东莞市市区内涝整治三期工程管渠系统方案分析

陈国荣

（东莞市南畬塱排站管理处,广东 东莞 523325）

1 工程概况

新开河排涝系统内,地势为南北两侧高、中间低,两侧的雨水均排入中间地势最低的东纵大道,再由东往西排入运河。新开河系统的总汇水范围约为12.02 km2。汇水范围大,且为东莞市区的重要区域。新开河系统内的主干排水系统（包括系统内的原来主干排水管渠、新开河、北侧新建分流管涵）瓶颈处的总排水能力为82.11 m3/s,但是新开河系统的设计暴雨量为148.54 m3/s（5 年重现期）,即北侧实施后,南侧分流不实施,则对管渠系统而言,其瓶颈处仍有66.43 m3/s 的排水能力缺口。

2 管渠系统方案比选

通过现状主干管渠系统能力的复核,当北侧工程实施完成后,南侧分流工程未实施,原属南侧分流片区要解决的雨水,仍通过现状管渠或地表径流,汇集至系统最低处（东纵路）。为了使系统主干管渠的标准提高至重现期5 年,必须完善主干管渠的建设,以下提出2 个潜在方案进行比选。

2.1 方案一（东城大道截流,创业路分流排放）

方案一仍按“高水高排、低水低排”的设计理念,即：东城大道以南,属于高排区,其地面径流雨水通过东城大道～八达路～创业路下的新建分流排水管渠进行排除,同时,截流排向东纵大道的现状雨水管涵；东城大道以北,属于低排区,其地面径流雨水通过新开河、现状主干排水管渠（北侧工程实施前）及北侧工程新建的分流排水管涵三大排水管渠进行排除。由此,提出了方案一：沿东城大道截流南侧分流区域的雨水,通过八达路、创业路管渠新建排水通道,直接排入运河。

该方案截流新开河系统内旗峰山以北（含旗峰山）、东城大道以南的区域雨水,沿八达路-创业路新敷设排水通道,直接排入运河。主要工程内容为：沿东城大道敷设d1800、3 m×2 m、4 m×3 m、5 m×3.5 m,截流南侧分流区域雨水。沿八达路-创业路,敷设4 m×3.5 m、d4000 管、4 m×4 m、4.5 m×3.5 m。同时,在八达路与澳南二马路路口,截流澳南二马路南片区域雨水,排至运河,新增排水通道。见图2。

图1 沿八达路、创业路分流方案

图2 南侧分流工程布置图（方案一）

图3 东纵路箱涵扩建、新开河揭盖拓宽方案路由示意图

方案一工程实施重难点如下：

1）新建管道需要截流现状路口大的排水管涵或包封高程冲突的现状市政管线时,需要建设大的结合井,施工较困难。

2）创业路和运河东路交叉口处,由于现状各类管线较多,施工时应注意对现状管线的保护。

3）创业路和八达路现状排水管多处雨水管和污水管混接,施工时应分别顺接,以实现雨污分流。

4）管道沿线局部地段岩层面较高,钢板桩遇岩层无法打入,嵌固深度不足时,采取在拉森钢板桩上端和下端各设置一道水平支撑,开挖至箱涵底部,设置素砼垫层作为刚性铰,替换第二道支撑,方便管道铺设,施工应注意对基坑的监测。

5）部分区域岩层高至现状路面,钢板桩无法施打,采用放坡开挖的形式,坡率1∶0.33,施工时应尽量选择车流人流较少的晚上施工,以尽量减少对交通的影响。

6）顶管施工部分,局部区域管道位于全风化、强风化岩层,与前后管道位于粘性土层差异较大,故通过调整工作井位置,采取措施保证此段顶管施工的顺利实施。

7）大型顶管施工难度大,需专业施工队伍,并且对于建设管理单位的管理水平要求很高。

2.2 方案二（东城大道截流,新开河揭盖拓宽）

2.2.1 方案设计理念

方案二基于雨水在系统内解决的理念,依托新开河现状的地势特点（南北两侧高、中间东纵路最低）,将南侧分流区域的雨水,通过东城大道、东城西路转输至东纵路主干排水系统,对现状不满足排水能力要求的排水管渠,进行扩建,以及将新开河暗渠揭盖拓宽（和阳路至运河出口）,以满足系统的排水要求。由此,提出了方案二：沿东城大道、东城西路截流南侧分流区域的雨水,再在东纵路扩建箱涵、将新开河暗渠揭盖拓宽（和阳路至运河出口）,最终实现新开河系统的雨水均通过新开河排入运河。

2.2.2 方案路由的确定

新开河系统内的地势为南北两侧高、中间低,两侧的雨水均排入中间地势最低的东纵大道,再通过现状的新开河排出运河。由于新开河（2003 年）加盖后过水断面受限,以及东纵路、东城西路等路段的排水能力不足,导致新开河系统的主干排水管渠标准偏低。因2003 年新开河污染较严重,新开河加盖的初衷是为了改善周边居民的生活环境。如今东莞市水环境整治工作取得了阶段性成效,对加盖后的新开河揭开,恢复其明渠,既是对治污工作成效的检验,亦可还周边居民生态水系。由此,提出了方案二：依托系统地势,对主干排水系统扩建及揭盖拓宽。

该方案在东城大道截流新开河系统内旗峰山以北（含旗峰山）、东城大道以南的雨水,通过东城西路转输至东纵大道主干排水系统。并在东纵大道加建排水箱涵,对现状加盖新开河揭盖及拓宽,使之满足市政重现期5 年的排水标准。但由于新开河系统内的雨水仅在系统内排除解决,无法沿途兼顾解决系统外（市桥河系统）的澳南路、草塘小区的内涝问题。本分流管涵总的汇水面积约297.89 hm2。方案二的分流主管总长4379 m,分流箱涵规格为3000×2000、5000×3000、5000×3500、2-4000×3000 等,加盖新开河拓宽的宽度有20 m、22 m 两种规格。

2.2.3 方案的平面布置

南侧分流措施主要是新建管涵及暗揭盖拓宽为明渠,主要工程内容为：沿着东城大道、东城西路、丽峰路、东纵路新建排水箱涵,再斜穿人民公园,在和阳路处与现状新开河汇合。再将新开河暗渠揭盖拓宽,最终排入运河。分流管涵规模为3000×2000、5000×3500、5000×3000、2-4000×3000（双孔）、2-3750×4000 箱涵,新开河揭盖拓宽的规格为20 m×5.5 m、22 m×6.5 m,新建（扩容）排水能力为67.15 m3/s。具体见图4。

图4 南侧分流工程布置图（方案二）

方案二工程实施重难点

（1）东城西路与东纵路交叉路口处,现状有四根排水管渠由东向西排水,如若在东城西路新建5000×3000 排水箱涵接入,容易造成水流扰动,排水不畅。现需要在该路口新建大型的配水井,施工难度大,对交通产生影响。

（2）东纵路靠北侧的人行道上,需要新建排水箱涵,人行道上现状管线多,迁改工作量非常大。

（3）东纵路与罗沙路口,需要设置配水井,保证大型排水管线在此交汇后的水流分配问题。

（4）新开河暗渠（和阳路至运河出口段）揭盖拓宽,现状管线迁改工作量较大,而且现状有4 座桥涵需要拆除重建,在最新的桥梁设计规范要求下,桥面标高相对于现状将略有抬高,需要做好现状路面与新建桥面的衔接。

（5）现状加盖新开河上,已形成成熟的休闲平台,并种有大量的树木、灌木。根据现场核实统计,若要对新开河进行揭盖拓宽,则需要迁移树木共计581 棵,存在一定的社会稳定风险。

3 推荐方案

从上述方案介绍可以看出,方案一与方案二各有优缺点,具体比较见表1。

表1 方案比选

由表1 可以看出,两个方案均可以实现管渠工程目标,将新开河系统的主干排水系统的排水能力提高至市政重现期5 年的标准。而方案一可以沿途兼顾解决澳南路、草塘片区的内涝问题,方案一,管渠规格较小,施工过程的交通疏导压力较小。而方案二,需要对新开河暗渠揭盖拓宽,将现状的休闲平台拆除,并迁移581 棵树,存在一定的社会稳定风险。同时,方案一在工期及投资方面均具有优势。因此,综合考虑,推荐方案一作为南侧分流管渠系统方案。

4 结语

为了选取科学、合理的管渠方案,提升东莞市市区内涝整治三期工程实施效果,从方案理念、平面布置、施工难点等方面对2 种实施方案进行介绍,通过对比规模、工期、实施难度等参数,建议选取方案一作为南侧分流管渠系统推荐方案,在工期及投资方面均具有较明显的优势。