城镇易涝点整治工程规划设计要点

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摘要：文章结合工程实例，就城镇易涝点整治工程排水系统存在问题及不利影响进行了阐述，从而针对易涝点整治工程规划设计原则及关键要点进行了分析，并提出了存在的问题及建议，以供水利工程规划设计人员参考。

关键词：城镇易涝点；整治工程；工程布置；防洪大堤开挖

随着我国人民生活水平的提升，生活污水和部分工业废水排入城市河涌，使城市河涌变成纳污通道，生态遭受严重破坏。因此，为了适应新要求，积极推动河涌的综合整治，以解决河涌内涝水浸及沿线水景观问题，改善周边的水环境。下面通过工程实例，着重就城镇易涝点整治工程规划设计要点及措施进行了探讨。

1概述

石排镇东邻企石镇，南邻横沥镇，西邻茶山镇，北与惠州市博罗县隔江相望。西距东莞市区20km、广州50km，南往深圳70km。石排地势东北高西南低，中部从上市起，沿公路西至燕窝止，地表出露成排的石脉，故得名“石排”。石排属平原区，地势洼地，地面高程在2~6m。它由西向东延伸，至燕岭附近分为二脉，偏北一脉，东延至石贝村附近，长度约4.8km，偏南一脉，沿东绵延，伸至村头村附近，长度约9.2km。东江从东向西绕过全镇，干流在石排境内长达14km。石排镇(包括生态园区域)河涌及渠道共有17条，大致以海仔河为界，将石排分为南畬朗片区(南片区)和海仔河片区(北片区)，沙角片区易涝点整治工程区位于海仔河片区。海仔河是北片区主要渠道，原为灌溉用途开挖的人工渠道，起点位于东引运河的沙角村，由东向西，于横山汇入东江，一级支渠有沙角内河、黄家壆排渠、向西排渠、独州排渠。这些排渠均位于现石排镇境内。海仔河又称海仔渠，全长约10102m，原为排灌两用渠，由于石排镇的城市发展，现在的主要任务是排水。海仔渠渠宽10~20m，渠底高程2~4m(85高程)，部分河段已做护岸，渠深4m。海仔河东西向贯穿石排镇中心区域，部分河段沿岸建设有大量的居民住宅、厂房和商铺等。水面生长着茂盛的水浮莲，覆盖整个河面，加之生活和生产垃圾给海仔河造成淤积和堵塞，严重影响了海仔河的排水能力。现有安全过流能力为39.8m3/s，仅能达到10年一遇排水标准。近年来石排镇对海仔渠进行过多次清淤整治工作，但水浮莲生命力旺盛，再生能力强，加之生活、生产垃圾屡禁不止，时至今日，海仔河的淤塞情况仍然比较严重。黄家壆排渠位于黄家壆村境内，承担黄家壆村排水任务。全河长1515m，渠宽5~15m，渠深1~3m，渠底高程2.5~3.0m，大部分河段为天然状态。

2现状排水系统存在问题及不利影响

易涝点所在区域现状用地以农田为主，内涝程度为严重，独洲小学附近淹没深度30cm左右，沙角片区农田淹没频繁，淹没深度约60cm，对农作物影响较大。积水时间约20min，积水面积约80000m2。石崇大道东侧的水域因建从莞高速已被填埋，同时石崇大道沿线管道未完全连接，加上海仔北路和石崇大道交汇处地势较周围低，容易在低洼处积水。内涝原因：①石排镇地处南亚热带季风气候区，降雨季节分配不均，降雨主要集中在每年4~9月，约占全年降雨量的80%以上。暴雨过程历时短，强度大，导致雨洪涨猛落缓，高水位持续时间长，一场暴雨可在短时间内在低洼地区形成积水。②交通发展破坏了原有排水体系。城市的发展伴随着交通建设的加快，路面填高，改变原有的排水方向，破坏了原有的排水体系，且在过路桥涵的设计时，宽度或高度不够，不能满足过流要求，使许多原先并不涝的地区和路段发生涝灾。从莞高速的建设改变了现状排水系统，同时，现状地面土地性质逐步发生改变，从而对地表径流产生较大影响。③区域河道没有进行整治及海仔河水位顶托的影响造成渠道行洪不畅。

3规划原则

①以石排镇总规为基础，结合实际情况，排涝达标整治与防洪工程达标整治同时进行;②全面规划、综合治理、排蓄结合、自排与强排结合;③充分利用现有工程设施，减少搬迁;④采取分片治理、清淤清障，做到水系畅通、排水自如，达到综合治理的目标;⑤工程措施和非工程措施相结合，加强工程管理。

4易涝点整治工程规划设计

4.1工程布置。①统筹兼顾的原则。要妥善处理并充分协调好国土规划、城镇建设、市政规划及环境保护的关系，避免因整治而影响其他相关工程的规划与实施；②工程措施与非工程措施并举的原则；③考虑工程施工对现状交通的影响，要尽量减少施工过程对现状交通的干扰；④经济合理，易于操作的原则。通过方案比选，既要安全可靠，又要经济合理，还应可操作性强，方便实施，尽量少拆迁，少占地。4.2工程总布置。本工程的主要水工建筑物包括泵房(含拦污栅、检修闸、主厂房)、防洪闸、出水箱涵等。为了保证进、出水平顺，泵站基本上沿原水流方向布置。泵站采用闸站结合的形式，泵房右侧设自排涵，右侧为水泵机组，这样布置紧凑，工程费用较省，管理也方便。4.3主要建筑物。根据水机专业水机选型方案比较结果，推荐方案采用4台1200ZLB-85型立式轴流泵，配套电机为4台×400kW=1600kW机组，总设计排涝流量4.20m3/s，沙角排站起排水位为3.0m，最高控制水位4.15m，最低控制水位2.5m。由于泵站最大扬程和设计扬程两者相差不大，参照水泵运行曲线，泵站在最大扬程工况下，水泵均能稳定运行，而且泵站年运行时间不长，为了节省工程投资，水泵采用半调节方式。4.4泵房。采用湿室型泵房。湿室型泵房主要特点是下部为湿室，即一个与前池相通的进水池。湿室不仅起着进水池的作用，同时湿室中的水重可以平衡部分水的浮托力，增加了泵房的整体稳定性。泵房的结构形式为箱式湿室型，泵房三面挡土、每二台水泵之间设隔墩。水泵梁支承水泵机组，泵房侧墙和隔墩支承上部结构。上部荷载主要通过排架传递到墩墙再到底板。泵房顺水流向长22.50m，宽30.50m。泵房分主厂房、副厂房和检修间。泵房垂、直水流方向分6跨，第一跨(顺水流方向由右往左)为自排闸流道，第二至四跨设4台机组流道，第6跨为设闸门库及循环水池。查水泵设计选型手册，两泵机组中心距最少要3.6m，结合电气设备及楼梯、卫生间布置需要，最终确定跨宽4.8m。泵房共分5层，从下到上分别为流道层、水泵层、电机层、管理房层、天面层。流道层共6孔，右边孔为自排涵，中间4孔为泵站进水流道，左边孔为水泵循环水池及检修门库。对于中小型泵站，进水池类型有直线型、跌坎型及弯折型;进水池后壁平面形状有矩形、半圆形、多角形及平面蜗形。为防止泥沙冲进流道层，推荐泵房进水池采用折线型。矩形进池结构简单，施工方便，小型抽水站中应用较多，但矩形进水池在两角易形成回流和漩涡，造成水泵进水条件较差，而使水泵效率下降。多角进水池是在矩形进水池基础上改成的，经验情况表明，矩形改成多角进水池后，两角的回流和漩涡消失。半圆形后壁的进水池也是中小型泵站中常用的一种进水池型式。这种安装型式不仅使进水水力损失增加，还易造成进水池的表面漩涡和回流。平面蜗形进水池流道的后壁比较符合流线形状，与其几种平面形状进水池流道相比，进水损失最小，且可以获得满意的进水流态，水泵效率和泵站的装置效率明显高于其他型式的进水池。因此，虽然施工较复杂，但进水池流道优先采用平面蜗形型式。自排涵孔底板面高程为2.0m，孔口尺寸为4.0×3.5m。出水箱涵泵站与自排闸共用一条出水箱涵。箱涵为3孔，其中左侧2孔接泵站出水池，孔口尺寸4.3m×3.5m;右侧1孔接自排闸，孔口尺寸5.15m×3.5m。现有江库联网水管保留，此段河道两侧采用扶壁挡土墙，河道底板采用300厚C40钢筋砼护底。穿堤箱涵为孔，左侧2孔孔口尺寸4.3m×3.5m，右侧1孔孔口尺寸5.15m×3.5m。出水口翼墙弧形布置，顺接上下游堤防。4.5防洪闸。防洪闸位于泵房下游侧，共5孔，闸门底板高程2.00m，左边4孔孔口尺寸3.6m×3.8m，最右侧1孔孔口尺寸4.6m×3.5m。闸门采用潜孔式平面滑动钢闸门，平压启门(检修时采用移动式潜水泵平压)，静水闭门。4.6出水消力池。出水口底高程2.00m，与外江(东引运河)河道底高程相同。排站启动水泵强排时，外江也位于高水位，泵站出水无需消能;平常通过自排闸自排时，与外江水位差很小，水流流速很小，同样无需消能。故出水口无需设消力池，本工程只对出水口进行抛石护坦处理。4.7防洪大堤开挖和恢复。为了配合出水箱涵施工，原有防洪堤需要临时破堤，箱涵施工完后进行恢复。防洪堤为均质土堤，经现场查看，具备放坡明挖条件。破堤开挖应选择在枯水期，施工开挖前需报当地三防或堤防管理单位批准方能动工。穿堤箱涵施工完成达到设计强度后，拆除现有沙闸水闸及现有穿堤箱涵，再进行土方回填，按原防洪堤坡度、堤顶宽度进行恢复。防洪堤堤填筑土料选用粘性土，黏粒含量为15%~30%，塑性指数为10~20，且不得含植物根茎、砖瓦垃圾等杂质;填筑土料含水率与符合压实要求的最优含水率的允许上下偏差为±3%。分层压实前的厚度不应超过40cm，压实度要求不小于0.91。

5存在的问题及建议

（1）穿堤箱涵施工过程中与现状给水管存在管位或高程冲突的问题，局部需要迁移给水管道，需与相关部门沟通协调。（2）江库联网水管横穿海仔河，下阶段对管线进行详细物探，探明后制定保护或迁改措施。（3）要解决内涝问题，需建、管并行，除了新建排水设施之外，还要加强管理维护。建议立法保护现有河道，特别是明渠，避免再次出现人为因素减小河道断面，造成新的瓶颈。（4）沙角排灌站工程是一宗社会公益性项目，其效益体现在社会效益、排涝效益等。本工程完工建成后能促进地区经济发展，增加农田利用价值，提高防护区的排涝标准，保护防护区内人民的生命财产安全，保证防护区工农业的持续发展和改善人民的生活环境具有重要意义。工程的社会效益显著，建议上级主管部门尽快批准开工建设，早日发挥其综合效益。

参考文献

李凤珍，2014.浅析城市河道整治的设计要点[J].上海水务（1）：33-35.

周月，陈亮明，2013.城市河道景观生态设计初探[J].中国园艺文摘（3）：114-115.

作者:黎仲佳 单位:东莞市水务技术中心