【摘要】南昌航空城位于南昌縣紅旗聯(lián)圩內(nèi),地勢(shì)低洼,經(jīng)常受內(nèi)澇危害。圩內(nèi)現(xiàn)狀排澇標(biāo)準(zhǔn)為5~10年一遇,與航空城定位與發(fā)展的重要程度不協(xié)調(diào)。為達(dá)到20年一遇排澇要求,本文提出了航空城與圩內(nèi)湖泊單獨(dú)排澇和聯(lián)合排澇的對(duì)比方案,通過工程規(guī)模、技術(shù)可行性和工程經(jīng)濟(jì)性的角度分析比較確定推薦方案,可供同類工程參考和借鑒。
【關(guān)鍵詞】排澇工程;方案比選;技術(shù)經(jīng)濟(jì);南昌航空城
1、工程概況
南昌航空城位于南昌縣紅旗聯(lián)圩內(nèi),總占地面積25 km2,地勢(shì)低洼,經(jīng)常受內(nèi)澇危害。航空城區(qū)域沒有獨(dú)立的治澇系統(tǒng),與紅旗聯(lián)圩為同一治澇標(biāo)準(zhǔn)。紅旗聯(lián)圩排澇裝機(jī)分散,設(shè)計(jì)排澇裝機(jī)只能滿足一般農(nóng)田的排澇要求,現(xiàn)狀排澇能力僅為5~10年一遇標(biāo)準(zhǔn)。
瑤湖是紅旗聯(lián)圩內(nèi)最大的湖泊,集雨面積為87.6km2,正常蓄水位15.5 m,汛期最低水位15.0 m?,幒ㄟ^毛江口渠及沙洲排水渠與航空城內(nèi)焦頭河相連通,并通過瑤湖閘、沙洲閘控制?,幒鱾?cè)建有下范電排站,設(shè)計(jì)排澇流量37.1m3/s,起調(diào)水位為15.0 m。
南昌航空城作為南昌市重點(diǎn)發(fā)展的航空產(chǎn)業(yè)區(qū),區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀排澇能力與航空城定位及發(fā)展的重要程度不協(xié)調(diào)。為了推進(jìn)航空城基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),保證航空城區(qū)域的排澇安全,對(duì)航空城區(qū)域?qū)嵤┡艥撤桨甘鞘直匾摹?/p>
2、排澇方案
由于瑤湖具有較強(qiáng)的調(diào)蓄能力,對(duì)航空城排澇影響較大,因此擬定航空城及瑤湖單獨(dú)排澇和聯(lián)合調(diào)蓄方案兩個(gè)方案進(jìn)行比選分析。
(1)方案一:航空城及瑤湖單獨(dú)排澇方案,將兩區(qū)域分別作為獨(dú)立的排澇系統(tǒng),在焦頭河出口處新建楊家灘泵閘。航空城區(qū)域內(nèi)洪水由楊家灘電排站排出贛江南支,瑤湖在暴雨期間關(guān)閉水閘,其澇水一部分通過下范電排站強(qiáng)排,另一部分經(jīng)瑤湖本身調(diào)蓄,待暴雨過后再開閘排入焦頭河經(jīng)楊家灘泵閘排出。
(2)方案二:瑤湖航空城聯(lián)合排澇方案,將兩區(qū)域形成一個(gè)整體的排澇系統(tǒng),在焦頭河出口處新建楊家灘泵閘。暴雨期間開閘,澇水經(jīng)瑤湖及焦頭河調(diào)蓄后,通過瑤湖西側(cè)下范電排站以及楊家灘泵站排入贛江南支,排澇期間瑤湖與焦頭河連通。
3、方案綜合比選
(1)工程規(guī)模比選
方案一:航空城項(xiàng)目區(qū)的設(shè)計(jì)治澇標(biāo)準(zhǔn)為20 年一遇一日暴雨一日排至不淹重要建筑物高程。焦頭河流域的匯水面積73 km2,根據(jù)水文設(shè)計(jì)暴雨成果,焦頭河集雨面積內(nèi)20年一遇最大一日暴雨設(shè)計(jì)值為180.3 mm。采用徑流系數(shù)法計(jì)算得出航空城區(qū)域內(nèi)20年一遇一日暴雨洪量為1 204.85萬m3。
焦頭河左岸航空城規(guī)劃地面高程為16.5~17.8 m,右岸農(nóng)田地面高程為15.2~16.7 m。根據(jù)測(cè)量圖計(jì)算出焦頭河排澇區(qū)內(nèi)調(diào)蓄水量343萬m3。剩余洪量861.85萬m3需由楊家灘泵閘排出。對(duì)其進(jìn)行過程調(diào)蓄,起調(diào)水位采用焦頭河景觀水位14.5 m。計(jì)算出泵閘調(diào)蓄后焦頭河最高水位15.5 m,楊家灘泵站排澇流量120 m3/s。泵站總裝機(jī)10 800 kw;自排閘設(shè)計(jì)凈寬18m。
方案二:利用瑤湖的調(diào)蓄庫(kù)容,將瑤湖與焦頭河區(qū)域聯(lián)合調(diào)蓄,聯(lián)合區(qū)20年一遇一日暴雨總洪量為2 597.05萬m3。調(diào)蓄容積焦頭河為343萬m3,瑤湖為1745.71萬m3。根據(jù)下范電排站設(shè)計(jì)資料,其設(shè)計(jì)起調(diào)水位為15.0 m,即在聯(lián)合調(diào)蓄區(qū)水位達(dá)到15.0 m時(shí),下范電排站才開始運(yùn)行。聯(lián)合調(diào)蓄區(qū)內(nèi)起調(diào)水位采用焦頭河景觀水位14.5 m。計(jì)算得出聯(lián)合調(diào)蓄下最高水位15.4 m,楊家灘泵站排澇流量為80 m3/s。泵站裝機(jī)7 200 kw、自排閘設(shè)計(jì)凈寬14 m。
(2)方案可行性分析
方案一:瑤湖及焦頭河分開調(diào)蓄情況下,泵站設(shè)計(jì)排澇流量為120 m3/s,蓄澇最高水位不高于15.5 m,滿足排澇區(qū)允許最高水位的要求。
方案二:聯(lián)合調(diào)蓄方案可充分利用瑤湖的調(diào)蓄庫(kù)容。但由于目前瑤湖的最低水位為15.0 m,而楊家灘電排站起調(diào)水位采用焦頭河景觀水位14.5 m,若聯(lián)合調(diào)蓄瑤湖汛期最低水位需降低至14.5 m,水位降低會(huì)對(duì)瑤湖的景觀會(huì)造成一定影響。
若充分考慮到瑤湖景觀水位,將楊家灘電排站起調(diào)水位升至15.0 m時(shí),焦頭河、瑤湖聯(lián)合調(diào)蓄區(qū)內(nèi)最高水位為15.85 m,此水位比焦頭河單獨(dú)排澇方案最高水位15.5 m高0.35 m,航空城內(nèi)雨水排放及部分農(nóng)田排水均受到影響。
(3)工程投資比選
方案一:工程運(yùn)行費(fèi)為482.80萬元/年,總投資19 311.80萬元。
方案二:工程運(yùn)行費(fèi)為374.02萬元/年;總投資14 960.71萬元。
4、結(jié)論
方案一優(yōu)點(diǎn)為將航空城作為一個(gè)獨(dú)立的排澇區(qū)域,其排澇安全能夠得到保障,缺點(diǎn)為泵站裝機(jī)容量較大,維護(hù)運(yùn)行費(fèi)及投資較高。方案二優(yōu)點(diǎn)為可充分利用瑤湖的調(diào)蓄庫(kù)容,能在一定程度上降低排澇設(shè)計(jì)水位和楊家灘泵閘規(guī)模,減少工程投資;缺點(diǎn)在于需考慮到瑤湖的水位運(yùn)行情況。這也是本工程在設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)所在。在航空城排澇方案制定過程中,設(shè)計(jì)單位與南昌市水行政部門及水利專家多次溝通協(xié)調(diào),并對(duì)瑤湖汛期水位降低的可行性進(jìn)行了研究。研究認(rèn)為,在汛期結(jié)合水文預(yù)報(bào)對(duì)瑤湖采用動(dòng)態(tài)水位調(diào)節(jié),即在暴雨來臨前將汛期最低蓄水位臨時(shí)降至14.5 m的方案具備可行性。在此情況下,瑤湖航空城聯(lián)合調(diào)蓄方案較優(yōu),可作為本工程推薦方案。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:高媛(1987),女,碩士,水利水電規(guī)劃工程師。