隋军-城市深层隧道排水系统研究20150502
城市地下管道综合管理系统研究
城市地下管道综合管理系统研究近年来，随着城市化的加速和交通、供水、电力等基础设施发展的迅猛，城市地下管道的规模不断扩大，管理难度不断加大。
因此，建立城市地下管道综合管理系统迫在眉睫。
一、城市地下管道综合管理系统的概述城市地下管道综合管理系统是一种综合管理管道、信息和服务的智能化系统，主要包括管道资料管理、管道运行管理、管道预警与告警管理、管道修护管理、管道数据共享等多种功能。
该系统能够实现对城市地下管道的全过程管理，并能够提高城市地下管道的运行效率，降低管道运行成本，保障城市基础设施的运行稳定。
二、城市地下管道综合管理系统的建设内容1. 管道资料管理建立管道资料库，记录管道的基本信息、建设历史、运行状态、检验记录等。
可实现管道信息统计分析，为管道预防性维修提供基础数据。
2. 管道运行管理通过监控装置实时监测管道的运行状态，分析管道运行状况，实现管道的预测性维护和保养，提高管道的运行效率。
3. 管道预警与告警管理通过智能分析管道运行状态，实现对管道运行异常情况的预警和告警处理，可以在管道故障发生前通过监测系统的实时监测与预警系统的报警提示进行适时发现与处理。
4. 管道修护管理对管道出现的损坏或者故障，实现现场检修和远程调试。
并记录维护人员操作过程中的实时信息，对于管道的维修项目和质量进行跟踪和管理。
5. 管道数据共享实现管道资料和运行状态数据的共享，让各相关职能部门和人员能够共享管道资源，改善城市管理现状，提高城市管理水平。
三、未来城市地下管道综合管理系统的发展方向1. 数据互通未来城市地下管道综合管理系统需要与城市公共服务信息平台以及城市机器人管理平台等进行相互之间的数据统计，相互通信，以实现全面管道信息化。
2. 无人化维护未来城市地下管道综合管理系统将会实现全面的无人化运维，这将会大大缩短管道运维周期，节省运作水平，提高运营效率。
此外，也能避免工人无法大胆进入危险区域的安全隐患。
3. 统一监管未来城市地下管道综合管理系统需要建设一个统一的监管机构，以确保城市地下管道管理系统的正常运营。
深层隧道排水系统在解决城市“内涝与溢流污染”难题中的应用
Exclusive Planning 独家深层隧道排水系统在解决城市“内涝与溢流污染”难题中的应用报送单位：广州市净水有限公司；广州市市政工程设计研究总院有限公司主 创 人：吴学伟 孙 伟创 造 人：李子逵 杨文昭 孙志民 王广华 肖先念 杨先华 周午阳 李碧清［摘 要］城市扩张和建设密度的加大，使得地面硬化率越来越高，排水系统无法满足城市排水要求。
本案通过分析深层隧道排水系统的设计和运行方式，以及在实际中的应用状况，总结该方法带来的社会效益，为行业提供参考。
［关键词］深层隧道排水系统；BIM模型一、广州市深层隧道排水系统项目背景随着城市的扩张和建设密度的加大，地面硬化率越来越高，原有的水库、山体、湖泊、鱼塘等逐渐被侵占，河涌断面越来越窄，城市的储水、排水和自然净化能力大大减弱，城市水浸和内涝频发；此外极高的人口密度和城市建设密度使得城市污染负荷迅速加大，雨季合流制地区的溢流污染日益严重，已逐渐导致浅层管渠排水系统无法满足大型城市排水需求。
目前，一些国外发达城市建设了深层隧道排水系统，对解决水浸，减少河涌污染等起了重要的作用。
芝加哥的城市环境与广州相类似，芝加哥隧道水库工程规划A R P减轻了芝加哥地区的水浸和污染，保护了密西根湖，芝加哥地区城市合流制改造和内涝灾害控制工程是世界上最早、最成功的采用地下深隧技术的范例；日本东京的首都圈外围深隧下水道排水系统被誉为世界上最先进的下水道排水系统，其主要功能是城市防洪，消除洪水威胁，工程用于超标准暴雨情况下流域内洪水的调蓄和引流排放，调蓄量约67万立方米，最大排洪流量可达每秒200立方米，建成后当年，该流域遭水浸的房屋数由最严重年份的41544家减至244家，浸水面积由27840公顷减至65 公顷；新加坡岛建成包括“深层隧道系统”及“雨水收集系统”的综合排污系统工程，铺设的下水道总长度达3000 多公里，目前100％的人口生活区域均铺设了下水道，污水处理率达到100％。
数值模拟污泥回流对二沉池性能的影响
０ 前 言
活 性 污 泥 系统 的实 质 是 把 可 溶 性 和 悬 浮 污 染 物转化成无机物（ Ｈ ２ ０、 Ｃ Ｏ ： 、 Ｎ ： 等） 和可沉降 的微生 物（ 活性污泥 ） 。因此 ， 二沉池的沉淀性能影 响着整
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１ 研 究 方Leabharlann 法 二沉池 内流体为典型 的固一液两相流 ，但活 性污泥 的体 积 比通 常在 １ ％以下 ，并 且其 比重在 １ ． Ｏ ５ ～ １ ． ｏ ９之间， 因此 ， 活性污泥对液相主体 的影响 很 小 ，在研 究 二 沉 池 流态 时 可 以忽 略 活性 污 泥 影 响， 把二沉池内流体当作单相流处理 。 １ ． １ 控 制 方 程 二沉池 内流体流速较低 ，可视 为不可压缩 的 牛顿流体 ， 满 足质量守恒定律 、 动量守恒定律 。其 控制 方 程 为 ：
泥机前 混合液水 平流速 大于吸泥机后 混合液 水平流速 ， 且吸 泥机前流速 随 回流 比增加而增 加 ， 吸泥机后混 合液流 速不受污 泥 回流
影响 ， 基 本恒定 。
关键词 ： 二沉池 ； 流场 ； 数值模拟 ； Ｆ Ｌ Ｕ Ｅ Ｎ Ｔ
中图分 类号 ： Ｔ Ｕ ９ ９ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ７ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ４） ０ ４ － ０ １ ２ ５ — ０ ３
池涡流的影响 。但是没有对流场的分布 ， 特别是对 颗粒沉降有重要影响的水平和竖直速度的分布深 入研究 。 本文基于 Ｃ Ｆ Ｄ利用流体力学软件 Ｆ Ｌ Ｕ Ｅ Ｎ Ｔ 对不同回流比 ， 吸泥机处于不同位置时平流式二沉 池流态进行了数值模拟。
浅议苏州河段深层排水调蓄管道系统工程的运行维护
城市道桥与防洪2019年3月第3期摘要：为有效解决上海苏州河地区的排水系统提标、内涝灾害防治和初期雨水污染控制等问题，苏州河段深层排水调蓄管道系统工程的建设已提上日程。
主要从苏州河深隧的工程概况、功能定位、运行模式和维护管理等方面进行论述，并针对运行中需要注意的问题以及维护管理的关键点进行讨论。
可参考借鉴国外经验，结合上海排水系统的运行现状，建立科学化、系统化、信息化的运行维护方案。
关键词：深层排水调蓄隧道；苏州河深隧工程；运行维护中图分类号：TU990.3文献标志码：B文章编号：1009-7716（2019）03-0108-03浅议苏州河段深层排水调蓄管道系统工程的运行维护收稿日期：2018-11-13基金项目：上海市科委项目（16DZ1202203）；上海市青年科技启明星计划（17QB1403600）作者简介：蔡璇（1987—），女，硕士，工程师，从事排水工程规划设计工作。
蔡璇，汉京超，周娟娟（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市200092）DOI:10.16799/ki.csdqyfh.2019.03.029０引言近年来伴随着全球气候变化、城镇化率提高、下垫面变化等多重因素的加剧影响，上海市中心城区内涝频发，已造成巨大的经济损失，并严重威胁城市安全。
与此同时，苏州河沿线泵站雨天放江情况仍然较为严重，“逢雨即黑”现象仍较为普遍。
此外，根据国家最新的排水防涝政策，上海市中心城区需要将排水标准从现状的1a 一遇为主提高到5a 一遇。
对于上海这座国际化大都市，针对上述问题，结合上海中心城区地势低平、水面率低、建筑密度高、人口密集、地下管线错综复杂和排水防涝压力大等典型特征，在充分利用现状排水设施的基础上，采取增设大型深层排水调蓄隧道来化解上述矛盾，是一种合理可行的选择。
为此，本文以苏州河段深层排水调蓄管道系统工程（简称苏州河深隧工程）为主要研究对象，对其功能定位、运行模式等方面进行论述，并针对运行维护的关键点进行讨论，从而为苏州河深隧工程的顺利推进提供参考依据。
苏州河段深层排水调蓄管道系统工程建设的必要性分析
年3月上海市人民政府批复了《苏州河段深层排水 调蓄管道系统工程规划》,2017年6月28日苏州
河深隧工程（试验段）开工，表明上海的排水深隧系 统工程正式启动建设。目前作为主体工程的苏州河 段深层排水调蓄管道系统工程（以下简称苏州河深 隧工程）正处于项目建议书阶段，为系统论述该工 程建设的必要性，特撰写本文，与业内专家学者交 流商榷。
2019年2月第2期
D01:10.16799/ki.csdqyfh.2019.02.027
城市道桥与防洪
防洪排水105
苏州河段深层排水调蓄管道系统工程建设的 必要性分析
汉京超，徐文征，曹晶
（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市200092）
摘要：为有效应对上海市中心城区排水系统提标、内涝防治及面源污染控制等问题，上海规划建设苏州河段深层排水调 蓄管道系统工程（简称苏州河深隧工程）。由于该工程规模较大、影响面广，同时国内尚未有排水深隧工程的建成案例，因
此从响应国家相关政策法规的需要、满足上海市相关规划及政策的要求、满足人民群众对美好生活的向往、满足国际化大 都市水环境治理的需要、满足智慧城市精细化设计和管理的需要、树立深隧技术解决中心城区防洪排涝工程示范等角度
出发.系统论述了苏州河深隧工程建设的必要性。研究表明，建设苏州河深隧工程依据充分、效益显著、意义重大、影响深
2满足上海市相关规划及政策的要求
2.1《上海市城市总体规划（2017—2035）》
根据《上海市城市总体规划（2017—2035）》
（公示稿），上海的城市目标愿景是努力把上海建 设成为卓越的全球城市，令人向往的创新之城、人 文之城、生态之城，具有世界影响力的社会主义现 代化国际大都市。为此规划提出，要建设更可持续 的韧性生态之城,包括完善防汛除涝保障体系、建 成能有效抵御突发性灾害气候的现代化城市防汛 保障体系、高标准建设和改造城镇雨水系统，以及 提升水环境质量等。而苏州河深隧工程作为提高 城市排水防涝标准、完善防汛除涝保障体系，以及 提升城市水环境质量的重要手段和依托工程，其 建设需求迫切、工程意义显著。
向下生长的“未来之城”——超大型城市上海地下空间规划与开发透视
他山之石如今，对于城市发展来说，土地资源的利用范围早已不仅限于平面，而是立体的。
因此，地下空间的开发和利用日益受到重视。
2023年全国自然资源工作会议提出，鼓励地上地下空间立体开发，用“地下”换“地上”。
2021年中国城市地下空间发展蓝皮书数据显示，长三角城市群以及粤港澳大湾区中的珠三角城市群，共同构成主导中国城市地下空间发展的增长极。
数据显示，早在2020年，我国东部地区的城市地下空间新增建筑面积同比上升，增长率达3.78%，尤其以浙江省、江苏省、上海市最为显著。
上海市规划和自然资源局数据显示，上海地下空间已进入快速发展时期，在中心城区基本形成了多中心、网络化的地下空间发展形态。
潜力资源 地下空间开发亮点频频2023年3月，连通上海虹桥综合交通枢纽与国家会展中心的地下通道hubo商业街全新亮相，不仅为这个2019年底就已开通的千余米进博会交通配套项目增加了多姿多彩的丰富业态，也为附近工作生活的市民提供了一处便利的超大商业空间。
“在新城开发、城市更新等成片建设地区，地下空间整体开发模式受到了政府和开发商青睐。
”上海市城市规划设计研究院规划师何耀淳表示，“像虹桥枢纽—国展中心这样的大型项目，从规划之初就明确了地下空间整体规划、逐步开发的原则，从设计到建设车库正式开挖，项目单个竖井开挖直径达23.02米，是目前世界最大直径竖井，建成后将提供停车位304个，有力缓解街道长期存在的“停车难”压力。
近5年来，上海市全面开展架空线入地和合杆整治工作，加快地下综合管廊建设，为公园、绿化腾出了更多地面空间。
三重挑战 安全、秩序和效率上海市地下空间开发始于20世纪60年代的人防工程建设。
20世纪90年代以来，随着大规模的旧城改造、新区建设和轨道交通建设，上海市的地下空间开发规模迅速扩大。
截至2023年3月28日，上海市共有地下工程43168个，总面积近1.5亿平方米，主要分为生产生活服务设施、公共基础设施和轨道交通设施三类。
严寒地区拉法山隧道保温型防排水系统设计施工技术探讨
隧道建 设
Ｔ ｕ ｎ ｎｅ ｌ Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ． ３ Ｍａ ｒ ．２ ０１ ４
严 寒 地 区拉 法 山隧道 保 温 型 防排 水 系统 设 计 施 工 技 术探 讨
乐 晟， 杨春 勃 ， 杨 艳 玲
水、 再 防水 ” 的防排水工程三要素 。即先对 围岩进行封 闭注浆堵水 ， 达 到衬砌背后无水 、 少水 的 目的， 再 对衬 砌背后增 加聚氨酯保 温
层， 保证衬砌 背后不结冻 ； 同时 ， 采用在冻结线 以下 的深埋 中央水 沟 ， 保证排水 的通 畅 ， 解决了隧道在严寒 环境下 的冻胀问题 。在施 工技 术上 ， 开发 了挂设聚氨酯保温层 的施工方法 ， 同时对止水带施工 工艺进行 优化 ， 仰拱纵 向钢边止 水带 、 中埋式 止水带 和衬砌 中 埋 止水带均采用 了特制 的定 型钢模板施 工 ， 有效地解决 了隧道 防排水系统施工的质量通病 。 关键词 ： 拉法 山隧道 ； 严寒地 区 ； 保温型 防排水 系统 ；保温材料
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ：Ｄｕ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ，ｓ ｗｅ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ａ ｗｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｆ ｒ ｅ ｅ ｚ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｗａ ｙ ｓ ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｔ ｏ ｔ ｕ ｎ ｎｅ ｌ ｓ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｅ ｘ ｔ ｒ ｅ ｍｅ ｌ ｙ ｃ ｏ ｌ ｄ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ，ｔ ｈｅ ｔ ｕｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍａ ｙ ｂ ｅ ｄ ａ ｍａ ｇ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｍａ ｙ ｂ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｄ．Ｆｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ — ｐｒ ｏ ｏ ｉｎ ｆ ｇ ａ ｎ ｄ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｌ ａ ｆ ａ ｓ ｈａ ｎ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｅ ｘ ｔ ｒ ｅ ｍｅ ｌ ｙ ｃ ｏ ｌ ｄ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ“ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｏ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ，ｗａ ｔ ｅ ｒ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ” ｉ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈｅ ｄ，ｉ ． ｅ．，ｗａ ｔ ｅ ｒ — ｓ ｔ ｏ ｐ ｐｉ ｎ ｇ ｇ ｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｔ ｏ ｓ ｔ ｏ ｐ ｔ ｈｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｍｉ ｎ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｔ ｈｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｂｅ ｈ ｉ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｌ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ，ｔ ｈ ｅ ｎ ｈ ｅ ａ ｔ — ｋ ｅ ｅ ｐ ｉ ｎ ｇ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｉ ｓ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ｅ ｄ ｂ ｅ ｈｉ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ａ ｖ ｏ ｉ ｄ ｆ ｒ ｅ ｅ ｚ ｉ ｎ ｇ ｂ ｅ ｈ ｉ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｎｉ ｎ ｇ，ａ ｎｄ ｉｎ ｆ ａ ｌ ｌ ｙ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ ｄ ｒ ａ ｉ ｎａ ｇ ｅ ｄ ｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｓ ｂ ｕ ｉ ｌ ｔ ｂ ｅ ｌ ｏ ｗ ｔ ｈ ｅ ｆ ｒ ｅ ｅ ｚ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｍｏ ｏ ｔ ｈ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｗａ ｙ，ｔ ｈ ｅ ｐｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｆ ｒ ｅ ｅ ｚ ｉ ｎ ｇ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｘ ｔ ｒ ｅ ｍｅ ｌ ｙ ｃ ｏ ｌ ｄ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ａ ｓ ｂｅ ｅ ｎ ｓ ｕ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｕｌ ｌ ｙ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ．Ｒｅ ｇ ａ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ — ｐ ｒ ｏ ｏ ｉ ｆ ｎｇ ａ ｎ ｄ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ｎ ｅ ｗ ｈｅ ａ ｔ — ｋ ｅ ｅ ｐ ｉ ｎ ｇ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ，ｔ ｈ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｏ ｐ ｔ ｉ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｉ ｓ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｆ ｏ ｒ ｍｗｏ ｒ ｋ ｉ ｓ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｆ ａ ｃ ｉ ｌ ｉ ｔ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ｉ ｔ ｕ ｄｉ ｎａ ｌ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ － ｅ ｄ ｇ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｏ ｐ ｔ ｉ ｅ，ｂ ｕ ｉｅ ｒ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｏ ｐ ｔ ｉ ｅ ａ ｎ ｄ ｌ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｏ ｐ ｔ ｉ ｅ ．Ｉ ｎ ｔ ｈｉ ｓ ｗａ ｙ，ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｒ ｍａ ｌ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ — ｐ ｒ ｏ ｏ ｉ ｆ ｎｇ ａ ｎ ｄ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｔ ｕ ｎｎ ｅ ｌ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｂｅ ｅ ｎ ｓ ｕ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ ａ ｖ ｏ ｉ ｄ ｅ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： Ｌａ ｆ ａ ｓ ｈ ａ ｎ ｔ ｕｎ ｎ ｅ ｌ ； ｅ ｘ ｔ ｒ ｅ ｍｅ ｌ ｙ ｃ ｏ ｌ ｄ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ； ｈｅ ａ ｔ — ｋｅ ｅ ｐ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｔ ｅ ｒ — ｐ ｒ ｏ ｏ ｉ ｆ ｎｇ ａ ｎ ｄ ｄ ｒ ａ ｉ ｎａ ｇ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｈｅ ａ ｔ — ｋ ｅ ｅ ｐ ｉ ｎ ｇ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ － ｐ ｒ ｏ ｏ ｉｎｇ ｆ ａ ｎ ｄ
寒冷地区既有铁路隧道排水系统冻害整治研究
排 水 系统 冻害 发生 于寒 冷地 区隧道 中 ，发 生机 理 较为 复杂 。通 过对 旗下 营隧 道 冻害整 治 实践 的不 断 积 累分析 ，能 总结 出一 些可 循 的规律 。 ２．１ 排水 系统 冻 害表现 及 危害
第 ４６卷 第 ８期
Ｖｂ１．４６ Ｎ Ｏ．８
铁 道 技 术 监 督
ｆ０、Ｉ【 Ｗ ＡＹ Ｏ ｋＪＡＬｒｒＹ ＣＯ Ｎ ｒＲ０ ｔ
研 究 与交流
ＳＴＵＬ）Ｙ ＡＮＤ （’Ｏ Ｍ Ｍ ＵＮｌＣＡＴＩ（）ＮＳ
寒 冷 地 区既 有 铁 路 隧道 排水 系统 冻 害 整治 研 究
高杰 卿
（中国铁 道科 学研 究院集 团有限公 司研 究生部 ，北 京 １０００８１）
关键词 ：铁路隧道 ；隧道养护 ；隧道排水 ；冻害 ；整 治
中 图 分 类 号 ：Ｕ２５７．２
文 献 标 识 码７８ （２０１８）０８—００４４—０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｓｕｍｍａｒｉｚｉｎｇ ｙｅａｒｓ ｏｆ ｅｘｐｅｌ’ｉｅｎｅｅ ｉｎ ｄｉｓｐｏｓｉｎｇ ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｄａｍａｇｅ ｔｏ ｔｈｅ Ｑｉｘｉａｙｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ——
旗下 营 隧道 冻害 一般 从每 年 的 １月份 开始 ，于 ３月 份逐 渐 消融 ，冻结 期持 续 ３个月左 右 。在冻 害 发 生 早 期 ，部 分 排 水 沟 内 的 水 由沟 底 逐 渐 向上 冻 结 。随着 冻结高度 的不断增 加 ，上游排水流速减 缓 ，从 而加 速 了冻结 的速 度 ，直 至整个 排 水沟 断面 被 封 死 。在 这 种情 况 下 ，排 水沟 盖 板 受挤 压 拱起 ， 与 沟 内冰 块 冻结 为一 体 ，冻 胀高 度较 大时 达到 ８０ ｃｍ，侵 入 限界 ，影 响 行 车安 全 。同 时 ，由于 上 游 排 水 遇 到 这 道 “冰 坝 ” 无 法 排 、不 断 汇 集 ， 直 至 溢 出排 水 沟 ，漫 人道 床 。 随 着 冻 结 的 不 断 发 生 ，陷 入 不 断 溢 ｍ 、冻结 、再 溢 Ｉ叶Ｊ、再 冻 结 的 循 环 。最 终 ，整 个 隧 道 内 的轨 道 、道 床 陷 入 冰 水 混 合 的状 况 。
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第四
涝 排 市 城 3 届 国外深层隧道排水工程案例
4
深层隧道排水的影响因素 与
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
》 用 水 利 深层隧道排水系统规划方法 排 洪 水 雨 与 《给5 涝 排 深层隧道排水系统规划方案实例 市 城 届 四 第
研 术 技
会 讨
深层隧道排水系统规划研究
《给
水排
》 水 与 涝 排
届 四 第
印第安纳波利斯深层隧道系统
长40km，φ5.5m，深75m，调蓄100万m3
3.2.隧道类型
广州市深层排水隧道系统规划 深层隧道排水系统规划
1.雨洪排放型
香港荔枝角雨水排放隧道系统
》 水 •采取措施： 利 排 洪 水 雨 给 长度 3.7 公里、直径 4.9 与 《 涝 排 米、深约40米，雨水深层隧 市 城 会 届 讨 道分流减少上游高地雨水流 四 研 第 术 技 入市区排水系统。 》 用 水 利 洪 工程效果： 水排 雨 给 与 《 涝 可抵御50年一遇的超强 排 市 城 降雨。 届 四 第
术 技 用
会 讨 研
3.2
广州市深层排水隧道系统规划 深层隧道排水系统规划
2.污水输送型
新加坡深层隧道污水系统
•采取措施：
与 深20～55米的污水隧道将所 《给 涝 排80万 市 有污水收集输送到一座 城 会 届 讨 m /天污水厂处理。 四 研 第 术 技 •工程效果： 》 用 水 利 排 置换原有分散的污水厂和 洪 水 雨 与 泵站用地用于城市建设，同 《给 涝 排 步提升周围物业的土地价值。 市 城 届 四 第
1
《给
与 涝 排 2 内涝问题突出，无法建设地面或浅层排内涝系统 市 城 会 届 讨 四 研 第 术 技 3 CSO及初雨污染严重 》 用 水 利 排 洪 水 雨 给 与 《 4 低影响开发难以实施或需要很长时间 涝 排 市 城 届 四 5 城市排水系统提出了更高的标准要求 第
水排
浅层系统改造及雨污分流的难度大
广州市深层排水隧道系统规划 深层隧道排水系统规划
《给
水排
》 水
第四
排 市 届城
深层隧道排水系统规划研究 涝与 隋 军
博士
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
《给
》 水 水排
届 四 第
排 市 城
雨 与 涝
2015-4-29
用 利 洪
研 术 技
会 讨
1
深层隧道排水系统规划研究
目
录
《给
水 排 水
2
1
深层隧道排水系统 》
“ ”和“ ”“ ” 。
水排
》 水
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
广州市深层排水隧道系统规划 深层隧道排水系统规划
4、隧道排水技术
《给
水排
》 水 与 涝 排
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
2.污水输送隧道 城市
会 届 讨 是指为主要为收集输送城 四 研 第 术 市污水的地下隧道。典型代 》 技 用 水 利 表是新加坡的“深隧道污水 排 洪 水 雨 系统”包括输送、处理、排 与 《给 涝 放三部分。 排 市 城 届 四 第
3
水排
全长48公里、直径6米、
》 水
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
3.2
广州市深层排水隧道系统规划 深层隧道排水系统规划
3.合流调蓄隧道
英国伦敦深层排水隧道隧道系统
伦敦为解决合流溢流污染改善泰晤士河水质，2007年泰晤士深层排水隧道建设。
针对泰晤士河雨季溢流污染 的现状，比选了：
利 排 洪 •“雨污分流”； 水 雨 给 与 《 （建设、维护困难，污染未 涝 排 消除） 市 城 会 届 讨 •“可持续性城市排水系统”； 四 研 术 （第 LID耗时需30年） 技 》 用 水 •“泰晤士隧道” 利 排 洪 水 雨 •3种方案的比选论证。 最终 给 与 《 涝 采用“泰晤士深隧”方案， 排 市 隧道总长35公里，直径7.2 ～ 城 届 四 6.5米，最大埋深 66m。 第
3.1 国外典型工程案例
序号 1 2 所在城市 马来西亚吉隆坡 香港 隧道系统名称 SMART隧道 工程规模 长9.7km、φ13.2m，调蓄量300万m3。
《给
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
3
水排
中国香港 中国香港
》 水
荔枝角雨水排放隧道工程 荃湾雨水排放隧道
净化海港计划污水隧道 和田弥生干线
水 排 水
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
深层隧道排水系统规划研究
《给
水排
》 水 与 涝 排
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
2四 建设深层隧道排水系统的影响因素 研 第
市 城 届
《给
》 水 水排
市 城 届 四 第
与 涝 排
利 洪 雨
术 技 用
会 讨
深层隧道排水系统规划研究
2.1、深层隧道排水系统建设的必要性
长2.0km，内径10.8m，深50m，17.8万m3。 长4.0km，内径7.9m，深55m，19.4万m3。 长4.0km，内径10m，深50m。 长3.26km,内径7.5m，深36m，13.3万m3。
日本神奈川县 日本东京都
日本神奈川县
《给
法国巴黎 墨西哥城 美国 美国 美国芝加哥 美国旧金山
》 水
术 技 用
会 讨 研
广州市深层排水隧道系统规划 深层隧道排水系统规划
《给
水排
》 水 与 涝 排
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
第四
市 城 届
《给
》 水 水排 排 市 城
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雨 与 涝
用 利 洪
研 术 技
会 讨
届 四 第
广州市深层排水隧道系统规划 深层隧道排水系统规划
《给
水排
》 水 与 涝 排
利 洪 雨
可行性
《给
水排
》 水 与 涝 排
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
第四
市 城 届
《给
》 水 水排 排 市 城
雨 与 涝
用 利 洪
研 术 技
会 讨
•规划隧道系统基本位于微风化岩中，其隧道围岩类别主要随岩性的不同而变化。
•规划深隧区域无明显影响深隧实施的不良岩土问题。
届 四 第
深隧规划线位与广州城区基岩地质图叠加示意图
广州市深层排水隧道系统规划 深层隧道排水系统规划
4、隧道排水技术
3.合流调蓄隧道： 》
控制合流制的溢流污染（
给 与 CSO），对合流污水、初期 《 涝 排 雨水的收集、调蓄和输送， 市 城 会 最终送到污水处理厂处理。 届 讨 四 研 第 芝加哥市隧道排 典型代表是 术 技 》 用 水系统。特点：隧道有调蓄 水 利 排 洪 水 、截流与输送合流污水的功 雨 给 与 《 能。可称为“在线式调蓄隧 涝 排 市 道”。 城 届 四 第
》 水 水排 城市
矢上川地下调节池
东京都古川地下调节池 巴黎调蓄隧道和调蓄池 东部深层排水隧道工程 芝加哥隧道和水库方案 密尔沃基隧道系统
旧金山输送调蓄系统
排涝
与雨
4条隧道，φ6~7 m，长5.1km 长63km，φ7m，深200m。
用 利 洪
研 术 技
缓解内涝。
会 讨
长176km，φ10.6m，深107m，870万m3 长45.5km，φ10m，深100m，200万m3 长3km，φ9m，埋深30m。
雨 与 涝
用 利 洪
研 术 技
会 讨
届 四 第
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4、隧道排水技术
1.1 深层隧道排水系统组成与功能
利 排 洪 水 进水、调蓄、消能、排气、出入口； （1）入流井： 雨 给 与 《 （2）调压水槽：调蓄、调节压力、波动、排气； 涝 排 市 排气、通风、除臭； （3）通风设施（排气井）： 城 会 届 讨 四 研 除渣、排泥； （4 ）除渣槽及排泥设施： 第 术 技 》 用 （5）过流隧道：调蓄、通道； 水 利 排 洪 水 转输、放空或排放。 （6）排水泵组： 雨 与 《给 涝 排 市 城 届 四 第
盾构法进行施工
会 讨 研
具备建设深层隧道排水系统的条件 术研
会 讨
深层隧道排水系统规划研究
《给 第
水排
》 水 与 涝 排
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
3四 国外深层隧道排水系统典型工程研
市 城 届
《给
》 水 水排
市 城 届 四 第
与 涝 排
利 洪 雨
术 技 用
会 讨
广州市深层排水隧道系统规划 深层隧道排水系统规划
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
1四 深层隧道排水系统 第
市 城 届
《给
》 水 水排
届 四 第
排 市 城
雨 与 涝
用 利 洪
研 术 技
会 讨
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1、深层隧道排水系统
《给
水排
》 水
第四
市 城 届
与 涝 排
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
《给
》 水 水排 排 市 城
水排
》 水
利 洪 雨
术 技 用
会 讨 研
荔 湾 司 马 西 濠 涌 情况
广州市深层排水隧道系统规划 深层隧道排水系统规划
《给
水排
》 水
第四
排 市 届城
涝与