APP下载

盘锦市城市排涝工程体系建设方案研究

2020-06-03

黑龙江水利科技 2020年4期
关键词:盘锦市内涝泵站

董 军

(辽宁省水利水电勘测设计研究院有限责任公司,沈阳 110006)

1 排涝工程体系现状

1.1 排涝规划区域确定

本次规划区域包含盘锦市全部规划城区,涉及行政区域为兴隆台区、双台子区、大洼区,防洪保护区面积还包括盘山县中心城区(太平镇)和盘山县陈家镇的一部分以及吴家镇、坝墙子镇。出于与防洪保护区划定同样的理由,防洪保护区范围内的盘山县中心城区(太平镇)和盘山县陈家镇西绕以西部分以及吴家镇、坝墙子镇,在排涝系统建设时与规划城区较难分割成独立区域,与规划城区均属于同一排涝体系当中,因此排涝规划范围中除将规划城区包含在内,这些与规划城区无法分割的排涝区域也同样包含,即规划治涝范围与防洪封闭圈范围内的防洪保护区相同,规划面积1635km2。

在防洪封闭圈范围内,虽然不是规划保护目标,但事实上得到保护的新开河与外辽河之间的区域,主要为盘山县沙岭镇和古城子镇,由于其排涝体系相对独立,其涝水排出主要借助外辽河并部分借助新开河,与规划城区排涝工程体系基本无交叉,因此不在城市治涝规划范围之内。城市规划城区、防洪封闭圈、治涝规划区之间相对关系详见图1。

图1 盘锦市城市治涝规划区与其他区域相对关系图

1.2 排涝能力分析

按照城市分区及自然分隔条件,将盘锦市城市排涝区域分为5个区域,逐个区域分析其现状排涝能力。

1.2.1 盘锦市中心城区

盘锦市中心城区范围内排涝主要水系有内河的一统河、清水河、螃蟹沟,外河水系有辽河和太平河,其中一统河、清水河和螃蟹沟涝水出口均为辽河,一统河出口现状强排流量为27m3/s,螃蟹沟为80m3/s,清水河无强排设施。

中心城区排涝片区同样以辽河为界,分为双台子区涝片和兴隆台区涝片,其中双台子区涝片又分为7个排水分区,兴隆台涝片分为25个排水分区。

历史上该区域1985、1986年及2001、2002、2010年汛期,市区降雨53-312mm,造成内水漫溢市区,淹没道路及居民区,造成损失及其严重。“十一”五期间发生严重内涝11次,积水平均深度达53mm,城区内共有17处内涝积水点,产生内涝的主要原因是排水设备老化,排水管道堵塞严重,个别地区雨水排放标准较低[1]。

盘锦市中心城区雨污水排放方式大部分是截流式合流制,城市排水管网设计重现期为P=0.5-1a。双台子区现有湖滨公园内环湖可以调蓄雨水,其占地面积1.28km2,水域面积0.5km2,可调蓄水量超过10万m3。兴隆台区目前尚无现状的雨水调蓄设施。排水系统绝大多数不足1a一遇,排水管网排水能力同样不足1a一遇,

1.2.2 大洼区中心城区

大洼县中心城区主要排涝水系由向海大道西侧的前杨河和城北的赵圈河排总组成,其中前杨河汇入清水河并最终进入辽河,赵圈河排总则在清水河下游汇入辽河。入河泵站总排水能力38.2m3/s。

本次雨水排水防涝专项规划面积25.5km2,建成区13.49km2。以向海大道为界分区东、西两个区域,西部区域9.9km2,东部区域3.59km2。向海大道以西9.9km2,分为老城区与新建区,共计4个排水分区。

满足重现期1a以上(含1a)管道为80.5%,1a一遇以下管道长15.9km,1a一遇以上管道长65.67km。

1.2.3 盘山县中心城区

盘山县中心城区主要排涝水系包括内河的沟盘运河(即双绕干渠的南支)和外河的太平河、绕阳河,现状中心城区仅有排涝泵站一座8.4m3/s,排涝分区1个。现状雨水管网长度21.8km,沟渠0.99km,其中管道<1a一遇14.47km,1-3a一遇7.32km。城市易涝点5处,总面积0.75km2。

1.2.4 辽东湾新区

目前尚未形成地下排涝管网体系,排水主要借助公路两侧路边沟和少数骨干沟渠及小型河流,排涝泵站现状建成的有5座,排涝闸有4座,由于均为新近建成,排涝标准可达设计20a一遇。由于辽东湾新区仍然在快速发展建设中,因此排涝需求和排涝工程体系也在逐步的提高,排水明渠和小型河流的疏挖工作是目前排涝的最紧要任务,另外,在双井子河和风水河出口闸门附近,还应建设强排泵站,以解决高潮位情况下内水外排问题[2]。

1.2.5 现状农村及城市周边区域

本部分主要包含双台子区、兴隆台区中心城区以外部分以及大洼区和盘山县的农村部分,现状社会发展定位主要为农业,部分地区有小范围的采油井以及小型炼化企业。该区域主要排涝水系内河有清水河、赵圈河、太平河、一统河以及新开河排干、接官厅排干、双绕总干、田庄台排水总干等,外河包括辽河、绕阳河、大辽河以及新开河等[3]。

本区域现状排水设施全部为沟渠,没有排水管网系统,沟渠设计多数按照农田排水设计,现状排水能力多数不足5a一遇,由于该区域农业耕种以水稻和芦苇为主,因此内涝影响相对城区较少,但历史上也多次出现周边河流高水位顶托导致农田排水不畅进而影响农田收益的事情发生。本区域现有干渠46条,支渠约375条,排涝泵站4座,总设计流量104m3/s。

2 存在问题及风险评估

2.1 存在问题

1)管道建设标准低加上淤积严重,致使过流能力偏低。

2)强排泵站数量较少且设计流量偏低,致使外河高水位时内涝频发。

3)主要排水渠道受城市发展挤压以及城市污水排放,排水能力逐年降低。

4)农村部分排水系统尚不健全,涝水流路不清、能力不足,强排措施缺失严重。

5)调蓄工程较少,雨水资源利用率较低[4]。

2.2 风险评估

通过计算机模拟获得雨水径流的流态、水位变化、积水范围和淹没时间等信息,采用单一指标或者多个指标叠加,综合评估规划区域内涝灾害的危险性;结合规划区域重要性和敏感性,对规划区域进行内涝风险等级进行划分。

内涝风险的等级划分以20a一遇的2h强降雨产生的积水深度为主要依据,结合积水时间及城市区域的重要性和敏感性,综合评定。内涝风险等级分为3个级别:

低风险:积水深度达到15cm,对居民生产生活可产生一定的影响;

中风险:积水深度达到0.5m,机动车死火,人员不能查明小型沟渠的情况,有坠落的危险;

高风险:积水深度达到1.5m,可能造成人员溺水。

对于区域内重要建筑或重要区域,如内涝积水长时间不能退去的,在基础风险评估的基础上,提高风险等级的评定。

需要指出的是,城市内涝风险评估是一个动态的过程,随着城市的改造及建设,需要定期的修正城市的风险评估。由于辽东湾新区为新建城区,地面高程除现状河道外多数相差不大,均为吹填而成,管网系统尚不健全,内涝外排多为自流式闸站,强排措施较少,因此暂不对该区域进行系统评估,详见表1。

表1 盘锦市规划城区内涝风险评估成果表

3 排涝标准

规划盘锦市规划城区的内涝防治标准为20a一遇,中心城区局部重点区域治涝标准为30a一遇。

4 工程体系总体布置方案

根据盘锦市降雨、气象、土壤、水资源等因素,综合考虑蓄、滞、渗、净、用、排等多种措施组合的城市排水防涝系统方案。

对于双台子区、兴隆台区、大洼区和盘山县的已建城区,由于改造和调整排涝方案实施的难度较大,涉及征占地问题以及拆迁赔偿等问题难以解决,因此其治涝方案一方面尽量拦截外部进入城区的涝水,一方面主要以增加排涝能力为主,蓄、滞涝为辅,结合海绵城市建设,在提高工程治涝能力的同时,提高生物和生态治涝能力。

对于近期规划新建城区,应在海绵城市建设方针的指导下,严格遵从海绵城市确定的各项城市建设指标,以提高雨水蓄滞能力为主,建设综合防涝治涝工程体系。

对于远期为规划城区,但近期仍已农业开发为主的规划城区区域,应在城市总规的指导下,以保护现有河湖水系规模为基础,理顺各涝片排涝通道和相关关系,并通过建立防涝响应机制,合理调度运用现有排灌体系;在科学分析的基础上,通过水系连通整合、扩大现有沟渠、河道的蓄滞和行泄涝水能力,并提高终端入河入海的强排能力。

对于全区域的暴雨期点源、面源污染物进入水体控制问题,一方面坚定不移的推行雨污分流制改造和建设工作,另一方面以工程措施和管理措施两手抓,推广雨水利用和源头控制设施的建设,在提高中心城区的防汛抗洪能力的同时,减少雨天溢流污水对河道造成的污染。在分流制未完全实施的情况下,利用工程性和非工程性措施截留初期浓度较高的雨水径流,达到良好的环境效益投资比,对于初期污染较重的雨水应尽量通过污水处理厂净化后再行排入到自然水体,在保证流入污水处理厂的水量不超过其设计允许流量的同时,使直接排放的雨水对水体造成的冲击性负荷在可接受的范围内。

工程性措施可包括可持续城市排水系统,排水系统达标改造、调蓄池、下凹式绿地、河漫滩、人工湿地、土地处理系统等。非工程性措施可包括雨水利用、最佳管理措施、低影响开发、地表清扫、财政补贴等手段。

4.1 涝水通道

在利用现有自然沟渠、河道的基础上,理清、归顺并适当改造现有排涝能力相对较差的河流和主要干、支渠,其中涉及河流包括太平河、一统河、清水河、赵圈河、螃蟹沟、六零河等,涉及主要干渠46条,支渠375条,其中骨干水系12条。河道总长115km,渠道总长2565km。

骨干水系确定原则主要为两个方面,一个是其规划排涝流量较大或贯穿多个排涝分区,其排涝安全影响面较大,比较典型的是一统河、太平河和新开河排干等;另外一个是其河宽和一般季节性水面宽度较大,对城市涝水的调蓄能力较强且对城市水生态影响较大,比较典型的是螃蟹沟等。

4.2 蓄、滞涝水体

本次建设方案中除采用工程措施进行排涝之外,还充分利用现状较大独立水体,与现有沟渠相连对雨水进行滞涝,减轻下游排涝压力,并充分利用水资源。根据调查,城市范围内现有沟渠和河道多数为条状、河宽一般不大,滞涝能力相对较差,可仅作为安全储备,在滞涝能力计算中未计算其容积,滞涝能力建设主要指现状规模较大的独立水体,包括各水库和公园内景观湖、较大牛轭湖等。利用独立水体数量为16处,水体面积38.8km2,蓄涝容积3780万m3。现状各独立水体工程状况均较为完好,在本次将其作为规划滞涝水体时,为使其滞涝能力得到充分发挥并合理运用,应对部分水体的抽排能力进行增强,主要为三角洲、荣兴和疙瘩楼三个水库,并对所有独立水体的水位进行监测,以方便降雨期运用。

4.3 管道建设

本次建设方案已有规划城区以外即现状农村段未规划地下管网建设,全部采用地面沟渠进行排水,因此管道建设全部为已有排水规划城区范围内,为了与已有排水规划衔接,本次管道建设方案直接采用已有规划成果。全市规划新建管道456.5km,现状管网改造长度158.6km,雨污管网改造长度230.1km。

4.4 强排泵站建设

本次建设方案中强排泵站建设主要由两部分组成,一部分为已有排涝规划部分的全部强排泵站,另一部分为农村段排水入河入海强排站。现状农村段部分规划区间内无强排泵站,主要原因是在干渠水位不超过设计水位的前提下,涝片区间均可通过排水系统通过支渠自流进入干渠,涝水限制性出口在入河入海强排能力上,因此本次方案主要建设这一部分强排站。局部小范围通过排水沟渠建设尚无法完全解决的易涝地区,可通过流动强排措施予以解决。盘锦市规划强排泵站75座。

5 结 语

1)盘锦市紧靠渤海湾,降雨量丰富,多条大型河流经盘锦入海,区域地势平坦,受潮水位顶托和大型河流长时间行洪影响,自然排水条件较差。

2)盘锦市是全国海绵城市试点城市,排涝工程体系建设理念必须与海绵城市建设要求相匹配,蓄滞泄相结合,充分利用现有坑塘水库等自然水体,减小工程建设量。

3)排涝工程体系作为城市基础设施建设体系之一,与防洪工程体系、交通路网建设以及生态景观建设应有机结合,相互促进、彼此融合。

4)平原区城市特别是新城区排涝工程体系建设应远近结合,整体规划、分步实施,最好结合其他城市工程建设,达到综合利用的目的。

猜你喜欢

盘锦市内涝泵站
海绵城市内涝防治系统的功能探析
张家边涌泵站建设难点及技术创新实践
泵闸一体布置在珠三角地区排涝泵站中的实践应用
构建城市水文监测系统对解决城市内涝问题的探索
高水头短距离泵站水锤计算分析
《城市暴雨内涝仿真模拟技术及其应用》
书香不怕巷子深
农业农村部派出工作组深入东北三省 全力推进科学抗内涝保秋粮丰收
Theshiningblackpearl
创业直达京津冀