徐永波 石 炜 朱 亚 高金梅
淮安市城区快速排水通道开挖方案研究
徐永波 石 炜 朱 亚 高金梅
随着经济社会的快速发展,迫切需要建设城区快速排水通道,缓解洪涝矛盾造成的压力,理顺上下游排水关系,解决城区排水出路问题。
一、淮安城区排涝现状
淮安市为国家历史文化名城和生态旅游城市,规划2020年中心城区城市人口180万,远期2030年中心城区城市人口240万;建设用地2020年中心城区城市建设用地规模为216km2,2030年中心城区城市建设用地规模为283 km2。
淮安城市自苏北灌溉总渠开挖后,城区因洪致涝矛盾、上下游排水矛盾、高低水混排的矛盾、城区和农区的的排水矛盾,经过多年治理虽有所改善,仍然没有得到根本解决。
二、排涝存在问题
1.自排标准低,排涝出路不足
在苏北灌溉总渠开挖以前,淮安市主城区排水以里运河为界,运西排入白马湖;运东排入里下河湖荡,比降大,排水快。苏北灌溉总渠开挖后,切断了该区向南排水出路,运东改由排水渠外排入海,运西通过渠北闸相机排入总渠。
表1 CMF产水、RO产水、自来水水质对比
另外,淮安市开发区(包括清河新区、生态新城)排水线路较长,约40km左右,受排水口门过流能力不足影响,城区涝水容易受下游水顶托,极易成灾。
2.抽排能力有限,较易受涝
淮河入海水道行洪时,阻断了淮安市开发区所有的自排出路,淮安市开发区涝水主要是通过城区泵站抽排,多余涝水仍压入下游,而城区涝水仅依靠茭陵一站抽排。目前,淮安市运东高片总的抽排能力(包括临时机口)为168m3/s,按淮安市主城区(10年一遇)和渠北农区(10年一遇),现状合计产流量为267.4m3/s,规划2020年产流量为279.5m3/s,规划远期产流量为303.7m3/s,抽排出路严重不足,每遇入海水道行洪且区间涝水较大时,淮安市城区都受涝严重。
3.河道排水能力不足,水面调蓄能力差
城市范围内排水河道,在城市化发展过程中由于未能进行系统的水系调整规划和严格管理,区域河网水系及骨干排水河道过水断面不足,河道两岸地带被各种密集建筑占据,整治、拓宽困难,有的河道和调蓄水面被侵占,有的为了交通和环境需要,将明沟改为暗沟,造成水系混乱、河道淤浅、输水困难、滞水严重。洪福大沟在开发过程中,开发商私自将将明沟改为暗管,导至洪福小区长期受涝,后经专业规划调整,将暗管改为明沟,经常受涝状况才得以改善。
三、开挖快速排水通道初步方案设想
1.线路方案初选
淮安市开挖快速排水通道开挖,可拟定四条线路方案进行比选。
方案1:沿新长铁路东侧,现宏图中沟位置向北延伸至茭陵一站引河,沟通茭陵一站引河和入海水道,将开发区片涝水通过开挖河道直接排入淮河入海水道,其他河道承担原排水流量不变,全线新开挖河道,总长约为10.01km。
方案2:沿宏图中沟位置向北延伸至渔滨河,沟通茭陵一站引河、渔滨河和入海水道。渔滨河现状与茭陵一站引河以未沟通,需新建渔滨河节制闸,同时拓浚与茭陵一站引河连接段约4.09km,新开挖段约5.81km,扩建渔滨河穿堤涵洞。
方案3:沿宏图中沟位置向北延伸至南支河,沟通茭陵一站引河、南支河和入海水道,新开挖段约4.15km,拓浚南支河长度8.87km。扩建南支河穿堤涵洞。
方案4:全线拓浚南支河老河道方案,需全线拓浚老河道长度20km。
以上四种方案,其中方案1为全线开挖河道方案,方案2和方案3局部利用局部老河道,通过经济技术分析比较,技术上方案1的优点主要是河线顺直、排水顺畅,同时考虑远期入海水道与盐河的沟通通航;方案2和方案3虽利用老河道减少了河道土方开挖量,但局部存在高低水混排的问题,容易造成上下游之间的矛盾,同时河线曲折。经济上方案2最省,方案1其次,方案3投资最多,方案4由于线路最长,投资最多。故综合比选优缺点,推荐方案1,具体对比见表1。
2.河道开挖规模及方案拟定
河道开挖比选两种断面型式,一种为梯形断面,另一种为矩形断面。
方案1:梯形断面方案。初步拟定设计水深按3.5m考虑,河道设计底宽60~80m,设计流速0.51~0.66m/s,每侧考虑5m青坎,河道设计口宽100~120m,考虑河道两侧堤防占地及保护范围,河道红线范围按200m进行控制。
方案2:矩形断面方案。矩形断面拟定设计水深按3.0m考虑,河道设计底宽80~100m,设计流速0.54~0.68m/s,河道设计口宽80~100m,考虑河道两侧河道管理及保护范围,河道红线范围按140m进行控制。
以上两种河道断面方案,方案1工程投资略省,但工程征占地较多,方案2采用矩形段断面,工程征占地少,但是工程投资相应要增加。故两种方案在工程设计中需采取详尽的经济技术比较,选用投资省、效果好的设计方案。
四、结语
淮安市快速排水通道工程是重要的城市水利基础设施,是功在当代、利在千秋、为民造福的社会工程。如工程实施,将具有显著的经济效益、社会效益以及改善生态环境等多方面综合效益等。通过开辟快速排水通道,结合淮河入海水道二期工程穿堤涵洞及泵站的建设,可大大提高淮安城区的排涝能力,同时可改变防洪和排水河道的面貌,为淮安市的对外形象增光添彩,将有利于改善投资环境。淮河入海水道二期工程实施后,将按照三级航道标准,具备航运功能,同时淮安市盐河现为三级航道,通过快速排水通道可达到沟通入海水道与盐河的功能,快速排水通道可具备航道功能,给地方的航运带来新的发展机遇
(作者单位:淮安市水利勘测设计研究院有限公司 223001)