泵站改造工程防洪评价报告

泵站改造工程防洪评价报告 3 3 3 4 4 5 5 5 6 7 7 7 8 28 29 30 31 31 32 35 35 43 43 47 49 51 53 1.1项目背景滩泵站服务范围属于某某市的核心区域，是高新产业密集、集聚白领阶层最多、都市经济贡献最大的地区。区域内水系较少，雨水管网系统收集地面雨水主要就近排入已建雨水方渠中。现有的雨水强排系统已经不能满足规划区发展的需求，为了及时排除暴雨形成的地面径流，避免内涝情况的发生，保障该区全面、健康的发展，必须尽快加紧市政配套设施的建设，加强区域的雨水强排能力，其作用是不可或缺的。现状滩泵站均为上世纪八九十年代建设，规模较小，目前服务范围内已基本全部开发，服务面积均较大。现状泵站的排放能力相对于服务区域而言明显不足，因此每当夏季或多雨季节遭遇暴雨时，由于强排设施排放能力的限制，雨水不能及时排出，部分地区“水浸街”的现象较为严重，使当地居民的起居出行受到很大影响，造成不良的社会反应。为了解决“水浸街”的现象，保证人民生命财产的安全，必须尽快加紧雨水泵站的建设。理条例》等有关规定，工程建设单位必须提供河道管理范围内拟建工程建设项目可能对河道行洪、纳潮、排涝、灌溉、河势稳定、堤防安全、防汛抢险等方面影响的论证材料及拟采取的补救措施，编制拟建项目的防洪评价专题报告，作为向水行政主管部门申办《河道管理范围内建设项目审查为加强河道管理范围内建设项目的审查，规范河道管理范围内建设项目防洪评价报告的编制工作，根据原国家计委、水利部《河道管理范围内受某某市政府投资工程建设管理中心委托，某某市水利水电勘测设计院有限公司（以下简称我公司）承担该工程防洪评价报告书的编制工作。接受任务后，我公司组织工程技术人员对工程现场进行了勘察、调查、重点收集有关河道、堤防、水文等资料，并依据《河道管理范围内建设项目1.2评价依据（1）《广东省某某市江河流域综合规划报告书》（某某市水利局，1.3评价对象1.4技术路线及工作内容根据《导则》要求，结合改建泵站工程所处河道的具体情况，本次工作在现场调研，资料收集、分析的基础上，进行了河床演变分析，针对拟建泵站工程所处河道的设计水文组合条件，采用明渠恒定非均匀流公式计算工程建成前后的水面线变化情况，分析工程建设对所在河道行洪、纳潮变规律，结合水利规划实施安排，对河道将来的演变趋势进行定性分析；收集拟建泵站工程附近河道的水文资料，分析工程所在河道的水动力条件和泥沙特性；收集拟建泵站工程附近的堤围、水闸、泵站等水利工程及设施资料，分析工程附近的防洪排涝标准、现状防洪成果，定性分析工程建设前后工程河段河道的冲刷和淤积、河势稳定状况及工程对防洪、排涝的影响；综合评价拟建泵站工程对河道行洪、堤防安施是否达标，分析拟建工程与岸线利用规划及有关1.5工程基面及坐标系统2基本情况2.1建设项目概况滩泵站改造工程位于天沙河右岸，里村桥与凤溪桥之间，临近天河西路，服务范围为双龙大道、胜利路及天沙河所围绕范围，服务面积约为91公顷。泵站中心线位于《某某市蓬江区城市防洪工程》中桩号16+500工程位置工程位置滩泵站服务范围为双龙大道、胜利路及天沙河所围绕范围，服务面积约为91公顷。滩泵站设计规模为9.5m3/s。现状滩泵站规模为4.70m3/s。新扩建滩泵站规模为4.8m3/s。（一）平面布置滩泵站平面包括改建与扩建两部分。扩建部分选址现状泵站南侧，天沙河畔；扩建泵站集水池距现状泵站集水池6.5m（为满足结构施工安全以及低压配电设备的安装要求新扩建泵房采用地上式，占地面积约38m2。在现状滩泵站集水池南侧池壁开孔2420mm×2000mm，设置2420mm×2000mm箱涵接入新扩建泵站集水池。于现状泵站与新建泵站间（2420mm×2000mm箱涵上部）新建控制室，内置新旧泵站的低压配电设备，并作为管理人员的值班室。占地面积约40m2。改建现状泵站北侧配电室以及进水池设施；为了安装机械进水格栅、电动进水闸门，废除现状泵站北侧配电室以及人工格栅，同时为了改善现状泵站4套自流出口拍门运行功能，现状泵站4套自流出口拍门给予废除，每个自流出口处新建4套1000mm×1800mmHDPE拍门。（二）泵站竖向布置新建泵房地面标高为4.8m；由于受天沙河水位影响，泵站出水管标高经计（三）进水渠箱和出水管道泵站的进水管道为2420mm×2000mm箱涵，底标高为0.17m，连接现状泵集水池接入新扩建泵站集水池。泵房的水泵出水管（排放口）尺寸为DN1000，外挂拍门，雨水经水泵提升后直接排向某某河，出水管标高为4.05m。（四）设备选型雨水泵选用口径为1000mm的潜水轴流泵，共2台；单泵性能：Q=2.40m3/s，H=4.5m，配用功率185kW，电压等级380V。配泵流量为4.8m3/s。雨水泵采用井筒悬吊式安装（钢制井筒井筒由水泵设备厂家配套提供。每台雨水泵出水管上设置不锈钢浮箱拍门1套，共2套，口径为DN1000。滩泵站平面布置及泵站工艺设计详见附图2.2a～附图2.2c。泵站外表2.1.2-1滩泵站改造XY12341234根据该泵站的建设规模、建设内容和建设方案，并考虑到多方面的因根据滩泵站改建工程平面布置等图纸，拟建工程占用了河道一定的行洪过流面积，增大了局部水流阻力，阻挡、阻滞了水流，对河道行洪产工程典型断面的实际泄流（输沙）面积，应该等于某一水位下工程所在河道断面的总面积，减去泵站工程所占用的面积（在水流方向的投影面积）和侧面产生涡流阻滞水流所占面积，也称有效过水面积。泵站工程阻挡水流所占面积和侧面产生涡流阻滞水流所占面积称为阻水面积，将阻水面积从最不利角度出发，选取占用河道过水面积最大的横断面来计算阻水比，为更为直观的反映泵站工程的阻水程度，图2.1.4-1给出了阻水情左岸右岸左岸右岸站工程下50年一遇时的设计水位（指某某水道50年一遇水位遇上游多年根据计算，滩泵站改造工程面积阻水比为10%，主要原因是河道中该项目的建设与管理由业主负责，工程开工和竣工验收时，业主须报并采取必要的防洪避险措施，不得向河床倾倒余泥废料；施工完成后，施工围堰、弃渣应及时、妥善、彻底清理以恢复河道原貌，并需及时修复受损护岸。日常运行时，须注意附近护岸的维护和观测，遇到险情应及时上2.2河道基本情况丘陵多无峰顶，呈缓波起伏，坡面多为第四纪堆积。境内天沙河河道蜿蜒曲折，总体流向由北向南流，由天沙河形成的河流冲积平原沿河作带状分布，中游狭长，两岸多为农田，下游宽阔，流入市区，作为城区防洪排涝蓬江区地处某某市区某某水道以北，是某某市人民政府所在地。该区毗邻港、澳，北连广州、佛山，东接珠海、中山，南向浩瀚的南海，是珠江三角洲和港澳地区与粤西、中国西南各省陆路交通和水路交通的重要门近年来蓬江区不断加大引导产业集聚力度，促进产业集聚，取得了良好的效果。目前区内已形成摩托车及零配件、五金机械、纺织服装、化工制药、印刷五大支柱产业。2009年，全区生产总值328亿元，人均生产总亿元。第三产业对经济增长拉动力增强，实现增加值146亿元，拉动生产总值增长5个百分点，社会消费品零售总额802.26亿元，棠下等三镇工业总产值336.69亿元，棠下、杜阮镇财政收入均突破1亿元。推动产业集群升级，优化产业布局，摩托车及汽车配件、五金卫浴、电子信息、化工制品及纺织服装五大产业规模以上产值533.97亿元。培育重点骨干企业，大长江集团继续入选中国企业500强。实施品牌带动战略，新增嘉宝莉水性涂料、建筑涂料等6个广东省名牌产品。某蓬江区属南亚热带海洋性季风气候，雨量充沛，长年温和湿润，无霜℃~32.2℃。夏秋盛吹偏南风，常有台风侵袭，并夹带暴雨，风力最大达12级。冬、春多吹偏北风，常受寒潮影区域受季风影响，全年降雨量分布不均匀，其中4月～9月份为雨季，蓬江区属亚热带季风区，受南海海洋性气候影响，是热带气旋经常影地区的热带气旋有43个，其中造成上川岛风力8级以上有33个，最大风拟建滩泵站工程位于天沙河右岸。天沙河是流经某某市区的一条中小河流，位于珠江三角洲西部的潭江流域，某某市区西北面，西江干流西海水道右岸。天沙河发源于鹤山市皂幕山脉观音障山峰的北侧，先后汇集分成两支，一支经耙冲水闸、白石桥至东炮台流入某某水道河段属上游，为山区性河流，河道坡降陡，植被较好，环境污染较少，水质良好。海口至江沙公路收费站之间的河段属中游，江沙公路收费站以下河段属下游，中、下游为平原河流，受潮汐影响，坡降平缓，河道淤积、拟建工程附近河道为弯曲河道，工程上游最近的是里村桥，工程下游最近的桥为凤溪桥，滩泵站改造工程基本位于河道转弯处。根据现场查最深处河底高程约-1.60m左右。拟建工程附近水系见图2.2.4-1，工程附近工程位置工程位置％）量的7986％。蓬江区江河受南海潮汐的影响，涨、落潮水每天出现两次，属于混合潮中的非正规半日周期型。每月以朔望后两到三天的潮水位为最高，上下玄后两三日的潮水最低，十五日为一个周期，按北街水文站历年纪录，平根据1995年版1：50000某某幅区域地质调查成果资料，某某区内地质构造以北东向断裂构造为主。场地附近的断裂构造包括某某断裂和木朗断裂：1）某某断裂：斜贯整个某某图幅，绝大部分被第四纪地层所覆盖，长度大于31km，走向550，倾向南东，倾角300。该断裂控制了新会断陷盆地中、新生代地层的沉积，为中、新生代地层与寒武纪牛角河组及松园单元的界线，断裂带内岩石强烈硅化、破碎，见断层泥，糜棱岩化发育，带中先期石英脉被后期构造影响而成为透镜体状。该断裂早期为正断层活动，晚期转为右旋平移；成生时期为燕山-喜山期，为一剥离断层，并作为拉分沉积盆地的边缘断裂。该断裂作为新会盆地的边缘，直接控制着新会盆地的成生发展，在白垩纪早期，某某断裂南东盘（上盘）开始不断下陷，相应地沉积了早白垩世白鹤洞组、晚白垩世丹霞组、早第三纪莘庄村组和布心组等陆源碎屑岩。由于第四纪地层所的覆盖，整个盆地的面貌不清。宽3～10m，切穿寒武纪地层，局部控制地层与岩体界线，沿线岩石强烈硅化、褐铁矿化、破碎，片理发育，见后期石英脉沿片理贯入，地貌上多呈负地形。场地地貌单元属珠江三角洲冲积平原地貌，经人工改造，场地均填了厚度不一的填土，场地东北侧为天沙河。钻孔孔口标高为+0.20m~+0.40m（以北侧建筑物地面墙角的假设坐标为±0.00m相对高差变化不大，最大高差为0.30m。本次勘察查明，在钻探所达深度范围内，场地地层可分为四个主层。现分述见表2.2.6-1。①黄褐色,主要由粉质粘土及粉土组成,含少量碎块石,稍湿,松散状,属人工填②黑,主要由粘粒组成,底部含较多粉砂黄褐色,主要有粘粒和粉粒组成,含较灰黄色,主要由不等粒石英砂组成,以④黄褐色,主要由粘粒和粉粒组成,稍湿,硬塑状,属风化残积土。场地内所有钻黄褐色,风化剧烈,岩芯呈土状,手捏可散,遇水软化。场地内所有钻孔均有揭黄褐色,风化强烈,岩芯呈半岩半土状,手捏可碎,遇水软化。场地内所有钻孔由于钻孔开孔需用水钻进及有部分钻孔位于河涌上，故未测得初见水场地位于珠江三角洲冲积平原区，地下水类型属潜水，主要赋存于冲积砂土层孔隙中，地下水主要由大气降水和地表水补给、以蒸发及水平向渗流的方式排泄，地下水与地表水有水力联系；基岩裂隙水赋存于岩层裂隙中，从钻孔资料分析，裂隙水较贫乏，但不排除钻孔间存在富水裂隙带按地下水的腐蚀性受环境及土的渗透性影响分类，地下水环境类型为II类，地层渗透性类别属A类，地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中③墩台处均设置挡块防止横向落梁；桥台均采2.3现有水利工程及其它设施情况现状根据2008年水利综合统计年报，蓬江区现有蓄水工程56宗，其中中型水库1宗，小（一）型水库5宗，小（二）型水库10宗，塘坝40宗，工程附近天沙河现状两侧为直墙式护岸，现状护岸顶高程为4.17m左右，护岸顶设置约1.20m的栏杆，左侧护岸后方为绿化带及天福路，右侧护岸后方为人行道及天长路，路面高程约4.90m左右，两侧护岸目前已经左侧两孔净宽2×4.55m，中间一孔净宽7.0m（兼作通航孔右侧两孔净顶高程5.80m，通航孔闸门尺寸为7.0×4.8m（宽×高其余闸门尺寸为4.55×4.50m（宽×高采用液压启闭机进行启闭，耙冲水闸现状见照片2.4水利规划及实施安排天沙河流域内现建有中型水库1座、小（1）型水库6座、小（2）型1995年某某市人民政府成立了整治天沙河指挥部，编制了《整治天沙河干引水、绿化”八字方针整治天沙河，并要求天沙河沿岸所有工商企业的污水必须达标排放，辅以天沙河引水增流工程建设，以改善天沙河中下游河某某市蓬江区城市防洪工程对天沙河、杜阮河河堤进行加固，对水闸规划天沙河引水增流建设采用自流引水与动力引水相结合的分期实施方案。自流引水方案的主要工程措施包括扩建耙冲水闸和新建下游江咀水闸，利用潮汐动力在天沙河中上游经横江、宁波、耙冲三地引西江水入天沙河；动力引水方案的主要工程措施包括新建横江泵站、扩宽疏浚横江河目前已完成的项目包括1）完成天沙河干流江沙收费站以下护岸工程长29.4km2）完成天沙河疏浚工程长16.42km3）完成了耙冲水闸的扩建建设4）完成了江咀水闸工程的建设5）完成了天沙河中上游部分中小堤围的整治。近期将完成海口水闸、桐井水闸和横江泵站的建设以及横江水闸的扩建加固。工程完成后将会明显改3河道演变3.1河道历史演变概况淤积趋势。但上世纪80年代中期以来，大规模的基础设施建设导致河砂世纪90年代又是丰水期，连续发生几场较大的洪水，三角洲网河河道由3.2河道近期演变分析由于无该河段不同年代的测图，因此现阶段只能依据的203.3河道演变趋势分析4.1一般要求段是天沙河流域50年一遇高潮位碰多年平均降雨量时的水面线较高，上游断面1+700～13+350是天沙河流域多年平均潮位情况下的水面线较高。由于拟建工程位于蓬江城防洪工程中桩号15+350上游，为此选定P=2%降雨情况进行壅水分析计算，评价在这种洪水情况以往的多次遭遇分析及2002年广东省水利厅编制的《西、北江下游及其用天沙河流域50年一遇降雨遇某某水道年最高水位的平均值和流域内降雨的多年平均值遇某某水道50年一遇设计洪水位两种情况进行推算。水面线应取两种情况下所推求的水面线的外包线作为天沙河和杜阮河设计4.2基本水文参数表4.2.1-1天沙河流量分配计算2天沙河拟建工程位于丹灶水出口～天沙河分流口段，因此P=2%时的设计流为0+384，各典型断面桩号见表4.2.2-1，各典型断面具体位置见图桩号与前一断面距离桩号与前一断面距离（m）桩号与前一断面距离（m）08667815+250处，查《某某市蓬江区城市防洪工程初步设计报告》确定起推断4.3壅水分析计算Z2+=Z1++hwα—动能校正系数。表4.3.1-102468表4.3.1-202468表4.3.1-302468表4.3.1-402468表4.3.1-50788664.3.2设计水面线计算表4.3.2-102233468表4.3.2-202468表4.3.2-3011222468表4.3.2-402445568表4.3.2-5桩号与前一断面距离桩号与前一断面距离078866工程建成前后各典型断面现状水面线与设计水面线成果比较见表表4.3.3-1P=2%降雨时的现状水面线与设计水面通过分别计算河道现状水面线及设计水面线可以看出，在P=2%时，P=2%流量时，工程的阻水部分主要是桥墩、承台及基础。根据现状表4.3.4-1工程名称项目水位水面宽过水面积（m2）流速水力半径（m）平均水深（m）流量车行桥工程实施前3.2151.86196.162.273.303.78446工程实施后3.2547.88183.052.443.303.82446渔人码头工程实施前3.2051.93197.042.263.313.79446工程实施后3.2450.93187.202.383.213.68446人行桥工程实施前3.1950.28190.822.343.303.80446工程实施后3.2244.17171.562.603.303.88446上盖桥工程实施前3.1851.84194.622.293.283.75446工程实施后3.1948.172.453.273.78446从表4.3.4-1可以看出，工程前后天沙河车行桥典型断面平均流速最行桥典型断面平均流速最大增加0.26m/s，天沙河上盖桥典型断面平均流速最大增加0.16m/s。流速增加值最大的是天沙河人行桥所在断面，主要4.4冲淤演变分析河床的冲刷与淤积变化主要取决于水流挟沙力变化和泥沙起动流速。Q2——桥下河槽通过的设计流量（m3/s当桥下河槽能扩宽至Qs是设计流量（m3/sQc是天然河槽流量（m3/sQt是天然状hcm——桥下河槽最大水深（mhcq——桥下河槽平均水深（m5/35/3般冲刷计算公式，计算出在现状河道条件下，天沙河车行桥50年一遇设一般冲刷深度约为0.15m；天沙河人行桥50年一遇设计洪水位为3.22m当≥2.5时，hb=0.83KξB10.6IL1.25V当<2.5时，hb=0.55KξB10.6hp0.1IL1.0VKξ——墩形系数，根据《公路工程水文勘测设计规范》（JTGC30-2002）附录B，Kξ取1.0；根据上述公式计算出在现状河道条件下，天沙河车行桥50年一遇设后墩前在一般冲刷的基础上局部冲刷坑深度hb=0.30m；天沙河上盖桥50项目天沙河车行桥天沙河人行桥天沙河上盖桥一般冲刷深度（m）0.150.230.13局部冲刷深度（m）0.250.300.204.5河势影响分析河上盖桥为阻水比为6.82%，由此引起的水面壅高相对较大，最大值约相对较大，但是应不致对整个天沙河的滩槽增加了0.26m/s，变化幅度相对较大，但是流态变化仅局限于桥墩周围附s防洪综合影响评价5.1与现有水利规划的关系与影响分析按照相关规划，拟建工程所在天沙河两岸防洪（潮）标准为50年一遇，目前该段护岸已经达到50年一遇的防洪标准设计标准是50年一遇，桥梁设计防洪标准与该河段两岸的堤防设计防洪5.2与现有防洪标准、有关技术和管理要求的适应性分析工程设计防洪标准为50年一遇，工程位置处天沙河相应P＝2％设计洪5.3对行洪安全的影响分析状水面线及设计水面线可以看出，在P=2%时，现状水面线与工程实施后水位的影响不大。同时该断面平均流速最大增加值为0.26m/s，流速变化5.4对河势稳定的影响分析工程对主流动力轴线分布的影响也不大，主5.5对现有防洪工程、河道整治及水利工程设施影响分析工程建成后引起的壅水高度为0.04m，壅水曲线最长约426m，壅水5.6对防汛抢险的影响分析5.7建设项目防御洪涝的设防标准与措施分析按照该工程的可行性研究报告，拟建三座桥梁工程采用的防洪标准为50年一遇，满足防洪标准，但是拟建渔人码头不满足50年一遇的防洪标准建议提