摘要:以湖泊調(diào)蓄為主改善生態(tài)環(huán)境的提高研究
關(guān)鍵詞:引江入湖 排漬防澇
1 機(jī)場(chǎng)河分流工程及古田地區(qū)排水的基本情況
原黃孝河是通過(guò)漢口市區(qū)的一條排雨水、河道,武漢起于橋口區(qū)新華路以西航空路區(qū)域,市機(jī)經(jīng)江漢區(qū)到江岸區(qū)后湖岱家山閘出府河,場(chǎng)河全長(zhǎng)12.4公里,及黃流域面積84.6平方公里。孝河
機(jī)場(chǎng)河排水分流工程,排漬是提高于1982年將黃孝河上游新華路以西匯水面積24.7平方公里的雨水,經(jīng)城區(qū)地下箱涵,武漢黃家大灣閘,市機(jī)分流至東西湖明渠,場(chǎng)河由東西湖堤角常青泵站排入府河。及黃泵站抽排能力53.6立方米/秒,孝河每平方公里泵站抽排量為2.2立方米/秒,排漬東西湖原為廣闊的提高天然湖泊,于1958年圍墾為種植區(qū)。
古田地區(qū)(又稱長(zhǎng)豐南北垸)排水工程,匯水面積30.0平方公里,雨水經(jīng)新墩閘、禁口閘、東西湖明渠至李家墩泵站排入府河;泵站抽排能力37.7立方米/秒,每平方公里泵站抽排量為1.3立方米/秒。
2 機(jī)場(chǎng)河分流工程及古田地區(qū)排水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)述
2.1 機(jī)場(chǎng)河分流工程
機(jī)場(chǎng)河全長(zhǎng)11.4公里,其中城區(qū)地下箱涵長(zhǎng)5.62公里,由單孔箱涵寬3.4米,高1.75米,長(zhǎng)1810米;雙孔箱涵寬5.1--6.8米,高2.7米,長(zhǎng)3810米組成,箱涵出口斷面積18.4平方米,兩側(cè)排水管進(jìn)入地下箱涵的管口底部高程16.5-17.5米,縱坡萬(wàn)分之二;明渠長(zhǎng)5800米,深5.4米,底寬7.5米,頂寬13.4米,箱涵出口渠底高程15.6米(首端),常青泵站前渠底高程15.10米(末端),縱坡萬(wàn)分之一,設(shè)計(jì)水深2.25米,排水能力37立方米/秒。
于東西湖堤角建常青泵站一座,排水能力53.6立方米/秒,最高水位19.90米,正常水位17.60米,起排水位17.00米,最低水位(停機(jī)水位)16.00米(后湖三期泵站為14.2米)。
2.2 古田地區(qū)排水工程
古田地區(qū)(又稱長(zhǎng)豐南北垸)匯水而積30.0平方公里,該地區(qū)雨水從張公堤禁口閘入東西湖明渠(約6公里)至李家墩泵站排入府河,泵站抽排能力37.7立方米/秒。
2.3 漢口西部排水工程
現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)將上述機(jī)場(chǎng)河分流工程及古田地區(qū)排水工程合二為一,統(tǒng)稱漢口西部排水工程,匯水而積共54.67平方公里,兩部份雨水經(jīng)東西湖明渠至李家墩泵站及常青泵站排入府河。擬再興建一座排水能力為160立方米/秒的排水泵站,加上已有的常青泵站及李家墩泵站共計(jì)排水能力為250立方米/秒,再建泵站投資約6.5億元(按武昌新生排水泵站造價(jià)估算)。
3 歷年較大暴雨統(tǒng)計(jì)及城市排水的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
3.1 歷年較大暴雨降雨量
1982年6月19日下午2時(shí)至20日下午2時(shí),24小時(shí)降雨量達(dá)364毫米。1991年7月2日至12日,10天降雨量達(dá)686.5毫米。1998年7月21日至22日,兩天降雨量達(dá)446毫米。從1959年至1999年4o年間降雨量超過(guò)300毫米的出現(xiàn)過(guò)三次。歷年較大暴雨降雨量統(tǒng)計(jì)如下
表:
時(shí)間 | 一天降雨量(毫米) | 最大小時(shí)降雨量(毫米) | 備注 |
1959年6月9日 | 332.6 | 74.9 | |
1961年6月9日 | 181.6 | 47.9 | |
1962年7月5日 | 286.8 | 63.6 | |
1964年8月23日 | 252.9 | 98.6 | |
1982年6月20日 | 306.3 | 49.4 | |
1983年7月3日 | 193.1 | 32.5 | |
1991年7月5日 | 131.4 | 44.2 | |
1998年7月21日 | 256.0 |
3.2 排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
原方案設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),下水道設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期P=1(年),相當(dāng)于小時(shí)降雨量34.3毫米(遠(yuǎn)低下表中較大暴雨年小時(shí)最大降雨量);泵站抽排能力,日降雨量300毫米時(shí),大部分地區(qū)漬水兩天排完,局部地區(qū)清水三大排完,1998年7月21日至22日,兩天降雨量446毫米,大部分地區(qū)漬水三天排完,局部地區(qū)漬水四天排完。
4 原設(shè)計(jì)方案存在的主要問(wèn)題
4.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)太低
武漢市隨著國(guó)際大都市現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,漬澇災(zāi)害造成的損失越來(lái)越大,排水標(biāo)準(zhǔn)的要
求必然越來(lái)越高。原方案設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),下水道設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期P=1(年),相當(dāng)于小時(shí)降雨量34.3毫米,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)太低。筆者認(rèn)為,下水道設(shè)計(jì)曝雨重現(xiàn)期最小也應(yīng)取P=5(年),相當(dāng)于小時(shí)降雨量50.0毫米。
機(jī)場(chǎng)河排水分流工程已建成近20年,運(yùn)行的情況表明,由于泵站抽排能力不足、干渠及管道過(guò)水?dāng)嗝嫣 ⒑拥肋^(guò)長(zhǎng)(11.4公里)、坡度太小(萬(wàn)分之一、二)、以及下游河段(明渠5.8公里)雨水對(duì)城區(qū)地下箱涵的頂托阻滯等作用,使城區(qū)漬水排除緩慢,形成先淹后排的結(jié)局。在日降雨量300毫米的情況下,大部分地區(qū)受淹達(dá)兩天,局部地區(qū)受淹達(dá)三天。1998年7月21日至22日兩天降雨量446毫米,大部分地區(qū)受淹達(dá)三天,局部地區(qū)受淹達(dá)四天,漬澇災(zāi)害比黃孝河區(qū)域嚴(yán)重,經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)5億元。
4.2 城區(qū)5.6公里地下箱涵排水,受下游河段雨水頂托阻滯及泥砂淤積影響嚴(yán)重
城區(qū)地下箱涵成為排水的咽喉(瓶頸),如排水不暢或堵塞,將給城區(qū)排水造成嚴(yán)重的影響。日降雨顯300毫米及1998年兩天降雨量446毫米,觀測(cè)表明,有不少路而下水道井蓋向上冒水(路面高程20.5米)。按地下篇涵排水管出口底部高程16.5~17.5米計(jì)算,受頂托、淤積抬高水位超過(guò)3米,造成城區(qū)漬水排除緩慢,先淹后排的結(jié)局,地下箱涵受雨水頂托及泥砂淤積影響嚴(yán)重。
4.3 城區(qū)地下箱涵泥砂的淤積
由于排水干渠(箱涵及明渠)縱向底坡很小(萬(wàn)分之一、二),流速也就很小,泥砂的淤積是必然的,據(jù)觀測(cè),局部及整體淤積都比較大,泥砂的淤積必然減少過(guò)流斷面及抬高水位,對(duì)城區(qū)排水造成嚴(yán)重的影響。
4.4 機(jī)場(chǎng)河上游地下箱涵及下游排水泵站已成現(xiàn)實(shí)
如泵站的裝機(jī)高程、箱涵的高程及深度、箱涵的過(guò)水?dāng)嗝婕翱v坡、河道的長(zhǎng)度等已不可能改變的情況下,如泵站停機(jī)水位為6.0米,匯水區(qū)上游河道水面高程按17.5米計(jì)(地面高程約20.5米),河道全長(zhǎng)為11400米,最大水面坡降為(17.5—16.0)/11400=0.13‰;即萬(wàn)分之1.3,流速與水面坡降成正比,流星與斷面及流速成正比,因干渠來(lái)水量受限制,即使于下游末端再建泵站,也不可能解決原方案現(xiàn)存在的上述主要問(wèn)題,