1、第卷第期水 利 科 学 与 寒 区 工 程V o l ,N o 年月H y d r oS c i e n c ea n dC o l dZ o n eE n g i n e e r i n gA u g,谢嘉明城镇片区排水系统综合改造整治研究J水利科学与寒区工程,():城镇片区排水系统综合改造整治研究谢嘉明(东莞市谢岗镇水务工程运营中心,广东 东莞 )摘要:通过采取区域河流改道,新建排水箱涵和排站的措施,提升了区域地块的利用率.再结合透水铺装、生态框、管理排水口的海绵生态措施,对区域的排水系统进行综合整治,提高了区域的排涝能力,增加了区域年径流控制率.关键词:排水系统;排站重建;渠道工程;生态
2、措施中图分类号:S 文献标志码:A文章编号:()收稿日期:作者简介:谢嘉明(),男,广东东莞人,工程师,研究方向为水利工程.E m a i l:T q a u g h c o m.工程概况谢岗镇隶属于广东东莞市,位于东莞市最东端,是东莞市的“东大门”,接壤惠州,毗邻深圳,与清溪、樟木头、常平、桥头四镇相接,全镇土地面积 k m.本工程主要任务是通过实施谢岗镇厚龙片区排水系统改造项目使厚龙片区达到内涝防治设计重现期 a标准,完善地块水利基础设施建设,建立高效防灾减灾体系,为厚龙片区引入市重大项目提供保障 .本工程主要建设内容为河道改道、新建排水箱涵和新建座排站,其中河道改道全长约 k m(A线
3、新 建 明 渠 长 k m,新 建 过 路 涵 长 k m);新 建 排 水 涵 全 长 约 k m(B线 m m箱涵长 m和D N 排水涵管长 m,C线 m m箱涵 长 m,D线 m m箱涵长 m和 m m箱涵长 m);新建排站座,总排涝能力为 m/s.厚龙排站工程等别为等,工程规模为中型.厚龙排站主要建筑物级,次要建筑物级,临时建筑物为级.工程问题及现状 工程区域排水现状工程区域用地主要是工业用地,现状雨水均由围内的内河涌收集,排往银湖排站.随着厚龙地块(位于粤海大道至银丰路之间)的开发,打乱了原有的排水系统,地块内的银湖一排渠以及银湖排渠粤海大道南侧将被填埋.为了解决该片工业园区的排水问
4、题,需对地块水系进行改造.工程区域存在问题()防涝排洪能力弱.大厚片区属于银屏创新区域,属于近期重点开发地区,区域应严格按照内涝防治设计重现期 a为标准.片区内现状仅有一座银湖排站,设计排涝标准为 a一遇 h暴雨径流d排干且基本不成灾,片区内现状仅有一座银湖排站,设计排涝标准为 a一遇 h暴雨径流d排干且基本不成灾,排站是大厚排水片区的重要抢排设施,对区域内涝防治影响较大,目前尚未达到区域规划排水标准,无法满足围区内涝防治排水需求.因此需新建厚龙排站保障区域洪涝安全,促进区域经济发展.()区域内涝风险大.随着乡镇的发展,硬化下垫面面积增加,地表汇流速度加快,造成了乡镇调蓄功能降低,乡镇对暴雨的
5、敏感性增强,内涝风险增 加.同 时 外 江 谢 岗 涌 洪 水 期 水 位 高 达 m以上,谢岗镇属于丘陵平原区,不受潮汐影响,内外江水位涨落发生时间基本上相同,水闸在洪水期基本无法及时排峰,需依靠泵站强排.围区现状的银湖排站无法满足内涝防治设计重现期 a的排水要求,若不实施造成排涝设施抽排能力不足,容易引起由内河水位持续上涨的“关门淹”现象.()区域洪灾敏感性高.随着工业用地的开发,项目区内的排水渠将被填埋,打乱原有的排水系统.同时工业用地的开发,区域地块的重要性也随之提高,围区对洪涝灾害的敏感性提高,需解决该片工业园区的排水问题以及提高片区应对洪涝灾害能力.()沿线排水口分布混乱.根据河道
6、现状,河流水质较差,淤泥堆积严重,为确保河道的水质,对河道沿线的排水口进行调查,发现现状河道沿线的排水口数量远远多于规划的排水口数量.区域内部错接乱排的现象导致排水系统管网的管理变得复杂,雨水和污水管道的淤积情况严重,各类雨水排水口造成面源污染直接入河.需对河道现有的排水口进行统一的梳理和整治,恢复排水渠道的排水功能,改善区域内的水生态环境.工程整治措施 新建排站根据项目区内现状河道以及区域水面的可调蓄涌容,结合综合单位线成果计算的设计洪水过程进 行 蓄 排 涝 计 算,现 有 银 湖 排 站 规 模 为 m/s,大厚片区现状、规划所需排涝流量分别为 m/s、m/s.从安全考虑,采用规划 成
7、果,减 去 现 有 银 湖 排 站 设 计 排 涝 流 量 m/s,本 次 新 建 厚 龙 排 站 排 涝 流 量 为 m/s.新建泵站的进口挡墙、消力池,渠道改造中的排水明渠及排水箱涵设计施工如下.挡土墙进水口挡土墙采用钢筋混凝土悬臂式挡土墙.挡土墙 底 板 厚 mm,悬 臂 厚 mm,墙 高 m.挡土墙基础位于淤泥层,采用水泥搅拌桩基础,桩直径 m,间距 m,梅花形布置,单根桩长m.消力池经复核,结合排站调度,当启用水泵抽排时外河水深较大,形成较好的水垫作用,产生的冲刷影响较小,故可不考虑消能.但防止排站出水底流对黎村截洪渠右岸堤脚产生冲刷,仍要设置消力池.消力池总长 m,其中斜坡段长 m
8、,池深 m,池底高程 m,底板厚 m,为钢筋混凝土结构,消力池前端与出水箱涵之间用斜坡段相连.消力池后为海漫段,海漫段高程为 m,长度考虑与黎村截洪渠良好衔接,长取 mm.抛石海漫出口与外侧河床平顺连接.消力池两侧翼墙为现浇C 钢筋混凝土悬臂式挡墙结构.渠道改造厚龙片区排水渠工程沿谢岗大道新建厚龙排渠总长 m,其中包括一段 m长的粵海大道过路箱涵以及沿程预留的段总长为 m长的过路箱涵;沿银丰路新建 m排水箱涵管道,沿粤海大道新建 m排渠.在谢岗大道西侧新建排水箱涵接现有过谢岗大道箱涵排入厚龙排渠.排水明渠该地块主要为于工业建设开发用地,根据地块开发的主导原则,要尽可能地减少水利用地,故不宜采用
9、自然放坡的土渠断面型式,同时兼顾工程投资的经济性,因此本工程排水明渠选用挡土墙生态框的断面型式.由于本工程排水明渠在较低的地势上进行新建,总体开挖深度较浅,选用放坡开挖的方式较为经济.在左侧为道路的段落,若利用放坡开挖会影响道路基础的稳定性,为了避免新挖明渠对左侧道路的影响,左侧岸坡开挖选用钢板桩支护开挖.排水涵由于地块内排水的需要,而地块规划上没有预留水域用地,故只能新建地下排水箱涵共地块后期排水.排水涵总体上基坑开挖深度不深,采用放坡开挖的方式既经济又高效,施工进度快,故本次基坑开挖支护方式采用放坡开挖.但本工程排水渠涉及过路涵,部分开挖深度较深,且现状为城市道路的部分,若放坡开挖需要破坏
10、并恢复大面积现有道路,选用钢板桩支护更经济,故本次对过路涵的基坑开挖支护选用钢板桩支护的方式进行开挖.第期谢嘉明城镇片区排水系统综合改造整治研究 海绵生态措施 生态工程措施生 态 排 水 明 渠 建 设 以 河 道 作 为 载 体,通 过“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,使得区域面对极端暴雨天气时,能够消纳并利用降水,控制 的雨水径流.水利发展既要保证防洪、排涝安全,也要考虑人文环境,因此工程尽量建得造型美观、经济又实用.根据相关要求,东莞市年径流总量控制近期标为区镇域 k m建设用地范围的年径流总量控制率达到,占规划建设区的 ;远期目标为镇域范围内年径流总量控制率达到.本次海绵生态措施在结合
11、了绿色基础设施和灰色基础设施,通过透水铺装和生态框措施,增加水流在下垫面上的入渗量来实现地区年径流总量控制率规划目标.根据本工程原有的下垫面土壤类型选用透水水泥混凝土和透水砖进行路面铺装,铺装结构如图所示.图透水砖铺装结构示意图在工程区域沿岸布设生态框,生态框内布设置雨水储存措施和生态植物景观.框内储存的雨水可直接用于灌溉四周植物,并且多余的雨水可排入渠道,形成了有效控制雨水径流的措施体系,构建了低影响开发雨水系统,增加了该区域年径流控制率.排水口管理河道沿线排水口是汇水的主要通道,承担着区域雨水和污水的排放功能,与河道区域的水生态环境密切相关,对排水口的有效管理保证了河道的清洁和干净.针对该
12、区域的排水口现状,对排水口进行重新规划,清除掉多余的排水口,重新建立排水网络,复合每一个排水口的排放价值,改善排水口规划杂乱的问题.并采用“一口一号两张表”的管理模式,明确监管责任,实现对排水口的长效管理,为区域水质的安全稳定提供保障.“一口一号两张表”主要是指对排水口进行统一编号,每一个排水口对应一个编号,在区域内部排水示意图中进行标识,做到一一对应.在通过排水情况整治表和排水口检查登记表两张表,从源头追溯排水情况,实现排水口长期有效监管.整治效果本工程整治措施属于大厚片区的排涝除险设施,是区域内涝防治系统的重要组成部分,通过新建排站和改造河流渠道,加快了片区地块整合的进度,排涝河涌控制水位
13、在地块或者道路控制低点以下使地块雨水在建立雨水系统后能够通过重力流至排涝河涌.整治工程结束后厚龙片区达到内涝防治设计重现期 a标准,区域能够有效抵御 a一遇设计暴雨.不同的海绵生态处理措施会产生不同的治理效果,结合排水片区的现状,通过绿色海绵措施与灰色海绵措施的相协调治理,增加了区域土壤的滞留蓄水的能力,区域的最大淹没水深下降,危险区域面积减少,海绵生态治理对地块的淹没情况具有一定的滞后作用,镇域范围内年径流总量控制率达到.通过对河道排水口沿线进行治理,原有河道水质情况得到了改善,治理之前水体 明 显 发 臭,透 明 度 低,溶 解 氧 含 量 为 m g/L.经过整治之后,水体不再发臭,水体
14、透明度明显提高,各监测点位的数据表明水体溶解氧含量增加到 m g/L,整治效果十分明显,水体质量得到了提升.结语本次谢岗镇厚龙片区排水系统改造项目包括新建厚龙排站以及厚龙排渠改造,是提高区域排涝能力的重要措施,结合海绵、排水口管理等规划措施实施以后,谢岗镇厚龙片区排水系统收集雨水和输送雨水的能力明显增加,排水速度加快,在同等强度面雨量情况下,减少或免除地区积水以及由此引起的经济损失和不良的社会影响,提高了厚龙片区防涝抗灾能力,可使区域达到内涝水 利 科 学 与 寒 区 工 程第卷防治重现期 a.工程建设有利于规划区行洪排涝,减少积水阻断交通的不利影响,减轻汛期淹没损失,本工程通过论证,经济上可
15、行,技术上合理.本次整治工程的实施,对促进谢岗经济的稳定、持续和高速发展,社会经济效益显著,保护了人民生命财产安全.因厚龙片区目前各市政基础设施均在同步实施,对本工程的施工有一定影响,施工过程中各工程主体实施单位应加强前期工作的协调与沟通,避免各市政管线的重复开挖与迁改.根据厚龙排站工程性质,排站运行管理需要掌握大量设备运行以及区域雨水信息,需提高排站的现代化管理水平,满足排站运行需求.参考文献:孙伟,韩凝玉长江经济带环境规制对水资源利用效率的影响 基于技术创新中介效应的视角J人民长江,():,赵伟,杨晴,张梦然,等基于“多规合一”的水利基础设施网络构建思路J人民黄河,():石彬城镇污水处理提质增效阶段排水调查的思考J给水排水,(S):黄悦,刘广奇我国城镇排水系统综合评价及时空分异特征J中国给水排水,():第期谢嘉明城镇片区排水系统综合改造整治研究