世界速递!你知道【深隧】吗?(深层排(蓄)水隧道)
发布日期: 2023-04-22 11:38:56 来源: 哔哩哔哩

【深层排(蓄)水隧道】具有城市防洪排涝、截流污染初小雨和传输污水等功能,被国外许多发达国家城市用于解决城市内涝和水体污染工程。深层排(蓄)水隧道工程建设在我国处于起步阶段,很多技术问题需要通过研究和工程实践加以深入认识。结合国内外深层排(蓄)水隧道工程建设案例和研究成果,对城市水体污染与水文特征、深层排(蓄)水隧道功能和分类、深层排(蓄)水隧道系统工艺设计、深层排(蓄)水隧道工程结构设计、深层排(蓄)水隧道运营与维护、国内外典型深层排(蓄)水隧道工程应用等进行了系统总结和阐述。

随着全球气候变暖和城市化进程的不断加快,我国各地极端强降雨频频出现,城市面源污染负荷迅速加大,初期雨水污染、雨季合流区的溢流污染(CSO)对水体污染愈加严重。我国正在开展提升城市排水防涝能力和水污染治理提质增效工作,要求城市的防涝标准在现状基础上进一步提高,同时加大城市径流雨水源头减排,有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷。


(资料图)

深层排(蓄)水隧道技术主要用于城市防洪排涝、截流初期雨水污染和传输污水,兼具排水和蓄水功能,具有隧道直径大、排放能力较强、调蓄容积大、埋深较深、可充分利用深层地下空间、对地表浅层已建设施及居民生活影响小等特点。早在19世纪,一些发达国家就开始建设深层排(蓄)水隧道工程。随着技术不断发展并趋于成熟,深层排(蓄)水隧道已在国外许多地方获得成功应用。

近年来国内也开始了深层排(蓄)水隧道技术的研究和应用工作,上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司是国内较早进行深层排(蓄)水隧道技术研究的单位之一,早在2008年就开始了“利用超深隧道集中外排处理初期雨水可实施性”研究,目前已完成了苏州河区域深层排水调蓄隧道工程试验段的设计工作,试验段目前正在施工。除了上海外,广州、武汉、深圳、成都等地也在开展深层排(蓄)水隧道的研究和规划工作。深层排(蓄)水隧道工程作为提高城市排水能力、有效控制污染的重要工程技术手段,会得到越来越多的应用。

《深层排(蓄)水隧道》结合国内外深层排(蓄)水隧道工程建设案例和研究成果,对城市水体污染与水文特征、深层排(蓄)水隧道功能和分类、国内外典型深层排(蓄)水隧道工程应用、深层排(蓄)水隧道系统工艺设计、深层排(蓄)水隧道工程结构设计、深层排(蓄)水隧道运营与维护等进行了系统总结和阐述,是我国首部有关深层排(蓄)水隧道技术的专著。

该书的付梓与问世,将为我国今后深层排(蓄)水隧道工程的建设提供参考和借鉴同时对从事深层排(蓄)水隧道设计、施工管理的工程技术人员以及从事该领域研究与开发的科研人员均有所助益。

全国工程勘察设计大师 张辰

2020年6月

深层排水、蓄水隧道主要用于城市防洪排涝、截流污染初小雨和传输污水等排水工程中,隧道直径较大,具有排水和蓄水功能,通常都埋置在城市地下深层空间,统称为深层排(蓄)水隧道,简称【深隧】。它在解决城市内涝、控制水体污染中发挥着重要作用。

目前,国外投入运行的大型深层排(蓄)水隧道项目近 20 个,主要功能包括提高防洪排涝标准、控制面源污染、污水输送等。近年来国内也开始了深层排(蓄)水隧道工程的研究和应用工作,广州在国内率先完成了深层排(蓄)水隧道系统规划,并进行了东濠涌试验段建设;上海也开展了苏州河区域深层排水调蓄隧道工程规划,试验段目前正在施工。随着我国生态文明建设的深入推进,解决生态环境问题的步伐不断加大,深层排(蓄)水隧道工程作为提高城市排水能力、有效控制污染的重要工程技术手段得到越来越多的应用。武汉、深圳、成都等地正在进行深层排(蓄)水隧道的研究和规划工作。

深层排(蓄)水隧道建造在城市地下深层空间,不占用宝贵的城市建设用地,对城市地下空间利用的影响也较小,在用地紧张、浅层排水系统改造困难、地表调蓄工程实施困难的地区,深层排(蓄)水隧道工程有不可替代的作用。但同时也应该看到,深层排(蓄)水隧道工程的建设投资大、施工周期长、施工难度大,且对运行维护的要求较高在深层排(蓄)水隧道工程的规划和设计阶段要做好地下空间规划的协调,同时要进行充分的技术经济比较,宜在地下建筑密集、地下浅层空间已无利用条件的经济条件较好地区推广应用。

深层排(蓄)水隧道的主要功能是控制城市水体污染和防洪排涝,但在规划论证中首先应对城市的地表径流和径流污染过程及特点进行充分研究,地表径流和径流污染的形成与降雨特征、土地利用、地表处理、土壤类型、人民生活习惯、城市卫生状况、地表污染物数量、坡度、地下水位等因素都有密切关系,应通过充分论证确定深层排(蓄)水隧道的使用功能。深层排(蓄)水隧道不一定要同时实现这两个功能,也可以选择其中一个功能。

不同功能的深层排(蓄)水隧道在城市不同的排水系统中发挥着不同的作用,使得深层排(蓄)水隧道的分类也是多种多样。按纳入水质不同,可以分为污水深隧、雨水深隧、合流制深隧等;按在排水系统中发挥的不同作用,又可以分为转输型深隧、蓄水型深隧、复合型深隧等。经过对国内外深层排(蓄)水隧道工程案例分析,我们认为按照其能定位、运营维护、调度管理等方面的不同之处进行分类更合理,由此提出了四种主要类型:污水转输深隧、行洪排涝深隧、初小雨截流深隧及复合功能深隧。

深层排(蓄)水隧道系统通常由预处理构筑物、跌水竖井、连接支隧、主隧道、未端枢纽泵站等主要构筑物组成。预处理构筑物是浅层管道和深层排(蓄)水隧道系统的连按构筑物,实现深层排(蓄)水隧道的截流调蓄、行洪排涝、沉淀物去除、通风除臭等功能跌水竖井主要起整流和消能作用,使高位来水顺利跌入深层排(蓄)水隧道;主隧道主提供调蓄和转输来水的作用;深层排(蓄)水隧道末端枢纽泵站将深层排(蓄)水隧道转输水量提升排入受纳水体或污水处理厂。深层排(蓄)水隧道的工艺设计涉及许多关技术问题,比如深层排(蓄)水隧道与地面收集管道的衔接方式、竖井消能的跌落形式水流的瞬态控制、主隧的浪涌控制、排放水流控制、运行时的通风和臭气控制、主隧沉积物管理等。

深层排(蓄)水隧道的构筑物形式与传统的城镇排水工程构筑物类似,主隧道通常采用盾构形式,其规模也没有突破目前国内常规的交通盾构隧道,但深层排(蓄)水隧道工程最突出的特点就是埋置很深,且结构空间内充满水体,这在目前我国大规模城市下空间开发应用中也属于罕见的超深地下储水结构。由于深层排(蓄)水隧道工程通常都是建在城市密集地区,环境影响控制要求高,这就给结构设计、施工提出了新的技术挑战。根据深层排(蓄)水隧道工程结构的特点和施工特殊要求,本书主要针对深层排(蓄)水隧道工程结构设计和施工中涉及的关键技术问题进行阐述,比如超深圆形井土压力计算、地下连续墙叠合结构力学分析、超深地下连续墙的施工、输水盾构隧道结构计算和抗震验算及隧道耐久性等。

运营维护是深层排(蓄)水隧道工程建设需要考虑的重要内容,它是确保工程有效实施和发挥作用的重要保障,需要从运行调度控制、设备维护、隧道清理、信息化和自动监控等方面进行系统管理。

深层排(蓄)水隧道建设在我国处于起步和探索阶段,许多技术问题需要通过不断的实践、研究和总结来加以解决,已有的工程案例和研究成果可以让我们少走弯路,希望《深层排(蓄)水隧道》这本书能为从事该项工作的专业人员提供积极帮助。

原书作者:主编    周质炎                 

副主编    高陆令  孟元龙

鄙人对于【深层排(蓄)水隧道】的观点:

不建议开发建设,劳民伤财,维护管理都是大问题,就像一个纸窟窿一样,越动越大。当然了,是否开发建设也不是我说了算的;但是我希望祖国的有为青年能一起发声,冷静思考分析,尤其是相关专业人士。

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作者:慧与环

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