状问题及分析n 桥区最低点高程较高时,可采用重力流排除雨水n 桥区最低点高程较低时,雨水无法通过重力流排出,需要提升立交桥区局部雨水,然后向下游排除立交排水系统示意图p 下凹桥排水n 排水原则:高水高排、低水低排,互不联通n 整个立交雨水系统是由:收集、泵站提升和排放三大部分组成,各部分是相互关联的一个整体现状问题及分析 北京市城近郊区已建成有较完善的雨、污水排水系统,现有雨水管线系统多按重现期P=12年降雨强度设置。现状问题及分析 北京市四环
3、内强制排水的下凹桥区泵站共52座,设计重现期P=5年的有4座,重现期P=3年的有13座,重现期P=2年的有32座,重现期P1年的有3座。P=5年P=3年P=2年P1年设计重现期现状问题及分析河道水位顶托现场照片河道水位顶托现场照片客水下凹桥客水下凹桥现场现场照片照片高区客水流入汇水面积增加;内涝标准低;设施不完善;挡水不合理收水系统失效收水口能力不足;收水方式不合理;雨天收水口被堵蓄排能力不足达不到内涝防治标准;系统各单元标准不衔接设施运维不足收水口存在垃圾;排水管堵塞下游水位顶托共用出水管;受纳水体高水位供电保障度低单路供电;与社会共用变压器;电气设备淹溺停运现状问题及分析原因类型面积增加客
4、水流入高水系统不完善下游河道顶托供电保障低频次3613241119概率0.820.300.550.250.43现状问题及分析雄安新区容东穿湖隧道总体思路总体思路ABC低水系统能力 低水系统满足规划标准低水系统不满足规划标准,满足校核标准,校核计算的水面线不高于区域最低点地面高程低水系统不满足校核标准客水流入有防止客水流入低水系统的可靠措施有防止客水流入措施,超标降雨仍存在客水流入风险无防止客水流入措施,高水管线穿越下凹桥区高水系统能力 高水系统满足规划标准高水系统不满足规划标准,高水冒水不会进入下凹桥区高水系统不满足规划标准,高水冒水存在进入下凹桥区风险下游河道能力 河道按规划实施河道未按规划
5、实施,但不影响泵站出水河道未按规划实施,影响泵站出水供电系统满足一、二级负荷要求单路供电,配备发电机接口单路供电内涝风险评估总体思路技术路线(1)通出路:按规划治理河道,提高河道的排水能力,以解决河道洪水位顶托高水管道的问题。(2)拦客水:针对客水汇入问题,考虑提高下凹桥区周边地区雨水(高水)管道的设计标准,同时对桥区周边小区进行海绵城市改造,减少客水流量并在高水区采取雨水拦蓄措施,尽量减少客水汇入桥区。(3)提标准:增加桥区低水区雨水口,改造雨水(低水)管道和泵站,提高低水区雨水收水和抽升能力。(4)蓄涝水:以下凹桥区及周边地区防涝系统规划为基础,按内涝防治重现期核算蓄水池容积。总体思路 对
6、于资料条件较好的地区,建议建立流域数学模型对下凹桥区积水情况进行分析并辅助方案制定和优化。模型构建流程如下:首先,进行资料收集。资料收集的范围应包括下凹桥区所在排水分区;实测降雨数据和设计降雨数据;边界条件数据等。其次,建立数学模型并进行参数确定和优化。应以下凹桥区所在排水分区内的全部管网为基础建立管网模型;特别需要对下凹桥区周边道路驼峰以及铁路、挡墙、围墙和堤坝等对地面径流有较大影响的要素进行特别处理,以真实反应地形情况;模型构建完成后,应根据经验和规范要求对参数进行设定,有监测数据的地区应根据监测数据进行校核;将上游入流信息和下游河道水位信息输入模型,调试后确定最终模型。最后,根据现状评估