基于涝区排水站更新改造设计综述

陈桂新

(新民市水利服务中心，辽宁 新民 110300)

1 辽养柳涝区基本概况

辽养柳涝区位于新民市中部，东靠养息牧河，西邻柳河，北部为彰武县，包括大柳镇、高台子乡，新城和东城街道，总面积455.14km2，其中耕地30.25万亩。该区域地势低洼，土质贫瘠，盐碱化严重，属于新民重点涝区。多年来，在新民市防洪排涝工程中北山排水站、二龙眼2排水站和巨流河1排水站发挥了很大作用。北山排水站、二龙眼2排水站和巨流河1排水站均建设于20世纪70年代，并于20世纪90年代进行过维修，现已运行多年，排水站效能低下，严重影响农业生产。北山排水站位于新民市东城街道，辽河右岸，于1975年建站，由3台20HB-70混流泵组成，装机功率165kW，设计排涝流量1.5m3/s。二龙眼2排水站位于新民市辽滨街道，辽河右岸，于1994年建站，由8台20ZLB-70轴流泵组成，装机功率470kW，设计排涝流量5.6m3/s。巨流河1排水站位于新民市东城街道，辽河右岸，于1975年建站，由6台28ZLB-70轴流泵组成，装机功率930kW，设计排涝流量9.0m3/s。

由于多年运行，排水站机电设备破损严重、水工建筑物老化变形，且上游机排干沟淤积严重，龙眼2排水站上游机排干沟现状无跨沟桥梁，排水站日常管护、附近村民的出行和生产均需要绕行，为尽快完善城市防洪排涝体系，改善排涝条件，提高其减灾抗灾能力及保证渡汛安全，确保人民群众生产、生活及交通安全，急需对北山排水站、二龙眼2排水站和巨流河1排水站进行改造，对上游机排干沟进行清淤和桥梁改建[1-3]。

2 排水站更新改造的原因

2.1 排水站改造工程

近年来，随着农村经济的迅速发展，为配合农业发展的需要，相关水利配套设施的建设亦应同时跟上，以适应农业发展的步伐。虽然每年汛前都对皮水站进行一次检查，由于资金不到位等检修不及时，致使排水站损坏部分大多数未维修或维修少部分，加之长期维修不及时、不到位，排水站运行效率极低已基本无法正常运行。

2.1.1 北山排水站

1)建筑工程：进水池已塌陷破坏，出水池出现轻微破损；泵房破损严重。

2)机电工程：水泵、变压器现已严重老化腐蚀，不能正常使用；启动柜和配电柜已丢失。

2.1.2 二龙眼2排水站

1)建筑工程：进水池上游护坡和出水池下游护坡已塌陷破坏，进水池和出水池出现轻微破损；泵房破损严重，外墙皮已脱落，门窗和屋顶多处漏水。

2)机电工程：水泵、启动柜、配电柜和变压器等现已严重老化腐蚀，不能正常使用。

3)金属结构工程：进水池拦污栅、进人口爬梯、出水池闸门和启闭机等已腐蚀损坏。

2.1.3 巨流河1排水站

1)建筑工程：进水池护坡和出水池已塌陷、破坏；泵房破损严重，外墙皮已脱落，门窗及屋顶多处漏水；管理房破损，外墙皮已脱落，门窗和屋顶多处漏水。

2)机电工程：水泵现已严重老化腐蚀，不能正常使用；启动柜和配电柜不能运转；变压器(1240KVA)已丢失。

3)金属结构工程：进水池拦污栅、钢格栅、出水口闸门和启闭机等已腐蚀损坏。

2.1.4 机排干沟清淤工程

排水站改造工程涉及机排干沟3条，为北山排水站上游机排干沟、二龙眼2排水站上游机排干沟和巨流河1排水站上游机排干沟。此外，3条机排干沟排涝能力低，沟道经多年排涝、未经清理，杂草丛生、淤积堵塞严重，排涝能力不足10a一遇。同时由于城市化进程加快，硬覆盖面积加大，雨水径流量增加，增加了排水的压力，造成排水不畅[4]。

2.1.5 桥梁改建工程

由于农村机械化的发展和农村经济发展，交通流量增加，二龙眼2排水站上游机排干沟现状无跨沟桥梁，排水站日常管护、附近村民的出行和生产均需要绕行，给日常生产和居民出行带来不便。为保证排涝度汛安全和人民群众生产、生活及交通安全，急需改建桥梁1座。

2.2 更新改造的必要性

1)解决地区易涝问题的需要。北山排水站、二龙眼2排水站和巨流河1排水站均建设于20世纪70年代，于20世纪90年代进行过维修，现已运行多年，排水站效能低下，严重影响农业生产。通过对排水站的改造，优化周边区域内现有的引、排系统，为充分发挥工程效益提供保证，也是农田水利可持续发展的迫在眉捷的关键所在。因此，对其实施更新改造有利于农田水利自身的可持续发展，建设工程势在必行。

2)保证生产粮食安全的需要。我国的粮食生产是丰年有余，欠年不足，但面临着工业、城市化的发展、耕地人均占有量持续下降及人口增多，保障粮食生产安全至关重要。为保证粮食稳产高产和人民生活水平的提高，都要求完善农田水利工程建设，充分发挥农田水利的工程效益，从而提高单产，增加总产，从粮食生产安全保障社会稳定，工程建设更显得十分必要。

3)农业可持续发展的需要。新民市大部分耕地面积属低洼易涝地区，通过水利工程，生物措施和农业措施综合配套，改变了农业生产环境，由于工程的能力下降，维修力度不够造成了农田增产滞后，提高了农业生产成本，严重制约区域的农业可持续发展。因此，修建农田水利工程，不仅是节约水资源、充分发挥工程效益的需要，也是保证社会稳定和当地农业可持续发展的需要[5]。

3 工程设计

3.1 排水站改造工程

排水站改造工程涉及排水站3座，为北山排水站、二龙眼2排水站和巨流河1排水站，具体如下。

3.1.1 北山排水站

1)进水池上游护坡。对进水池上游护坡新建，护坡总长度为50m。结构型式为C25钢筋混凝土板结构，岸坡削坡至1∶2.0，防护高度至岸顶高程，混凝土板厚度为80mm，下铺100mm粗砂垫层。护脚采用C25素混凝土护脚，矩形断面结构，护脚顶宽0.5m，埋深0.8m。

2)进水池工作桥。对进水池拆除重建，结构型式为C25钢筋混凝土结构。进水池分为入口处、陡坡段和水平段，入口处底板厚0.5m，底板顺水流方向长3.0m，两端设齿墙，齿墙埋深1.0m，同时，入口处设拦污栅1处，拦污栅两侧边墩兼作工作桥桥墩使用，边墩厚0.5m，高1.7m。进水池进水口首端向两岸设直角拐墙，末端设齿墙，进水侧两侧墙为悬臂式结构，对进水池拟拆除重建人行桥1处。

3)出水池挡土墙及底板。对底板表面维修，结构型式为M7.5砂浆抹面，抹面厚度20mm。

4)泵房及内外墙、门窗及屋顶。北山排水站泵房兼作管理房使用，拟对泵房屋顶进行拆除重建，重建屋顶结构为型钢构架，屋顶面采用红色彩钢瓦，屋顶面总面积为110.27m2。泵房窗户拟更换为塑钢窗(双层玻璃)，泵房进户门拟更换白色钢制门，泵房内墙面及外墙面均进行重新粉刷。

3.1.2 二龙眼2排水站

1)进水池上游护坡。对进水池上游护坡拆除重建，重建总长50m，其结构型式和护脚同北山排水站。

2)进、出水池。进、出水池底板表面破损，对进水池表面进行维修，结构型式为M7.5砂浆抹面，抹面厚度20mm。

3)出水池下游护坡。对出水池下游护坡拆除重建，重建总长度为30m。结构型式为C25钢筋混凝土板结构，护脚采用C25素混凝土，矩形断面结构，护脚宽0.5m，埋深0.5m。

4)泵房、内外墙皮、门窗及屋顶。拟对泵房屋顶拆除重建，重建屋顶结构为型钢构架，屋顶面采用红色彩钢瓦，屋顶面总面积为181.21m2。泵房窗户、进户门、内外墙面处理同北山排水站。

3.1.3 巨流河1排水站

1)进水池上游护坡。对进水池上游护坡拆除重建，重建护坡总长度为50m，结构型式、护脚同北山排水站。

2)人行桥桥墩及桥板。拟拆除重建人行桥1处，总长31.3m。分5跨，两边孔跨径4.7m，中间孔跨径5.0m，中墩为宽0.6m、高3.95m，桥墩基础埋深1.3m。人行桥边墩为C25重力式挡墙型式，中墩及边墩均为C25钢筋混凝土结构。

3)出水池下游护坡。对出水池下游护坡拆除重建，重建总长度为50m，结构型式为C25钢筋混凝土板结构，护脚采用C25素混凝土，梯形断面结构，护脚顶宽0.5m，护脚底宽0.8m，埋深0.8m。

4)管理房、管理设施。拟对管理房屋顶进行拆除重建，重建屋顶结构为型钢构架，屋顶面采用红色彩钢瓦，屋顶面总面积为74.1m2。管理房窗户拟更换为塑钢窗(双层玻璃)，管理房进户门拟更换木质防盗门，管理房内墙面及外墙面均进行重新粉刷。

3.2 机排干沟清淤工程

排水站改造工程涉及机排干沟3条，为北山排水站上游机排干沟、二龙眼2排水站上游机排干沟和巨流河1上游机排干沟。其中，北山排水站上游机排干沟清淤长度3.59km，设计渠底宽4.0m，纵坡比降为0.0002，清淤边坡坡比为1∶2，清淤平均深度为0.5m；二龙眼2排水站上游机排干沟清淤长度5km，设计渠底宽11.0m，纵坡比降为0.0003，清淤边坡坡比为1∶2，清淤平均深度为0.5m；巨流河1排水站上游机排干沟清淤长度5km，设计渠底宽5.0-16.0m，纵坡比降为0.0002，清淤边坡坡比为1∶2，清淤平均深度为0.5m。

3.3 桥梁改建工程

拟建新建桥中线与河道中心线成90°交角，桥跨总长为12m，属于小桥。根据相关规范规程，桥梁防洪标准为25a一遇，考虑工程所在河道无水文测站，设计洪水采用无资料地区的计算方法，该方法无25a一遇相关计算参数，故桥梁采用10a一遇防洪标准，并设一定的富于度；桥梁设计荷载标准为公路-Ⅱ级，使用年限50a，设计基准期为100a。

3.3.1 上部结构

桥梁上部构为2跨变截面普通钢筋混凝土连续梁桥，跨径为6m。实心断面，悬臂为0.25m，梁高为0.42m，桥宽为6.0m，横桥向布置2个支座。

3.3.2 下部结构

桥台为重力式桥台，材料选用M10浆砌石结构，桥台高2.0m。桥台顶端设台帽，台帽长6.0m，高0.5m，宽1.2m。台帽上背墙宽0.38m，桥台基础采用M10浆砌石结构，宽2.2m，深1.6m，桥台基础需落至中风化岩层。

3.3.3 其他附属工程

1)伸缩缝、支座及桥面连续：全桥共设3道80型型钢伸缩缝，分别在0#、2#桥台和1#桥墩处。伸缩缝橡胶材料要求必须采用三元乙丙橡胶。

桥台采用板式橡胶支座，规格为GYZd28mm，全桥共6块。支座必须水平安装，并且尽量在年平均气温时进行。

2)抗震挡块：在台帽上设混凝土抗震挡块，位于台帽两侧，宽度0.82cm，防震挡块内侧黏贴200x200x80mm橡胶缓冲块。

3)桥头搭板：在机动车道范围内设置搭板，桥头搭板一端搭在桥台背墙上，长度为5m，为现浇混凝土结构；桥头搭板下填土密实度应≥0.95。

4 效益分析

辽养柳涝区付家窝堡涝片北部排水站改造工程的实施建成，将使地区农业建设得到一个很大的提高，使城市环境和人民的生活水平有一个质的飞跃，并显著改善社会、投资和生态环境，提高区域功能，带动周边经济的发展[6]。

4.1 社会效益

工程实施后，排水站和上游机排干沟将达到10a一遇排涝标准，水系基本功能得到有效恢复，水环境得到明显改善，提升机排干沟水质标准，自然形态得到保护。此外，将达到河畅水清、岸绿景美、功能齐全、水系畅通，引得进、排的出，可调控的良好局面，改善农村的生活条件和人居环境，提高当地广大农村居民的生活质量，维护区域社会稳定，社会效益显着。

4.2 经济效益

工程的建设不但提高了当地的排涝能力，更改变了农村的生产生活环境，对农村经济和市场繁荣起到了促进作用，着力提高了防御的支撑和保障能力，进一步完善了区域防洪排涝减灾体系，有效减低涝灾造成的损失，经济效益显着。

4.3 生态效益

涝区特定的自然环境条件是涝灾形成的主要原因。项目区工程实施后，通过采取相应的工程措施，大大地改善了当地农村水环境和生物栖息的自然条件，使区域生态健康发展，而且调解了当地农村小气候，真正达到人水和谐，建设生态环境的目的，使广大农村居民充分体会到回归自然、享受自然的快乐，达到保护自然景观，改善人居环境等方面的作用[7]。

5 结 语

辽养柳涝区排水站改造工程是优化城市战略发展空间，落实新民市总体规划，加快城市建设的重要基础设施建设项目。工程的实施设为沿线片区及其它基础设施的完善提供了实施的平台，为沿线居民、企事业单位的各种社会经济活动提供了充分的硬件支撑。实施后，可使于辽养柳涝区整体形象得到极大改善，在工程设计的各方面充分体现了人与自然的和谐相处，为沿线的人民提供一个旅游、休闲、消暑纳凉的好去处，对于促进社会的发展具有重大意义。