发布时间:2025-06-10 16:16:30 人气:
梅雨季节对长江中下游城市的市政排水系统是严峻考验。低洼地区雨水倒灌和树叶淤泥堵塞排水管道是两大核心痛点。
一、梅雨季节市政排水面临的问题
1、低洼地区雨水倒灌:
问题本质:梅雨期间持续强降雨导致城市内河、湖泊、长江及其支流水位迅速上涨,甚至超过城市排水管网的出水口标高。
发生机制:当外部水体(河、湖、江)水位高于城市排水管网末端(排口)时,重力排水失效。
高水位的外部水体在压力作用下,通过排水管网反向倒灌进入城市低洼区域。
低洼地区本身积水难以排出,加上倒灌涌入,形成严重内涝。
后果:地下室被淹、地下车库进水、道路积水深且持续时间长、交通瘫痪、房屋进水、财产损失,甚至威胁生命安全。
2、树叶淤泥堵塞排水管道:
问题本质:梅雨前的干燥期积累了大量路面灰尘、落叶、垃圾等。梅雨初期的强降雨(尤其是短时强对流天气)将这些杂物冲刷进入雨水口和排水管道。
发生机制:“第一场雨”效应:久旱后的首场强降雨冲刷力极强,将大量地表松散杂物冲入管网。
持续降雨累积:梅雨期间持续降雨不断带来新的树叶(尤其行道树落叶)、塑料袋、生活垃圾等。
管网沉积:流速较慢的管段、管道转弯处、检查井、雨水篦子下方极易形成杂物堆积,特别是淤泥与树叶、垃圾缠绕形成的“栓塞”。
清淤不及时/不彻底:汛前清淤工作可能未覆盖所有管段或清淤不彻底,遗留隐患。
后果:管道过水能力急剧下降甚至完全堵塞;雨水无法及时排除,在路面形成积水;加剧低洼地区内涝风险;增加泵站负荷;污水管网也可能因雨污混接或倒灌而超载。
二、典型城市梅雨季排水问题实例分析
1、武汉“江城”特色,长江、汉江水位高,市内湖泊众多(如东湖、南湖),地势低洼区域广(如汉口沿江、后湖、南湖片区)。历史上(如2016年、2020年)多次因长江高水位导致沿江排水口关闭或倒灌,叠加城区强降雨引发严重内涝。南湖片区、光谷部分区域、汉口老城区常因管网堵塞(树叶淤泥)和外部水位高导致积水严重。
2、合肥地处江淮分水岭,梅雨期降水集中且强度大。城市扩张快,部分新城区排水规划建设滞后,老城区管网老化、雨污分流不彻底问题突出。南淝河、巢湖水位上涨易导致沿河低洼地带(如老城区部分区域、部分开发区)倒灌。短时强降雨常导致下穿桥(如五里墩立交桥下等)和部分主干道(如合作化路、金寨路部分路段)积水,树叶垃圾堵塞雨水口是诱因之一。巢湖流域防洪排涝压力与城市内涝相互影响。
3、南京滨江(长江)临河(秦淮河),紫金山等地形影响局部汇流。秦淮河水位上涨是主城区(尤其是秦淮河沿岸、河西部分低洼区域)倒灌的主要威胁。玄武湖、莫愁湖等周边区域也面临类似问题。老城区(如鼓楼、秦淮部分区域)管道老化、管径偏小,易被树叶淤泥堵塞,遇强降雨易成“小河”。城东、仙林等区域部分路段也常因管网排水能力不足或堵塞积水。
4、上海属于超大城市,人口建筑密集,地面硬化率高,产汇流快。虽拥有相对完善的排水系统(包括强大的泵站体系),但面临极端天气增多、海平面上升和地面沉降三重压力。苏州河、黄浦江高潮位对市区排水构成严重顶托甚至倒灌风险,特别是在天文大潮叠加暴雨时。城市核心区(如静安、黄浦、徐汇部分老弄堂区域)因空间受限,管道更新困难,易堵塞积水。快速城市化区域也可能存在排水设施建设跟不上发展的情况。台风带来的暴雨常加剧梅雨期内涝。
5、苏州有“东方威尼斯”美称,河网密布,地势低平。运河、内河水位易受太湖水位和区域降雨影响而上涨,导致古城区(平江、沧浪等)及部分新城低洼地区面临严重的河水倒灌风险。古城保护限制了大范围的地下管网改造,部分区域管道狭窄,极易被树叶、淤泥和生活垃圾堵塞,疏通困难。工业园区等新区虽标准较高,但强降雨下部分节点也可能积水。太湖流域防洪排涝与城市排水紧密关联。
三、针对性解决方案
1、内置防倒灌器:
原理与特点:安装在排水管道的末端排口处或检查井内。
核心是单向排水,当管内压力大于外部水体压力时,防倒灌器开启正常排水;当外部水体水位高于管内水位(发生倒灌风险)时,防倒灌器在外部水压的作用下自动关闭,阻止外部水倒灌。
优点:自动启闭,无需动力;结构相对简单;安装维护较方便;成本相对较低。
适用场景:解决低洼地区雨水倒灌问题的首选方案之一。
尤其适用于:直接向江河湖泊排放的雨水管出口;易受内河、运河高水位顶托的城区排水管出口;下穿立交、地下通道等低点区域的排水管出口。
城市应用:武汉/南京/上海/苏州:在长江、汉江、秦淮河、苏州河、黄浦江、运河等沿岸排水口广泛安装。在南湖、东湖、玄武湖、太湖周边等易涝区的排水口安装。
合肥:在南淝河、巢湖沿岸排水口以及下穿立交泵站的进水口前安装,防止外部水倒灌淹没泵站。
所有城市:在地下车库、地下室等极低洼区域的排水管出口强制安装。
2、智能分流井:
原理与特点:一种集成了雨污分流、初期雨水截流、流量调节、防倒灌等多种功能的智能化设施。
核心组件包括:井体、柔性截流装置、水质/液位传感器、控制系统。
工作模式:晴天/小雨:雨水管道的柔性截流装置关闭,将混合的雨污废水截流至污水管,送污水处理厂,防止污染。
降雨初期:继续截流污染较重的初期雨水。
降雨中后期(大暴雨):当井内水位达到设定值(表明污水系统已满或降雨强度大),关闭污水管网的柔性截流装置,开启雨水管道的柔性截流装置,将较洁净的中后期雨水分流至自然水体,保障排水畅通,防止内涝。
优点:智能化控制,精准分流;有效减少合流制溢流污染;缓解污水厂压力;辅助防涝。
适用场景:雨污合流制或分流制不完善区域;对受纳水体水质要求高的区域;需要兼顾防涝与控污的区域;管网提标改造受限的区域。
城市应用:合肥/南京/苏州老城区:在雨污混接严重或合流制区域的关键节点安装,解决溢流污染同时,在大雨时保障分流泄洪能力。
上海/武汉:在滨江/滨河景观带、重要水源地附近的排水口设置,优先保障水质,极端情况下启动分流防涝。
所有城市新区/改造区:作为源头雨污分流控制的关键设施推广。
3、一体化预制泵站:原理与特点:将水泵、管道、阀门、控制系统、格栅(防堵塞)等集成在工厂预制好的筒体内,整体埋设于地下。
核心作用:在无法依靠重力排水或重力排水能力不足的低洼区域(如深隧出口、下穿立交、地下空间、湖滨洼地),通过水泵主动加压提升积水,排入外部水位较高的受纳水体或更高标高的管网。
优点:建设周期极短;占地面积小;集成度高,质量可控;智能化运行(根据液位自动启停泵);配备粉碎格栅可有效处理树叶、漂浮物,防止堵塞水泵。
关键部件:粉碎格栅- 将树叶、塑料袋等杂物粉碎成小颗粒,使其能通过水泵排出,有效解决泵站入口堵塞问题。
适用场景:解决低洼地区重力排水失效的核心装备。
适用于:下穿道路、隧道、铁路桥涵;地势低洼的街区、广场、大型地下空间(车库、商场);重力排水管末端受高水位顶托无法自排的区域;需要快速排除大面积积水的区域。
城市应用:所有城市:下穿立交/隧道的标配排水设施(如武汉的众多下穿通道、合肥的五里墩立交、南京的隧道群、上海苏州的下穿)。
武汉南湖/东湖周边、合肥滨湖新区低洼地、苏州古城区低洼点、南京河西部分区域、上海临港等低洼区域:建设区域性提升泵站,强排积水入江/河/湖。
沿江/沿湖排水口:在安装了防倒灌器的主出口附近,设置泵站作为辅助强排通道,当外河水位过高关闭防倒灌阀时,启动泵站强排。
总结
梅雨季节市政排水的核心矛盾在于外部高水位倒灌压力和内部管网排水能力不足(常因堵塞加剧)。武汉、合肥、南京、上海、苏州等地因各自的地理水文条件和城市发展阶段,面临的具体挑战各有侧重,但低洼倒灌和管道堵塞是共性问题。
内置防倒灌器是阻止外部水倒灌进入城市管网的低成本、高效解决方案,是沿江、沿河、沿湖及低洼地带排口的必备设施。
智能分流井是解决雨污混流、控制溢流污染并兼顾防涝分流的关键智能设施,特别适用于老城区改造和敏感水体保护区域。
一体化预制泵站(尤其是配备粉碎格栅的)是解决低洼地区重力排水失效、实现主动强排的核心装备,在下穿立交、地下空间和区域性低洼内涝点作用不可替代。
有效应对梅雨挑战,需要“防”(防倒灌)、“疏”(防堵塞、畅管道)、“排”(强排提升)、“蓄”(调蓄削峰)、“智”(智慧调度)多措并举,构建韧性城市排水防涝体系。
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