楊小康，樊健松，蔡坤晉

（1.珠海市規(guī)劃設計研究院,廣東 珠海 519000；2.中建三局集團（深圳）有限公司,廣東 深圳 518000）

1 工程背景

近幾年,G105 國道排洪渠兩側持續(xù)開展了截污工程項目,兩岸均已配套污水管,但現(xiàn)狀仍存在污水外溢入排洪渠的情況,主要污染源來自南溪、瀝溪、界涌等城中村污水,這些城中村的排污屬于雨污混流,生活污水與山水和雨水直接排入排洪渠。

2015 年,開展了《珠海市香洲區(qū)前山北部雨水湖建設工程》,在排洪渠下游及中游分別建設了1#、2#雨水湖,一定程度上改善了前山北部片區(qū)水浸問題,但是輔道及東順物流園區(qū)水浸問題仍時有發(fā)生。2018 年初,G105 國道排洪渠實施了生態(tài)治理工作,對排洪渠入河污水進行處理,雖然有一定改善,但是污水入河問題仍未解決。

2019 年,G105國道排洪渠在珠海市香洲區(qū)問題河涌（含黑臭水體）管養(yǎng)提升項目中已經(jīng)開展過清淤及相關截污工作內容。該工程在閘門建設前提下,在1號雨水湖附近建設規(guī)模約7000 m3/d的1號一體化泵站,將界涌暗渠截污后污水和G105 國道排洪渠內殘余污水及溢流污染污水抽排至7000 m3/d的1號一體化處理設施中處理后排放；在明華三路和華宇路交叉口處建設規(guī)模約5000 m3/d的1號一體化泵站,將交叉口處排口污水和部分G105國道污水主干管污水抽排至5000 m3/d的2號一體化處理設施中處理后排放（2號一體化處理設施位于2號雨水湖內）。

與此同時,正在建設的珠海市香海大橋支線工程也在G105 國道排洪渠沿線施工,項目北起西部沿海高速,利用G105 走廊高架至梅華路,沿珠海、中山兩市交界向南接原金琴高速公路人民西路互通,沿原金琴高速線位至原造貝互通工程界面處與香海大橋順接,目前,該項目正在實施沿線橋墩施工。

G105 排洪渠配套閘泵工程重點解決前山河水系倒灌、中小雨快排,并方便排洪渠日常管養(yǎng)護、綜合發(fā)揮現(xiàn)有1號和2 號一體化處理站處理效果,改善1#雨水湖調蓄能力,為G105排洪渠水體治理提供條件。

泵閘功能是建立閘門,防止永二村處及明豐一路處排洪渠因前山河水頂托水位倒灌至G105 國道排洪渠,進而避免渠水通過排口進入截污系統(tǒng)進入污水管道；根據(jù)G105 排洪渠設計資料及現(xiàn)場測量資料,G105 排洪渠渠道總長約4.2 km,寬12 m。排洪渠渠道坡度約萬分之1.2 至萬分之5,渠道過流能力有限,下雨時容易積留雨水至排洪渠內,長期滯留容易形成黑臭,為及時降低中、小雨后G105 排洪渠渠道水位,擬建2 座泵站,通過泵站實現(xiàn)外排（見圖1）。

圖1 總體方案圖

2 工程規(guī)模

依據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL 252-2017）、《城市防洪工程設計規(guī)范》（GB/T 50805-2012）,以及《珠海市雨水系統(tǒng)及防洪規(guī)劃》《珠海市城區(qū)排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃（2013-2020）》等相關規(guī)劃,水閘所在排洪渠防洪標準50 年一遇,主要建筑物為3 級,臨時建筑物為5 級。本次建設水閘為擋潮水閘,故水閘等級與排洪渠等級保持一致,為3 級。

2.1 閘頂標高

水閘所在河道無通航要求,前山河設計水位資料見表1。

表1 前山河設計水位表

內河正常蓄水位為0.583 m,本項目閘門位置位于G105國道排洪渠南側,考慮0.5 m水位漲幅及0.2 m超高控制。工程閘頂標高=0.583+0.5+0.2=1.283 m,取1.30 m。

2.2 泵站規(guī)模

新建1 號泵站及2 號泵站的主要功能是抽排G105 國道排洪渠片區(qū)下中、小雨時渠道積水,降雨按照24 h降雨為20 mm考慮。

降雨為20 mm時,青年水庫不泄流,此時105國道排洪渠匯水面積為2.95 km2（分區(qū)2）+ 4.85km2（分區(qū)3）=7.80 km2,考慮匯水范圍內硬化面積較多,徑流系數(shù)取0.65；參考《廣東省暴雨徑流查算圖表使用手冊》中珠江三角洲分區(qū)的雨型分配成果,確定洪峰流量為4.04 m3/s,相應的洪水過程如表2。因此確定2 個泵站規(guī)模各為2.0 m3/s。

表2 24 h降雨按照20 mm洪峰流量計算表

3 調度方案

旱季,前山河水位達到頂托水位時,1 號、2 號閘門關閉。界涌排洪渠渠道內山水水質較好時,通過泵站外排至1號雨水湖,為雨水湖水景創(chuàng)造條件。

旱季,前山河水位達到頂托水位時,1 號、2 號閘門關閉。排洪渠渠道內山水水質一般時,通過泵站外排至1 號閘后。

降雨前,打開1 號泵站側1 號雨水湖新建出水渠閘門,1號雨水湖湖水預排,降低1 號湖水位,為1 號雨水湖調蓄排洪渠洪峰創(chuàng)造條件。

降雨為中小雨時,1 號、2 號閘門關閉,為及時抽干G105國道排洪渠內積水,通過1號、2 號泵站外排放。

降雨超過中雨時,1號、2號閘門開啟,排洪渠通過自排泄洪。

4 閘泵方案

4.1 閘泵選址

（1）1號泵閘選址。工程閘門建設的主要目的是防止前山河水位上漲后倒灌至G105 國道排洪渠后通過排口進入污水系統(tǒng)而引起的污染問題,因此通過分析G105 排洪渠沿線用地情況及規(guī)劃資料,1號泵閘的選址在華威路和明豐四路交叉橋南側25 m。

此處現(xiàn)狀管線相對較少,現(xiàn)狀渠道結構相對簡單,東側現(xiàn)狀為直立漿砌石擋墻,西側現(xiàn)狀為土坡,后續(xù)根據(jù)規(guī)劃在兩側新建擋墻,施工難度最?。磺椅恢梦挥谥猩绞泻椭楹Ｊ羞吔绺浇?利于珠海市內河涌環(huán)境整治要求,能實現(xiàn)此位置控制前山水位倒灌回G105 國道排洪渠情況（見圖2）。

圖2 1號泵閘選址周邊現(xiàn)狀照片

（2）2號泵閘選址。2號閘泵建設的主要目的是防止前山河水位上漲后倒灌至G105國道排洪渠后通過排口進入污水系統(tǒng)而引起的污染問題,因此泵閘需設置于明豐一路的下界涌位置處。鑒于下界涌出口處存在橋涵且位置狹窄,情況復雜,且橋涵對面現(xiàn)狀存在加油站,因此2號泵閘選址設置于下游約160 m處開闊地處（見圖3）。

圖3 2號泵閘選址周邊現(xiàn)狀照片

4.2 泵閘方案比選

（1）可選方案。

方案一：于1 號雨水湖處及明豐一路各新建1 座土建泵站及鋼壩閘,防止前山河水倒灌至G105 排洪渠。

1 號泵閘處2 號泵站占地面積為10 m×7 m,泵站出水雨水渠尺寸為1.8 m×1.2 m；設置雙孔閘門,單側閘門凈寬為9.5 m,單側閘門控制室占地面積為10 m×4.0 m。根據(jù)片區(qū)防洪規(guī)劃,此處排洪渠凈寬20 m,因此在東西兩側均新建排洪渠擋墻。為方便泵站及閘門后期日常管養(yǎng)和檢修,在泵站、閘門控制室附近設置檢修臺階,臺階寬度為2.4 m,同時新建4 m寬站區(qū)道路,路口與華威路銜接（見圖4）。

圖4 1號閘泵總平面示意

2 號泵閘處2 號泵站占地面積為10 m×7 m,泵站出水雨水渠尺寸為1.8 m×1.2 m；設置單孔閘門,閘門凈寬為6.5 m,閘門控制室占地面積為10 m×4.0 m；為方便泵站及閘門后期日常管養(yǎng)和檢修,在泵站和閘門控制室之間設置檢修臺階,臺階寬度為2.4 m,同時新建4 m寬站區(qū)道路,路口與明豐一路銜接（見圖5）。

圖5 2號閘泵總平面示意

方案二：于1號雨水湖處及明豐一路各新建1 座土建一體化泵閘設施,防止前山河水倒灌至G105 排洪渠。

1號一體化泵閘。1號泵閘處河道分為2 孔,單孔凈寬9.5 m,中墩1.2 m。每孔流道內設1套1閘2 泵的一體化泵閘,水泵單泵流量0.5 m3/s,額定揚程H=1.5 m,極限揚程2.1 m,額定功率25 kW,水泵設計總流量2 m3/s,共配4 臺穿墻泵。水泵進口側每孔設一道回轉式格柵清污機,用于自動攔截并輸送河道內的垃圾,避免水泵堵塞。閘門前后各預留1 道檢修門槽,水泵進水側,每孔設一套射流攪拌器,用于閘室底部沖淤（見圖6）。

圖6 1號一體化閘泵總平面示意

2 號一體化泵閘。2 號泵閘處河道單孔,凈寬6.5 m,內設1 套1 閘2 泵的一體化泵閘,水泵單泵流量1.0 m3/s,額定揚程H=1.5 m,極限揚程3.6 m,額定功率40 kW,水泵設計總流量2 m3/s。水泵進口側設一道回轉式格柵清污機,用于自動攔截并輸送河道內的垃圾,避免水泵堵塞。閘門前后各預留1道檢修門槽,水泵進水側,設一套射流攪拌器,用于閘室底部沖淤（見圖7）。

圖7 2號一體化閘泵總平面示意

（2）閘泵方案比選。

續(xù)表3

依據(jù)表3可以看出,從工程總投資、泵閘運行可靠性及泵閘運行工況等方面比較,方案1 優(yōu)于方案2,故選擇方案1為推薦方案。

5 結語

此次閘泵工程屬于G105排洪渠項目的配套工程,故在選擇閘泵方案要充分考慮已有的區(qū)域排澇工程銜接以及為后續(xù)區(qū)域排澇建設提供條件。閘泵方案充分結合香洲區(qū)各河涌的綜合整治,閘泵方案通過比選確定：1號泵閘位于明豐四路和華威路交叉橋涵南側,2號泵閘位于明豐一路西南側,最終達到防止前山水道倒灌至至G105國道排洪渠的問題,同時通過建立泵站實現(xiàn)中小雨后快速降低渠內積水水位,為排洪渠后期的管養(yǎng)提升創(chuàng)造條件,工程實施在技術上是可行的,經(jīng)濟上是合理的。