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G105排洪渠配套闸泵工程闸泵方案比选
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杨小康,樊健松,蔡坤晋
(1.珠海市规划设计研究院,广东 珠海 519000;2.中建三局集团(深圳)有限公司,广东 深圳 518000)
1 工程背景
近几年,G105 国道排洪渠两侧持续开展了截污工程项目,两岸均已配套污水管,但现状仍存在污水外溢入排洪渠的情况,主要污染源来自南溪、沥溪、界涌等城中村污水,这些城中村的排污属于雨污混流,生活污水与山水和雨水直接排入排洪渠。
2015 年,开展了《珠海市香洲区前山北部雨水湖建设工程》,在排洪渠下游及中游分别建设了1#、2#雨水湖,一定程度上改善了前山北部片区水浸问题,但是辅道及东顺物流园区水浸问题仍时有发生。2018 年初,G105 国道排洪渠实施了生态治理工作,对排洪渠入河污水进行处理,虽然有一定改善,但是污水入河问题仍未解决。
2019 年,G105国道排洪渠在珠海市香洲区问题河涌(含黑臭水体)管养提升项目中已经开展过清淤及相关截污工作内容。该工程在闸门建设前提下,在1号雨水湖附近建设规模约7000 m3/d的1号一体化泵站,将界涌暗渠截污后污水和G105 国道排洪渠内残余污水及溢流污染污水抽排至7000 m3/d的1号一体化处理设施中处理后排放;在明华三路和华宇路交叉口处建设规模约5000 m3/d的1号一体化泵站,将交叉口处排口污水和部分G105国道污水主干管污水抽排至5000 m3/d的2号一体化处理设施中处理后排放(2号一体化处理设施位于2号雨水湖内)。
与此同时,正在建设的珠海市香海大桥支线工程也在G105 国道排洪渠沿线施工,项目北起西部沿海高速,利用G105 走廊高架至梅华路,沿珠海、中山两市交界向南接原金琴高速公路人民西路互通,沿原金琴高速线位至原造贝互通工程界面处与香海大桥顺接,目前,该项目正在实施沿线桥墩施工。
G105 排洪渠配套闸泵工程重点解决前山河水系倒灌、中小雨快排,并方便排洪渠日常管养护、综合发挥现有1号和2 号一体化处理站处理效果,改善1#雨水湖调蓄能力,为G105排洪渠水体治理提供条件。
泵闸功能是建立闸门,防止永二村处及明丰一路处排洪渠因前山河水顶托水位倒灌至G105 国道排洪渠,进而避免渠水通过排口进入截污系统进入污水管道;根据G105 排洪渠设计资料及现场测量资料,G105 排洪渠渠道总长约4.2 km,宽12 m。排洪渠渠道坡度约万分之1.2 至万分之5,渠道过流能力有限,下雨时容易积留雨水至排洪渠内,长期滞留容易形成黑臭,为及时降低中、小雨后G105 排洪渠渠道水位,拟建2 座泵站,通过泵站实现外排(见图1)。
图1 总体方案图
2 工程规模
依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252-2017)、《城市防洪工程设计规范》(GB/T 50805-2012),以及《珠海市雨水系统及防洪规划》《珠海市城区排水(雨水)防涝综合规划(2013-2020)》等相关规划,水闸所在排洪渠防洪标准50 年一遇,主要建筑物为3 级,临时建筑物为5 级。本次建设水闸为挡潮水闸,故水闸等级与排洪渠等级保持一致,为3 级。
2.1 闸顶标高
水闸所在河道无通航要求,前山河设计水位资料见表1。
表1 前山河设计水位表
内河正常蓄水位为0.583 m,本项目闸门位置位于G105国道排洪渠南侧,考虑0.5 m水位涨幅及0.2 m超高控制。工程闸顶标高=0.583+0.5+0.2=1.283 m,取1.30 m。
2.2 泵站规模
新建1 号泵站及2 号泵站的主要功能是抽排G105 国道排洪渠片区下中、小雨时渠道积水,降雨按照24 h降雨为20 mm考虑。
降雨为20 mm时,青年水库不泄流,此时105国道排洪渠汇水面积为2.95 km2(分区2)+ 4.85km2(分区3)=7.80 km2,考虑汇水范围内硬化面积较多,径流系数取0.65;参考《广东省暴雨径流查算图表使用手册》中珠江三角洲分区的雨型分配成果,确定洪峰流量为4.04 m3/s,相应的洪水过程如表2。因此确定2 个泵站规模各为2.0 m3/s。
表2 24 h降雨按照20 mm洪峰流量计算表
3 调度方案
旱季,前山河水位达到顶托水位时,1 号、2 号闸门关闭。界涌排洪渠渠道内山水水质较好时,通过泵站外排至1号雨水湖,为雨水湖水景创造条件。
旱季,前山河水位达到顶托水位时,1 号、2 号闸门关闭。排洪渠渠道内山水水质一般时,通过泵站外排至1 号闸后。
降雨前,打开1 号泵站侧1 号雨水湖新建出水渠闸门,1号雨水湖湖水预排,降低1 号湖水位,为1 号雨水湖调蓄排洪渠洪峰创造条件。
降雨为中小雨时,1 号、2 号闸门关闭,为及时抽干G105国道排洪渠内积水,通过1号、2 号泵站外排放。
降雨超过中雨时,1号、2号闸门开启,排洪渠
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