一、任务来源
为解决济南市主城区排水系统防洪排涝不达标、水质不达标、溢流污染、初雨污染、黑臭水体等若干问题，山东省住房城乡建设厅将“济南市主城区深层隧道排水系统规划研究”列入2018年建设科技计划项目，项目编号：2018-K2-05。通过本次规划研究在保留并充分发挥现有排水系统和河道水系作用的基础上，通过深隧排水技术的应用，达到充分改善河道水质，消除河道黑臭现象，降低城市内涝风险，同时提高污水处理厂处理能力和出水水质的目的。
二、应用领域和技术原理
本研究可应用于城市排水及环境工程领域。适用于建筑物密集、地下管线复杂、地下空间紧张且存在水环境或水安全问题的城市建成区。
深层隧道排水系统，是指埋设在深层地下空间的大型、特大型排水、调蓄隧道，对超量污水或雨水进行收集、调蓄、转输，从而达到溢流污染削减、缓解城市内涝等功能。
三、性能指标
（1）深隧功能合理性：梳理项目区域排水系统问题，应按照经济合理性、技术可行性、城市韧性、绿色低碳等因素，综合考虑，比选解决方案，合理确定深层隧道排水系统功能。深层隧道按照其解决城市排水问题目的不同，即从功能角度可分为“污水输送隧道”、“雨洪排放隧道”、“合流调蓄隧道”及“复合功能隧道”四种。根据济南市主城区各河道实际情况，将兴济河深层排水隧道和全福河深层排水隧道定位为复合功能隧道（防洪和控制污染），小清河深层排水隧道定位为污水输送隧道。
（2）深隧布局合理性：借鉴国内外先进经验，综合济南市主城区城市发展、空间利用、地质条件、水安全（内涝防治）、水环境（污水收集处理）及水资源（再生水利用）需求，充分考虑主城区现状河道防洪排涝能力、河道水质状况、合流制管道分布以及浅层空间开发等条件，开展系统布局研究，构建了主城区“一主两辅”深层排水隧道系统、终端污水处理系统及再生水回用隧道系统总体系，系统布局合理。
（3）深隧断面合理性：深隧为复合功能时，如复合功能不同时出现，选取按深隧的不同功能单独计算得出的隧道尺寸最大值；隧道复合功能同时出现时，根据同时出现功能计算值之和，选取隧道尺寸。
污水输送隧道：考虑服务范围内雨污分流区域的污水量及雨污合流区域的溢流量，通过水力计算确定隧道尺寸，同时考虑初雨污染，校核深隧全段可调蓄容积不小于范围内初期雨水量。
复合功能隧道：断面计算按照满足防洪和截留污水的要求来计算，采用初雨量和合流制管道溢流量来校核，其容积能够满足初雨所需的储存空间，同时能满足污水溢流量要求。
综上，研究确定兴济河深层排水隧道和全福河深层排水隧道的管径分别为8米和7米，小清河污水输送隧道的不同隧段直径为3～6米。

本研究可应用于城市排水及环境工程领域。适用于建筑物密集、地下管线复杂、地下空间紧张且存在水环境或水安全问题的城市建成区。

深层隧道排水系统占用地面空间较少，不需要对房屋或公共设施进行大量迁拆解决城市排水难题；隧道布置在深层地下空间，把浅层地下空间让位给地铁及市政配套等设施；隧道一般采用地下盾构施工，对市民生活的影响较小；深隧系统与浅层排水系统有效衔接、实现互补，系统地提高流域的防洪和排水能力，并改善水体水质。
本研究适用于建筑物密集、地下管线复杂、地下空间紧张且存在水环境或水安全问题的城市建成区。随着城市的发展，对安全和环境要求的提高，项目研究对类似其他城市同类问题的处理有很好的示范推广作用。
本研究主要对济南市主城区深层隧道排水系统建设必要性、可行性、系统布局、选址比选、土地整合、投资估算等方面进行了具体研究，未涉及深层隧道排水系统的建设施工、运维管理、泉脉影响等内容，建议后期结合济南市实际，适时开展相关方面的专题研究，进一步完善济南市主城区深层隧道排水系统研究体系。