杭州市七堡配水泵站工程总体布置方案探讨

黄健勇,郭巧玲

(杭州市城郊河道管理处,浙江 杭州 310016)

杭州市是国际风景旅游城市、国家历史文化名城和长江三角洲的重要中心城市,也是浙江省的政治、经济、文化中心。市区河道及其上众多的闸站作为构成城市的重要组成部分,其功能和形象对杭州的城市发展和环境的提高起到至关重要的作用。为此,近年来杭州市加大力度进行市区河道引配水规划和相关工程项目的建设,七堡配水泵站工程是其中的重点项目之一。本文从经济、技术和景观等方面对工程总体布置中应注意的问题进行探讨。

1 工程项目背景

1.1 七堡口门基本情况

上塘河流域属杭嘉湖东部平原河网水系的一部分,它自西向东横跨下城区、江干区、余杭区、海宁市 4个市(区)。和睦港为上塘河流域的骨干排水河道,以西为杭州市主城区范围,其面积为96.70 km2,该地区涝水经五堡、七堡排水口门高水高排入钱塘江,详见图1。

图1 杭州市城区河道示意图

七堡临时配水泵站于2000年建成运行,主要用于杭州市区河网景观配水。共装有7台机组,设计最大流量为12 m3/s。

和睦港河道已经进行过综合整治,河面宽为28～30 m,底高程为0.5～1.0 m。

和睦港出口七堡水闸是目前上塘河流域向钱塘江排涝的主要口门之一,已于2006年改建,闸净宽为16 m,底高程为1.0m。

七堡水闸口门外两侧为钱塘江防潮标准海堤。

1.2 工程建设必要性

七堡口门既是杭州市城区河网配水的重要出水口门之一,亦是上塘河流域的重要排涝出江口门之一。建设七堡配水泵站,既是解决七堡临时配水泵站建设标准较低和规模小的问题以满足城市配水的需要,也是缓解上塘河流域防洪排涝压力的有效措施,是十分必要和紧迫的。

1.2.1 和睦港环境景观配水能力不足

目前和睦港已进行了综合整治,但周边地块污水未经处理,以雨污合流的形式排入河道,河道水质较差,与周围环境景观不协调。

根据《杭州市区河道引配水规划》,配水期七堡口门最大出水量应达到18 m3/s,而七堡临时配水泵站的设计最大配水流量为12m3/s,达不到规划配水规模。

1.2.2 七堡临时配水泵站亟需改建

七堡临时配水泵站2000年建成运行至今已有9 a,由于河网配水泵站常年24 h连续运行,不同于一般的排涝泵站一年当中只运行1个月左右,配水泵站机电设备运行台班数已超,目前虽已对电气设备进行了更新,但水泵机组运行效率仍然低下。根据调查,目前七堡临时配水泵站在外江高潮位时最多只能5台水泵机组同时运行,最大流量为10 m3/s,达不到原设计标准。

另外,由于是临时泵站,其设备和水工建筑结构的设计及建设标准均较低,不宜作为永久建筑物长期连续运行,应尽快对其进行改建或退出配水运行机制。

1.2.3 洪涝灾害的严峻形势有待改善

新中国成立以来,杭州市多次发生较大洪水,大片土地、房屋被洪水淹没,给工业、农业、交通、旅游等造成巨大损失,亦给城乡居民生活带来许多困难。

2007年,10月7日20时至10月8日20时,受“罗莎”台风与冷空气交汇影响,杭州主城区日降水量达到191.3 mm,内涝造成的损失非常严重。

根据《京杭运河钱塘江沟通工程第二通道专题研究报告》七堡不需设置排涝泵站,但考虑到运河二通道的建成需要较长的过程,为了改善上塘河流域的防洪排涝的压力,应结合七堡配水临时泵站的改(扩)建,充分利用已整治的和睦港的排水能力,在汛期承担区域排涝任务。

2 工程总体布置方案探讨

2.1 泵站站址比选

根据和睦港入钱塘江口门位置的实际情况,七堡配水泵站的可能站址有3处:一为紧临七堡临时配水泵站上游侧布置;二为布置在七堡临时配水泵站和七堡水闸之间的河道上;三为布置于七堡排涝闸管理区内西侧。具体位置详见图2。各站址的优、缺点比较见表1。

图2 3个可供泵站选址示意图

表1 3个站址主要优、缺点比较表

从表1可知,根据地形、地质条件,3个站址在技术上均是可行的。考虑到在施工期维持和改善市区河道水质七堡临时配水泵站需24 h配水,同时不影响今后河道的旅游通航,选定站址3,即泵站布置于七堡水闸管理区内西侧。

七堡配水泵站建成后,原七堡临时泵站原则上退出日常河道配水运行机制,但可作为防洪排涝的备用动力予以保留。

2.2 新建工程与相关建筑物的协调

新建七堡配水泵站由进水口衔接建筑物、泵室、压力水箱、地下出水箱涵、出江节制闸、出水口衔接建筑物和副厂房等组成,具体详见图3。

七堡水闸管理区占地总面积约4 000 m2,扣除绿化占地,工程布置可利用面积仅约2 800 m2。在工程布置时,如何做好泵站与七堡水闸管理区管理用房等众多现有设施及其它拟建工程设施的衔接是一个难度较大的问题。

图3 新建七堡配水泵站工程布置图

2.2.1 与现有建筑物的协调

根据有关要求,七堡水闸管理区原管理办公用房和宿舍必须予以保留,泵室占地面积约280 m2,副厂房占地面积约170 m2,进厂道路占地面积约570 m2。要在如此小的范围布置这么多建筑物的同时,保证原管理用房施工期的安全是一个难度比较大的问题,需从工程总体布置、结构设计和施工临时保护措施等进行综合考虑。

经过分析比较,该工程布置时最后确定4台水泵机组中心连线与河道中线成76°斜交布置,泵室下游侧为各正向出水建筑物。

2.2.2 与拟建建筑物的协调

根据有关文件要求和规划成果,七堡水闸内侧拟建的设施有沿江大道 (含跨和睦港交通桥)及40 m宽绿化带、新建七堡污水厂穿和睦港地下污水干管。解决好七堡配水泵站出水建筑物与这些设施的协调是一个重要内容。

该工程的布置主要考虑采用地下压力水箱和箱涵的结构来解决上述矛盾,压力水箱位于沿江40 m宽绿化带下方,局部留有检修孔,而地下出水箱涵位于沿江大道下方、污水干管的上方,在平面上为含跨和睦港交通桥的桥台基础施工留有余地,同时要求污水干管施工时注重对上方的箱涵加以保护。这样既能满足工程的功能运行要求,也能确保各项设施的安全稳定。

2.3 新建工程景观的考虑

建设生态城市,作为构成水环境的重要组成部分的河道及其上各种设施是不可缺少的。由于历史上的种种因素,以往的水利工程通常没有改造环境方面的目标要求,导致工程在发挥防洪、灌溉等效益的同时,未能发挥其改善环境的作用。

该工程地处和睦港出钱塘江口门位置,如何与河道两岸绿化、堤防及沿江大道等结合起来使其成为城市的一道景观,是工程总体布置过程中必须考虑的一项重要内容。

对于进、出水口衔接建筑物分别考虑与和睦港七堡口门的河道护岸、防洪堤的结构形式和绿化要求相协调,压力水箱和出水箱涵位于地面以下布置也不影响当地环境景观。而对泵室、副厂房和出江节制闸有如下的景观考虑。

2.3.1 泵室和副厂房

泵站泵室(含清污机室)布置4台潜水轴流泵,上游侧设有拦污栅和检修闸门槽。

为了使泵室与当地的环境景观相协调,在工程布置时考虑不设主厂房,设备的安装检修考虑临时租用汽车吊装,除电缆廊道和机旁屏布置在泵室电机层下游侧外,其它设施统一布置在副厂房。

对于副厂房考虑采用两层别墅式的结构以与当地的环境景观协调。

2.3.2 出江节制闸

出江节制闸布置在七堡水闸出口右侧30 m标准塘管理范围内,闸室位于标准塘斜坡处,外侧为钱塘江岸边滩地。

为了使出江节制闸与当地的环境景观协调,考虑在启闭层上方设置仿古观景凉亭。

3 结 语

杭州是国际风景旅游城市,是国家历史文化名城,也是国家生态城市。随着经济社会的快速发展和城市化的推进,维持和改善城市河道景观水质已成为一个突出和日益尖锐的问题,七堡配水泵站工程的建设和投入运行对改善和提高杭州城区河道的景观水质将起到至关重要的作用。

本文针对杭州七堡配水泵站的建设,简述了和睦港出钱塘江口众多水利设施的现状和存在的问题及新建配水泵站的必要性,并从站址选定、同有关现有和拟建建筑物的协调,以及与当地环境景观结合起来使其成为城市的一道景观等方面出发,初步探讨在保证施工期河道正常配水的前提下,如何在原工程管理区内进行工程总体布置。