武汉市规划研究院 湖北武汉 430014
摘要：基于隧道技术在排水中的应用趋势，本文通过总结国内外隧道技术在排水中的应用案例提出其功能分类，并以武汉市为例提出隧道技术在解决城市排水问题的应用需求。
关键词：隧道技术；排水；应用需求
随着城市经济的快速增长，技术手段的不断创新，盾构、顶管、矿山开挖等技术在排水管道施工中的应用逐渐普遍，大口径排水转输管道施工技术日益成熟，为城市市政基础设施建设提供强大的支撑。在解决城市排水升级改造难题的过程中，隧道作为一种有效的工程技术手段受到极大关注，本文从隧道在排水系统中应用案例、功能出发，并以武汉市排水系统存在问题探讨隧道的应用需求。
1、隧道功能分类
目前，国内外建成及在建隧道排水工程约14处。根据隧道的功能及目标，可分为“雨洪排放隧道”、“污水输送隧道”、“合流调蓄隧道”三种。
1.1雨洪排放隧道
雨洪排放隧道是指为避免城市洪涝灾害而建设的排洪通道，隧道末端通常设有大型抽排泵站，最终出路是江河、海洋等水体。典型代表是日本东京的“江户川深隧工程”和香港的“荔枝角、港岛西、荃湾雨水排放隧道工程”。
1.2污水输送隧道
污水输送隧道主要为收集输送城市污水的地下通道。典型代表是新加坡的“深层隧道排污系统”。
1.3合流调蓄隧道
合流调蓄隧道主要是对合流制排水系统的溢流污水、初期雨水的收集、调蓄和输送，最终送到污水处理厂处理。典型代表是美国芝加哥“深层隧道及水库计划”和英国伦敦“泰晤士河深隧工程”。
泰晤士河
深隧道工程隧道总长25.1km，直径6.5~7.2m，埋深35～75m。控制合流制溢流污染，改善泰晤士河道水质。
2、排涝需求分析
武汉城区一般地面标高为20～24米，低于长江多年平均洪水位23.87米，汛期时城区内雨水需依托泵站抽排出江。城区分布有41个湖泊，面积275平方公里，占中心城区用地17%，主要分布在武昌和汉阳地区；汉口地区9个湖泊总面积约1.0平方公里，面积普遍较小，且位于雨污合流排水体制区域，基本不承担调蓄功能。
中心城区现有22个排水系统分区，根据各系统特征，将其分为4大类：
1）湖泊调蓄系统
主要有东沙湖、北湖、汤逊湖、蔡甸东湖等系统，系统内分布有面积较大的湖泊，区域内雨水首先经湖泊充分调蓄后由泵站抽排出江。系统规划方案为充分利用湖泊调蓄能力，同时扩建末端出江泵站规模，并新增湖泊至泵站的骨干排水通道。现有湖泊可利用调蓄水深一般在0.5～1.0米，经平均排涝法综合核算，在科学控制湖泊水位的基础上，结合末端泵站抽排可保障系统达到规划防涝标准。
随着城市扩张，原本选址于城市建成区边缘的污水处理厂，逐渐被居住、公建等敏感建筑包围。一方面，现有污水厂与城市环境品质、用地功能的矛盾逐渐突出并激化；另一方面，面临日趋严格的环保要求，污水厂自身急需升级改造，原址扩建用地不足，征地拆迁费用高昂。其中位于武昌中央文化区的沙湖污水厂和位于居住区的二郎庙污水厂问题尤其突出，急需对污水厂另行选址。
结合新加坡的隧道应用案例和国内杭州污水厂搬迁工程，利用隧道技术将现有污水厂搬迁至偏远的城市外围，将是解决污水厂用地需求和城市功能提升的双赢手段。
4、结论
隧道是解决城市排涝、污水问题的有效技术措施，尤其是在老城区或中心城区有着较大的应用需求。但是与其它工程措施相比，隧道工程一次投资高，建设期长，运行、管理、维护复杂，用作防涝时使用机率偏低，用作污水转输用时运行费较高等弊端，其应用需结合当地城市的地形特征和排水系统特点及存在问题，进行多方案比选优选，提高工程效益。
作者简介：
胡华望（1984-），男，硕士，工程师，现主要从事城市市政基础设施规划与设计工作。
论文作者:胡华望
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
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