徐永波,高金梅,石 炜
(淮安市水利勘测设计研究院有限公司,江苏淮安223005)
淮安市城区快速排水通道方案研究
徐永波,高金梅,石 炜
(淮安市水利勘测设计研究院有限公司,江苏淮安223005)
随着淮安城市发展规划的逐步实施,东扩南连的进程加快,城市规模不断扩容,经济社会的快速发展,淮安经济技术开发区和淮安市开发区的建设,这个地区已经成为经济社会的重要区域,淹不得,也淹不起。因此,迫切需要建设淮安城区快速排水通道,可以快速地提高该地区的区域排涝标准,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。该工程具有显著的经济效益、社会效益以及生态效益。
城市发展;下垫面;标准低;出路不足;快速通道;效益显著
淮安市为国家历史文化名城和生态旅游城市,长江三角洲北部地区重要的中心城市、交通枢纽和先进制造业基地,拟建设成为具有绿水生态特色的宜居城市。规划2020年中心城区城市人口180万人,远期2030年中心城区城市人口240万人;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283km2。
近年来淮安城市建设迅猛,各项经济指标大幅增长,城区建设范围不断扩展,城市形象不断得到提升。但自苏北灌溉总渠开挖后,淮安城区因洪致涝矛盾、上下游排水矛盾、高低水混排矛盾、城区和农区排水矛盾,经过多年治理虽有所改善,仍然没有得到根本解决。入海水道一期工程建成后,淮安城区的排涝问题虽然在入海水道二期工程规划中有所安排,但具体实施时间仍无定期。随着淮安城市发展规划的逐步实施,东扩南连的进程加快,城市规模不断扩容,经济社会的快速发展,淮安经济技术开发区和淮安市开发区的建设,这个地区已经成为经济社会的重要区域,淹不得,也淹不起。因此,规划建设淮安城区快速排水通道,可以快速地提高该地区的区域排涝标准,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。
(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,运西通过渠北闸投机排入总渠。
淮河入海水道工程实施后,在入海水道不行洪的情况下,主要是通过内部河道汇入淮河入海水道沿线的9座穿堤涵洞自排入淮河入海水道南北泓。特别是城区涝水全部通过衡河涵洞自排入入海水道,但因穿堤涵洞是按照农区10年一遇标准设计,总自能力为207m3/s,按淮安市主城区(20年一遇)和渠北农区(10年一遇),现状合计产流量为363.6m3/s,规划2020年产流量为391.7m3/s,规划远期产流量为447.7m3/s,自排出路严重不足。
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,2014年7月24日晚一场暴雨,导致开发区多处积水,小区、工厂受淹,损失严重。
(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,淮安市城区受涝都严重。
另外,废黄河河道全线土质较差,河床不稳定,险工较多,加上下游阜宁有涝水抽入,运东高片涝水抽入废黄河的出路不可靠。而临时机口不能及时使用,需安装、调试,实际运行效率较低,只能达到设计流量的60%左右。2000年入海水道建设期间,一场暴雨导致城区大量涝水压入下游,致使茭陵一站排水7d才将淮安区季桥等众多乡镇的涝水排除,造成二十几万亩农田绝收,形成灾害转移。
(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,导至洪福小区常期受涝,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。
城市建设用地的快速增长,使城区的不透水面积不断加大,由于运东高片排水的特殊性,自排大都经过农区河道排入外河,而农区河道缺少统一规划,在建设过程中有些并未考虑城市涝水或将城市涝水按农区标准考虑,致使标准偏低,遇较大涝水时,河道过流断面不足,滞水严重,顶托上游排水,造成内涝。
3.1 线路方案初选
淮安市开挖快速排水通道开挖,可拟定4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,其它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尚未沟通,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4种方案,其中方案1为全线开挖河道方案,方案2和方案3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1最省,方案2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。
表1 淮安市城区快速排水通道方案对比
图1 淮安市城区快速排水通道方案示意图
3.2 河道开挖规模及方案拟定
根据排水计算,20年一遇2015年需排水363.6m3/s,2020年需排水391.7m3/s,2030年需排水447.7m3/s,现有排水能力207m3/s,则2015年需新增排水能力156.6m3/s,2020年需新增排水能力184.7m3/s,2030年需新增排水能力240.7m3/s。河道开挖拟按照远期考虑一次性开挖到位,设计流量为240.7m3/s。
河道开挖比选2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3.5m,河道设计底宽60~80m,设计流速0.51~0.66m/s,每侧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3m,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2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2种方案在工程设计中需进行详尽的经济技术比较,选用投资省、效果好的设计方案。
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。
[1]水利部淮河水利委员会.淮河流域防洪规划报告[R].2010.
[2]中国城市规划设计研究院.淮安市城市总体规划[R].2011.
[3]淮安市水利勘测设计研究院.淮安市城市防洪排涝规划报告(2012-2020)[R].2013.
[4]淮安市水利局.淮安市“十二五”水利发展规划报告[R].2011.
[5]扬州大学.淮安市淮河入海水道以北地区防洪排涝规划[R].2011.
[6]金美满.对城市防洪应急预案编制大纲修订的建议[J],水利规划与设计,2014(10).
TU992
B
1672-2469(2015)12-0090-03
10.3969/j.issn.1672-2469.2015.12.031
徐永波(1980年—),男,高级工程师。