도시 배수 시스템의 문제점과 해결책 1. 기존 문제점 최근 도시 지역의 규모가 지속적으로 확대되고, 도시 지역의 불투수면이 증가하며, 배수량도 크게 증가하고 있다. 기존의 지역적 지방계획은 현대 생태도시의 발전을 충족시킬 수 없으며, 이러한 요구사항도 현재의 도시환경과 도시안전건설의 시급한 문제 중 하나가 되었습니다. 도시 배수 시스템에 많은 문제를 일으킵니다. 예를 들면 다음과 같습니다. (1) 현재 파이프라인에는 빗물과 하수 사이의 혼합 연결이 있는 경우가 많습니다. 강우 시 하수량이 증가하여 하수 범람과 환경 오염이 발생합니다. 동시에 하수처리장의 처리비용도 크게 증가한다. (2) 일부 기존 파이프라인 직경은 불합리하며 대부분 경험을 바탕으로 추정됩니다. 일반적으로 빗물관의 직경이 작고 물통과능력이 부족하여 홍수기에는 하수관의 직경이 너무 크고 주관의 직경이 작아 물의 활용이 어려운 경우가 많다. 파이프 및 채널 시스템의 엔지니어링 이점. (3) 일부 파이프라인의 토양 덮음 두께가 너무 작아서 양쪽 인근 파이프에 접근하기 어렵고, 기존 파이프와 수로는 일반적으로 심각하게 침적되어 있고 파이프와 수로의 물 운반 능력이 부족합니다. 완전히 활용될 수 없습니다. (4) 빗물 및 하수 배수 시스템은 통일된 계획과 설계가 없으며, 각 지역의 배수 시스템이 유기적인 전체를 형성할 수 없습니다. (5) 대규모 빗물 및 하수 배수 시스템의 경우, 중국에는 우수한 수리학적 계산 소프트웨어가 없어 전체 시스템의 설계를 최적화하기가 어렵습니다. 실제로 대부분의 설계 연구소에서는 현재 설계에 경험적 추정 방법을 사용하므로 수력 흐름 패턴이 불량하고 파이프라인이 심각하게 침적되며 펌핑 스테이션이 너무 많습니다. 이는 시스템의 운영 및 관리 비용을 크게 증가시킵니다. (6) 빗물 및 하수 배수 시스템, 관개 수로, 도시 홍수 조절 시스템, 수경 호수는 서로 조화된 계획이 없으며 시스템 간에 충돌이 있습니다. 2. 현재 설계 문제 현재 중국에는 빗물관, 하수관, 상수도, 가스, 난방 등으로 인해 수천 또는 수만 개의 파이프 섹션을 갖춘 대규모 배수 시스템을 위한 전문적인 배수 시스템 설계 소프트웨어가 없습니다. 빗물관과 하천 사이의 교차 처리 및 연결에는 많은 최적화와 고도 조정이 필요합니다. 배수 시스템은 중력 흐름이므로 각 지점의 고도 조정은 하류 파이프와 수로의 고도에 영향을 미칩니다. 실제로 국내 배수 도면 설계 보조 소프트웨어는 간단한 계산 기능을 가지고 있음에도 불구하고 12개 이상의 배수관을 자동으로 계산하기가 어려워 수동 표고 설정 및 경험적 추정에 의존하는 경우가 많습니다. 매설 깊이와 상하류 경사 배치로 인해 펌프장이 너무 많이 설치되어 건설 비용과 향후 운영 및 관리 비용이 증가합니다. 3. 솔루션 당사는 일본 CSD 회사와 협력하여 첨단 빗물 및 하수관 설계 소프트웨어 Pipe Rapid를 개발했습니다. 이 소프트웨어는 ① 최소 매립 깊이, ② 다양한 파이프 직경의 표준 경사에 따라 다양한 배수 시스템을 설계할 수 있습니다. 최소 유량 ; ④ 상류 및 하류 파이프 바닥 사이의 최소 낙차와 같은 다양한 조건에 따라 설계를 유연하게 설정하고 최적화합니다. 설계 계획을 통해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있습니다. (1) 현황 데이터를 구성 및 분석하고, 통합된 현재 파이프라인 다이어그램을 요약 및 그려 향후 관리를 용이하게 합니다. (2) 현재 파이프라인 및 채널을 계산 및 분석하고, 단계적 재구성을 위한 구현 계획을 제안합니다. (3) 서로 다른 기간에 부설된 파이프라인을 새로운 통합 배수 시스템에 통합합니다. (4) 새로운 빗물 및 하수 배수 시스템의 설계를 최적화합니다. (5) 빗물, 하수, 홍수 배수, 관개 및 호수 명승지를 조화시켜 유기적 전체를 형성하고 프로젝트 비용을 절감합니다. 도시의 종합적인 안전과 배수 시스템의 원활한 운영을 목표로 하며, 일류의 기술을 활용하여 도시 환경 생태, 홍수 위험, 유지 관리 등 다양한 요구 사항을 기반으로 환경 친화적이고 지속 가능한 솔루션을 제공합니다. .장기적인 배수 시스템 설계 옵션을 개발합니다. 예시 소개 남산구는 심천특별행정구의 서쪽에 위치하며 동쪽으로 심천만, 서쪽으로 주강 하구, 북쪽으로 양태산, 남쪽으로 대선도, 네일딩도와 접하고 위엔롱 바다 건너편에 위치한다. , 홍콩, 총 면적 151km2. 현재 해안선 길이는 약 40km로 심천에서 해안선이 가장 긴 도시 지역이다. 수년간의 개발을 거쳐 난산구는 심천의 가장 중요한 항구 기지, 첨단기술 산업 기지, 교육 기지, 관광 지역이 되었으며, 특구의 다른 지역보다 더 많은 도시 토지를 보유하고 있어 지속 가능한 지역에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 심천 경제의 발전은 중요한 역할을 합니다.
그러나 난산구의 점점 더 오염되는 수질 환경과 매년 침수되는 현상으로 인해 난산구는 물론 특구 전체의 발전이 심각하게 저해되고 있습니다. 불완전한 통계에 따르면 이 지역의 유일한 강인 다샤강 연안을 따라 약 63,700m3/d의 미처리 하수가 존재하며, 이는 다샤강 건기 흐름의 약 80%를 차지하여 심각한 오염을 초래하고 있습니다. 수질이 내륙 클래스 V를 초과하는 강. 지표수 수질 기준. 1997년 이후 난산구의 홍수로 인한 직접적인 경제적 손실은 다음과 같습니다: 1997년에 3,500만 위안, 2명이 사망하고 2명이 부상당했습니다. 1999년에 3,500만 위안이 피해를 입었습니다. 2000위안 폭우로 8명이 사망하고 3명이 부상당했다. 위의 홍수를 일으키는 홍수의 빈도는 대부분 5~20년에 한 번씩 발생하는 홍수피크이다. 다만 2000년 4월 14일에 발생한 홍수만이 당시 측정된 8년간의 홍수 중 가장 큰 홍수였다. 이로 인해 24시간 동안 331㎜의 비가 내려 심각한 경제적 손실과 인명 피해가 발생했다. 1 현재 빗물 시스템의 문제점 및 분석 수개월 간의 연구 끝에 난산 지역의 현재 빗물 시스템에 대한 직접적인 정보를 얻었으며 현재 빗물 시스템의 문제점과 원인을 찾아냈습니다. 1.1 빗물 시스템 현황 남산구는 북쪽이 높고 남쪽이 낮으며 북쪽은 양태산, 남쪽은 서커우 항구, 심천만과 인접해 있으며 도시 전체가 자연 배수 조건이 양호하다. 이 지역에는 단 하나의 강이 있는데 만수계에 속하며 집수 면적은 90.69km2이고 강 길이는 18.0km입니다. 남산시를 남북으로 통과하여 흘러 들어갑니다. 심천만(深圳灣)은 난산구의 주요 홍수 배출 수로이자 난산구의 북부 및 중앙 부분이며 동부 도시 지역의 최종 도시 배수구입니다. 배수 면적이 10km2 미만이고 1km2 이상인 주요 소하천이 3개 있는데, 진지 간선(Jengbaokeng Canal), 정바오갱(Zhengbaokeng) 운하, 구이먀오로 간선(Guimiao Road 간선)은 모두 주강 하구 시스템에 속하며 도시 지역을 건너 남서쪽으로 가서 주강 하구의 Qianhai Sea로 떨어집니다. 이 세 개의 주요 운하는 난산구 서부 도시 지역의 주요 도시 배수로입니다. 현행 하천홍수조절기준은 모두 100년 만기 이벤트에 대한 것이다. 만과 가깝기 때문에 Qian 및 Houhai 지역, Shekou 지역, Chiwan 및 Mawan의 도시 배수는 주로 파이프와 운하를 통해 수집된 후 Houhai 및 Shekou 항구로 나누어 배출됩니다. 수년간의 계획과 건설 끝에 Nanshan 지역의 배수 시스템은 Qilin Road---Nanyou Avenue---Nanshan Mountain을 빗물 유역으로 하는 심천만 배수 시스템, Qianhai 배수 시스템 및 항만 배수 시스템을 포함하여 비교적 완전한 여러 배수 시스템을 형성했습니다. . 각 시스템에는 자체적인 독립적인 배수관망이 있습니다. 일반적으로 지하 빗물은 주거용 관망에 의해 수집된 후 도시 도로 빗물 시스템을 통해 강으로 배출되거나 바다로 직접 배출됩니다. 상대적으로 완벽한 배수 시스템을 갖춘 지표 아래 일부 도시 지역은 폭우로 인해 여전히 홍수에 직면하고 있으며 원래 깨끗하고 아름다운 다샤 강과 전체 해안선과 같은 수역이 다양한 정도로 오염되었습니다. 1.2 주요 기존 문제 현재 난산구의 빗물 시스템은 주로 도시 지역의 빈번한 홍수와 빗물과 하수의 합류 및 혼합 흐름이라는 두 가지 주요 문제를 겪고 있습니다. 주로 다음 측면에서 나타납니다. (1) 일부. 저지대 도시 지역은 오랫동안 조수 홍수로 인해 위협을 받아 왔습니다. 현재 난산구의 침수지역은 주로 사허지구, 백석주지구, 난터우검문소, 난터우고촌, 난유고촌, 공업구와 서커우 일부 지역에 집중되어 있다. (2) 일부 지역에서는 개발 및 건설 초기 단계에서 홍수 조절 문제가 충분히 고려되지 않았으며 홍수 재해의 숨겨진 위험이 있습니다. 예를 들어 Longzhu와 Shekou 서부 지역에는 오래된 마을이 있습니다. (3) 일부 지역의 빗물 시스템은 극히 불완전하여 빗물과 하수의 합류 또는 혼합 흐름이 심각하며, 결합된 폐수가 강이나 바다로 유출되어 도시의 생태 수질 환경을 심각하게 훼손합니다. 현재 빗물과 하수가 합류하는 지역은 주로 오래된 마을과 노후 산업 지역에 분포되어 있습니다. (4) 일부 지역에서는 빗물이 하수관과 직렬로 연결되어 하수처리장 운영 부하를 증가시킨다. 이러한 현상은 산점상황으로 특정 지역에 집중되지는 않으나 모든 지역에 어느 정도 존재하는 문제이다. 1.3 원인 분석 도시 침수와 하천 및 수역을 수용하는 연안 수역의 오염 원인은 그 자체의 지형 특성과 빗물 시스템 계획 및 설계 이유에 따른다. (1) 일부 지역은 저지대이고 침수되기 쉽습니다. 일부 지역은 일반적으로 주변 도시 도로보다 약 1m 낮아서 해당 지역의 저지대는 빗물을 배수할 수 없으며 빗물을 받을 수 없습니다. 2~5년 동안 도시 빗물 시스템에 유입되면 빗물 역류가 쉽게 발생할 수 있습니다.
예를 들어, 도시 중심부와 서부에 위치한 난터우(Nantou)와 난유(Nanyou) 지역 일부의 지표면 고도는 심천만(Shenzhen Bay)의 5년 및 100년 조위보다 2.32m, 2.79m 낮습니다. 옛 마을의 조수위는 2년 만조보다 훨씬 낮다. 다샤강을 따라 일부 지역의 지상고도 다샤강 어귀의 현재 50년 및 100년 홍수 수위보다 3.0m 및 3.5m 더 낮습니다. (2) 원래 설계한 조위 기준은 낮았다. 도시 빗물관의 원래 계획 및 설계에서는 다년간 평균 만조 높이를 0.99m로 계산된 관의 배출 표고가 연간 기준보다 낮았다. 높이 1.82m. 외부 홍수 및 조수위가 0.99m 이상일 경우 주 배수로가 홍수 및 조위로 인해 지지되어 수위가 상승하여 상류 지반에 물이 고이게 됩니다. 동시에 일부 배수관과 운하의 설계에서는 지형적 특성과 홍수 수위를 고려하지 않았습니다. 비록 도시 배수 기준을 충족했지만 파이프의 직경이 작기 때문에 수력 경사가 지면 경사보다 훨씬 컸습니다. 이로 인해 파이프와 운하의 수위가 높아져 상류에 피해가 발생했습니다. (3) 일부 기존 배수관 및 수로의 단면이 너무 작습니다. 특히 일부 파이프 및 수로의 설계가 도시 배수 표준을 충족하지 못하는 저지대에서는 더욱 그렇습니다. 예를 들어 다샤강 유역에 위치한 사허백석주 지역은 부분적으로 저지대에 위치하며 상류 탕랑산맥의 홍수 배출의 일부를 담당하고 있습니다. 현재 홍수 배수로의 총 배수 용량은 35.5m3/입니다. 이는 해당 지역의 호우 복귀주기 P=1년보다 작은 첨두유량은 49.9m3/s로 발생하는 첨두유량 57.6m3/s, 73.1m3/s보다 적다. 각각 20년에 한 번, 50년에 한 번. (4) 급속한 도시 건설 과정에서 원래의 빗물 배수 시스템이 파괴됩니다. 도시 건설 중 도랑과 도로를 인공적으로 매립하면 원래의 빗물 배수 시스템이 파괴됩니다. 일부 오래된 지역을 개조한 후 하류 파이프와 운하가 제때에 건설되지 않았습니다. 동시에, 도시 개발로 인해 식생이 감소하고 불투수성 지반이 증가하여 유출량이 증가했으며, 그 결과 우수관 일부 지역이 배수 병목 현상이 발생하여 빗물 배수가 제대로 되지 않았습니다. (5) 이 지역의 오래된 마을과 오래된 산업 지역의 배수 시스템은 역사적 유산 및 기타 이유로 인해 난산구의 모든 자연 마을과 일부 오래된 산업 지역의 배수 시스템을 채택하고 있습니다. 엄밀한 의미에서 배수 시설은 없습니다. 빗물 오수의 대부분은 도로 배수로를 통해 배출됩니다. 빗물 하수구는 각종 쓰레기로 인해 막히기 쉽고, 준설 작업도 제때 이루어지지 않아 하수구의 물 단면을 인위적으로 줄여 비가 오면 물이 땅에 쌓이게 됩니다. (6) 건설 초기 단계의 통일된 계획 부족 화교 타운, 서커우 공업 지대, 난유 공업 지대 등 산업 지역이 초기 단계에서 계획 및 건설에 있어 더 큰 자율성을 가졌기 때문에 난산구 도시와 그 지원 시설은 다음과 같습니다. 독립적으로 건설되었으며 전반적인 빗물 시스템이 부조화했습니다. 2 빗물 시스템 개조 계획 전략: 난산 지구 빗물 시스템에 현재 존재하는 다양한 문제의 원인을 분석하여 합리적인 엔지니어링 조치 및 문제 해결 대책을 수립합니다. 2.1 원칙 (1) 하천 규제에 기초하여 도시 배수 시설을 개선하고, 도시 배수 및 홍수 배수 능력을 향상시키며, 도시 지역의 빗물 재해를 점진적으로 제거합니다. (2) 합리적인 배수, 홍수 배수 및 방습 계획을 선택합니다. 지형을 최대한 활용하기 위한 가장 경제적인 수단을 사용하고 도시 홍수 통제 표준과 결합하여 높은 물과 높은 유량, 낮은 물과 낮은 유량을 엄격히 준수하고 인근 저수지로 분산 및 배출합니다. 경제성, 합리적, 실현가능성을 전제로 도시지역 빗물 배출을 원칙으로 “평상시에는 주로 자가배수, 홍수기에는 전기배수로 보완”하는 방식으로 배수관 및 시설물을 합리적으로 배치하도록 노력한다. (4) 전체 도시 빗물 시스템 개조 계획은 도시 토지 이용 계획과 결합되어야 하며, 단기에 초점을 맞추고 단기와 장기를 결합하여 단기적인 2차 변형을 방지해야 합니다. 2.2 설계 기준 난산구의 자연 지형 특성과 사회경제적 상황을 토대로 도시 빗물 시스템의 설계 기준이 결정됩니다. (1) "심천 도시 마스터 플랜"에 따르면 일반 도시 지역의 빗물관(수로) 설계 강우 복귀 기간 T는 1년, 홍수가 발생하기 쉬운 저지대 도시 지역의 T는 2년, 5년입니다. 철도, 교량 등 특히 중요한 분야에 사용됩니다. (2) 빗물의 종합 표면유출계수 Ψ는 구시가지에서는 0.6~0.65, 신지역에서는 0.7로 한다. (3) 설계강우시간 t는 10~15분이다. (4) 홍수 배수는 "심천 도시 종합 계획"에 따라 결정됩니다. 도시의 주요 대규모 홍수 배수는 다샤 강과 같이 100년 재발률에 따라 설계되었습니다. 50년 재발률에 따라 검토하여 이 기준을 충족하지 못하는 경우 100년 재발률 기준에 따라 개조합니다.
(5) 배수는 10년에 1회 빗물을 24시간 배수하는 것을 기준으로 한다. (6) 조우 조우를 다음의 두 가지 상황에 따라 조합하여 각 주수로의 수력선을 비교, 계산한다. 첫 번째 조합: 설계 빈도 최대 유출량은 홍수 시즌의 평균 만조 수준을 충족합니다. 두 번째 조합: 설계 빈도의 가장 높은 조수 수준과 다년 평균 최대 홍수 피크 유출량 간의 만남입니다. (7) 도시 빗물관 및 도랑의 수리적 계산에 있어서 일반적으로 평균 만조위 0.99m를 만족시키기 위해 설계빈도 호우량을 사용하고, 확인을 위한 홍수 시즌에는 2.08m입니다. 배수지역 펌프장 하류의 관로 및 수로의 수력계산에는 설계빈도 호우와 5년 만조위 2.32m를 사용하였다. 2.3 구체적인 대책 (1) 기존 배수시설을 최대한 활용하고 기존 관로 용량을 일부 확대한다. 기존 저지대(주로 노후마을에 집중)의 경우 집단재건은 비용이 너무 많이 들고 비현실적이므로 가까운 시일 내에 임시펌프장을 설치하는 동시에 복합재건축을 병행하는 것이 바람직하다. 파이프와 운하. 장기적으로는 노후마을을 정비하는 과정에서 기존 지반의 고도를 점진적으로 높이고 배수관을 재설정할 예정이다. (2) 가능한 한 빨리 파이프라인 건설을 개선하고 배수 파이프라인을 시설 건설 및 교통 도로 건설과 동기화하도록 주장합니다. 배수 관리를 강화하고 관리 제도를 완비하며 물과 토양 보호를 잘하고 파이프, 운하, 하천 준설 작업을 적시에 실시하여 빗물 배수 시스템의 원활한 흐름을 보장합니다. (3) 도시 빗물 시스템 계획은 도시 배수, 홍수 방지 및 습기 방지를 통합적으로 고려해야 합니다. 난산 지구의 특수한 지리적 위치를 고려하여 향후 매립 계획 시 빗물관(수로) 설계 표준을 권장합니다. 지역은 반납기간을 1.5년으로 늘리고, 저지대는 반납기간을 3년으로 늘린다. (4) 지구 전체의 빗물처리시설은 종합적인 고려와 통일된 기준을 바탕으로 통일된 방식으로 계획되어야 한다. 계획은 체계적이고 포괄적이며 발전적이어야 합니다. 지자체 지원시설 부지를 계획할 때에는 확장 및 재건축 가능성을 고려해야 하며, 현재 정바오갱 운하 배수 펌프장 부지 선정의 어려움과 유사한 상황이 발생하지 않도록 적절한 여지를 남겨두어야 한다. (5) 매년 발생하는 침적작용으로 인해 해저면이 지속적으로 상승하고 조수의 지지에 영향을 받는 점을 고려하여 간척지역을 수직으로 계획하고 빗물 유입구의 높이를 최대한 높여야 한다. 3 결론 해안 도시는 지리적 특성이 다르기 때문에 빗물 프로젝트 계획 및 개조도 매우 독특합니다. 심천시 난산(Nanshan) 지구 빗물 현황 분석을 통해 다음과 같은 결론을 도출할 수 있습니다. 도시는 일반적으로 저지대 지형과 빗물을 가지고 있습니다. 본관(수로)은 조수의 영향을 받기 쉬운 지형 특성으로 인해 빗물관(수로)의 설계 기준을 적절하게 높이는 것이 좋습니다. (2) 높은 물과 높은 배수, 낮은 물과 낮은 배수 등의 배수 원리를 주요로 채택하고 보충으로 추출하며 단기와 장기를 결합하여 가장 경제적으로 사용합니다. 도시 배수 요구를 해결하기 위한 실행 가능한 수단입니다. (3) 매년 발생하는 침적작용으로 인해 해저면이 지속적으로 상승하고 조수의 영향을 받는 점을 고려하여 신규지역에 대해서는 수직적인 평면계획을 실시하고 빗물 유입구의 높이를 최대한 높여야 한다. 실제 계획과 설계에 있어서 우리는 지역 조건에 적응하고, 다양한 장소의 고급 경험을 충분히 흡수하며, 해안 도시의 빗물 계획을 보다 합리적으로 만들기 위한 목표적이고 실행 가능한 조치를 취해야 합니다.