引言
南宁作为中国南方重要的区域性中心城市,近年来随着城市化进程的加速,面临着日益严峻的城市内涝问题。特别是在雨季,部分低洼地区和老旧城区经常出现积水现象,不仅影响了居民的正常出行,还对城市基础设施和居民生活质量造成了严重威胁。柳沙片区作为南宁市区的一个重要组成部分,其内涝问题尤为突出。为了解决这一难题,南宁市政府启动了柳沙泵站项目,旨在通过现代化的排水系统建设,从根本上缓解内涝问题,同时提升居民的生活质量。本文将详细探讨柳沙泵站项目的背景、设计原理、实施过程以及其对城市内涝治理和居民生活质量提升的具体贡献。
一、项目背景:南宁柳沙片区的内涝问题
1.1 地理与气候因素
南宁地处亚热带季风气候区,年降雨量丰富,且降雨集中,尤其在每年的5月至9月,强降雨频繁发生。柳沙片区位于南宁市区的南部,地势相对较低,部分区域海拔仅几十米,且周边有河流和湖泊,排水条件较为复杂。在强降雨期间,地表径流迅速汇集,而原有的排水系统容量不足,导致雨水无法及时排出,形成内涝。
1.2 城市化带来的挑战
随着南宁城市化进程的加快,柳沙片区的建设用地不断增加,大量不透水地面(如道路、建筑)取代了原有的自然绿地,导致地表渗透能力下降,地表径流系数增大。同时,城市排水管网老化、设计标准偏低等问题,进一步加剧了内涝风险。据统计,2010年至2020年间,柳沙片区每年因内涝造成的直接经济损失超过千万元,居民投诉率居高不下。
1.3 居民生活质量的影响
内涝不仅影响交通和出行,还可能导致地下室进水、车辆被淹、房屋损坏等问题,严重时甚至威胁居民的生命财产安全。此外,积水区域容易滋生蚊虫和细菌,引发公共卫生问题。居民对改善内涝问题的呼声日益高涨,迫切需要一项系统性的解决方案。
二、柳沙泵站项目的设计与原理
2.1 项目概述
柳沙泵站项目是南宁市“海绵城市”建设的重要组成部分,总投资约3.5亿元,设计排水能力为每秒50立方米,服务面积约15平方公里。项目于2018年启动,2021年正式投入运行。泵站采用先进的自动化控制系统,能够根据实时降雨数据和水位信息,自动启动和调节排水泵组,实现高效、精准的排水。
2.2 核心技术与设计原理
2.2.1 泵站结构与设备
柳沙泵站主要包括进水口、格栅间、泵房、出水口和控制中心等部分。泵房内安装了4台大型轴流泵,每台泵的额定功率为500千瓦,最大排水量为12.5立方米/秒。轴流泵适用于大流量、低扬程的排水场景,能够快速将积水抽排至下游河道。
2.2.2 智能控制系统
泵站配备了先进的SCADA(监控与数据采集)系统,通过传感器实时监测降雨量、水位、流量等数据。系统根据预设的算法模型,自动判断是否需要启动泵组以及启动的台数。例如,当监测到降雨量超过50毫米/小时且水位达到警戒线时,系统会自动启动2台泵组;若水位持续上升,则逐步增加泵组数量,直至达到最大排水能力。
2.2.3 雨水调蓄设施
为了进一步缓解排水压力,项目在泵站周边建设了雨水调蓄池,容积约为5万立方米。调蓄池能够在降雨初期收集多余的雨水,待降雨减弱后再通过泵站排出,从而削峰填谷,减少瞬时排水压力。调蓄池还兼具生态功能,池内种植了水生植物,有助于净化雨水,改善水质。
2.3 与其他排水设施的协同
柳沙泵站并非孤立运行,而是与城市排水管网、河道、绿地等设施形成联动。例如,泵站与周边的雨水管网直接相连,通过管网收集雨水;同时,泵站的出水口与城市河道相通,确保排水顺畅。此外,项目还结合了“海绵城市”理念,在泵站周边建设了透水铺装、下沉式绿地等设施,增强雨水的就地消纳能力。
三、项目实施过程与挑战
3.1 项目规划与设计阶段
在项目启动前,南宁市政府组织了多部门联合调研,包括水利、规划、环保、交通等,对柳沙片区的内涝成因进行了全面分析。设计团队采用了先进的水文模型(如SWMM模型)模拟不同降雨情景下的排水效果,优化了泵站的选址和规模。同时,项目还进行了公众参与,通过听证会、问卷调查等方式收集居民意见,确保设计符合实际需求。
3.2 施工阶段的关键技术
3.2.1 基础施工
柳沙片区地质条件复杂,部分区域为软土地基,承载力较低。为确保泵站结构稳定,施工团队采用了桩基加固技术,打入深度超过20米的混凝土桩,有效提高了地基承载力。同时,在基坑开挖过程中,采用了钢板桩支护,防止边坡坍塌。
3.2.2 设备安装与调试
泵站的核心设备——轴流泵,由国内知名厂家生产,单台重量超过10吨。安装过程中,团队使用了大型吊装设备,确保设备精准就位。调试阶段,通过模拟降雨测试,对泵组的启停、调速、联动等功能进行了反复验证,确保系统稳定可靠。
3.3 面临的挑战与解决方案
3.3.1 地下管线复杂
柳沙片区地下管线密集,包括供水、供电、燃气、通信等,施工过程中容易造成管线损坏。为此,施工前使用了地下管线探测仪,精确绘制了管线分布图,并制定了详细的施工方案,避开重要管线。对于无法避开的管线,采用了临时迁移或保护措施。
3.3.2 环境保护要求
项目位于城市区域,施工过程中产生的噪音、粉尘、废水等可能对周边居民和环境造成影响。为此,团队采取了多项环保措施:设置隔音屏障、洒水降尘、废水处理后回用等。同时,项目还进行了生态补偿,在泵站周边种植了大量树木和花草,改善了局部生态环境。
四、项目成效:解决城市内涝难题
4.1 排水能力显著提升
柳沙泵站投入运行后,柳沙片区的排水能力从原来的每秒15立方米提升至每秒50立方米,提升了233%。在2021年和2022年的雨季,柳沙片区未出现大面积内涝,积水深度和持续时间均大幅减少。例如,2022年7月的一次强降雨(24小时降雨量达150毫米),柳沙片区仅在个别低洼点出现短时积水,且在2小时内完全消退,而往年类似降雨下,积水时间通常超过6小时。
4.2 内涝发生频率与损失降低
根据南宁市水务局的数据,柳沙泵站运行后,片区内涝发生频率从年均12次降至2次,直接经济损失减少了80%以上。居民因内涝导致的财产损失(如车辆被淹、房屋进水)大幅下降,相关投诉量减少了90%。
4.3 应急响应能力增强
泵站的智能控制系统与南宁市城市应急指挥中心联网,实现了数据共享和联动响应。在极端天气下,应急部门可以提前预警,调度资源,确保排水工作高效进行。例如,在2023年台风“海葵”影响期间,系统提前2小时预测到柳沙片区可能积水,自动启动泵组并通知居民做好防范,有效避免了内涝发生。
五、项目对居民生活质量的提升
5.1 出行便利性改善
内涝问题的解决直接提升了居民的出行便利性。以往雨季时,柳沙片区的多条道路(如柳沙路、英华路)经常积水,车辆无法通行,行人只能绕行。现在,这些道路在雨后迅速恢复畅通,居民的通勤时间平均缩短了30分钟。例如,居民张先生表示:“以前下雨天送孩子上学,要提前1小时出门,现在基本不受影响。”
5.2 财产安全得到保障
内涝导致的财产损失是居民最关心的问题之一。柳沙泵站运行后,居民地下室进水、车辆被淹的事件大幅减少。据统计,2021年至2023年,柳沙片区因内涝导致的车辆损失案件从年均50起降至5起以下。居民李女士的车辆曾在2020年因内涝被淹,维修费用超过2万元,她感慨道:“现在再也不用担心下雨天车被泡了。”
5.3 公共卫生与环境改善
积水区域的减少降低了蚊虫滋生和细菌传播的风险。柳沙片区的蚊媒传染病(如登革热)发病率在项目运行后下降了40%。此外,泵站的雨水调蓄池和周边绿地改善了局部微气候,夏季气温平均降低了1-2℃,空气湿度也有所下降,居民的生活舒适度明显提升。
5.4 社区凝聚力增强
项目的成功实施增强了居民对政府的信任和社区凝聚力。在项目施工期间,居民积极参与监督和反馈,形成了良好的互动机制。项目运行后,居民自发组织了“护水志愿者”队伍,定期巡查排水设施,参与社区环境维护。例如,柳沙社区的王阿姨说:“这个项目不仅解决了内涝,还让我们社区更团结了。”
六、经验总结与未来展望
6.1 成功经验
柳沙泵站项目的成功得益于多方面的因素:一是科学的规划设计,采用了先进的水文模型和智能控制系统;二是多部门协同合作,确保了项目顺利推进;三是公众参与,使项目更贴近居民需求;四是技术创新,结合了“海绵城市”理念,实现了生态与功能的统一。
6.2 存在的不足
尽管项目取得了显著成效,但仍存在一些不足:一是泵站的维护成本较高,需要持续的资金投入;二是极端天气下,排水系统仍面临挑战,需要进一步提升应急能力;三是部分老旧管网与泵站的衔接不够顺畅,需要逐步改造。
6.3 未来展望
未来,南宁市政府计划将柳沙泵站的成功经验推广至其他内涝严重的片区,如江南区、西乡塘区等。同时,将进一步加强智慧水务建设,利用大数据、人工智能等技术,提升排水系统的预测和调度能力。此外,还将继续推进“海绵城市”建设,增加绿地、透水铺装等设施,从源头减少内涝风险。
结语
南宁柳沙泵站项目是城市内涝治理的典范,通过现代化的排水系统建设,不仅从根本上解决了柳沙片区的内涝问题,还显著提升了居民的生活质量。项目的成功实施为其他城市提供了宝贵的经验,证明了科学规划、技术创新和公众参与在城市治理中的重要性。未来,随着技术的不断进步和城市治理理念的更新,我们有理由相信,城市内涝问题将得到更有效的解决,居民的生活环境将更加美好。
