李 陽

（中國電建集團(tuán)港航建設(shè)有限公司,天津 300000）

0 引言

城區(qū)的建設(shè)方針及建設(shè)規(guī)則勢必受自然河流的影響,因此,城區(qū)自然河流的改道將成為不可避免的問題[1]。麗水機(jī)場南山場址位于麗水市西南部的碧湖鎮(zhèn)東北、水閣工業(yè)園區(qū)南側(cè)、務(wù)嶺根隧道以北的區(qū)域,距離沙溪與大溪匯合口上游約500 m 處,橫跨沙溪。機(jī)場及航空產(chǎn)業(yè)園等的規(guī)劃實(shí)施,將沙溪一帶的天然山區(qū)變成較為平整的工業(yè)、產(chǎn)業(yè)用地。麗水機(jī)場跑道場地標(biāo)高165 m,機(jī)場跑道由土方填筑而成,機(jī)場的建設(shè)將完全阻擋沙溪向大溪的排水,因此,為了解決沙溪排水問題,同時(shí)兼顧麗水市垃圾焚燒發(fā)電廠等企業(yè)的防洪安全,對(duì)河道出口段進(jìn)行改造非常必要。

1 工程概況

沙溪為大溪支流之一,流域面積20.4 km2,主河長9.3 km。沙溪主峰海拔925.7 m,匯入大溪處的標(biāo)高為60 m,天然落差較大,屬山溪性河道,坡陡流急,洪水漲落較快。沙溪現(xiàn)狀支流命名為北支、南支,與干流共同形成了沙溪水系,干流上有下章水庫。下章水庫為?。?）型水庫,總庫容為52 萬m3。

麗水機(jī)場及空港經(jīng)濟(jì)區(qū)等的規(guī)劃實(shí)施,將沙溪一帶的天然山區(qū)開發(fā)成較為平整的工業(yè)、產(chǎn)業(yè)用地,使流域內(nèi)的地形地貌發(fā)生較大改變,故區(qū)域內(nèi)的防洪排澇布局需與園區(qū)規(guī)劃相適應(yīng)。

2 改道方案

沙溪改道工程總體布置線路根據(jù)其工程任務(wù)要求及現(xiàn)狀地形地質(zhì)條件、機(jī)場及附屬建筑物布置及周邊企業(yè)分布情況等,考慮以下四個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比選。

2.1 涵洞方案

本方案基本上按照麗水南城防山洪排澇體系布置,沙溪在機(jī)場回填坡腳線范圍以內(nèi)按原走向布置,通過涵洞下穿機(jī)場跑道,將沙溪主流、南支來水匯入下游河道。本方案總布置見圖1。涵洞方案（方案一）線路起點(diǎn)位于機(jī)場填筑坡腳處,分別在沙溪干流和支流設(shè)置鋼筋砼涵洞,下穿機(jī)場跑道,上覆填土至機(jī)場地坪高程165 m,最大覆土厚度約80 m。主要建筑物由支流涵洞、干流涵洞、排水明渠等組成。

圖1 涵洞方案平面布置圖

（1）支流涵洞

支流涵洞將沙溪支流上游來水引向機(jī)場下游,出口位于原河道,機(jī)場填筑坡腳線外約25 m 處,基本沿現(xiàn)狀支流右岸布置,總長約1055.967 m。支流50 年一遇設(shè)計(jì)流量為121 m3/s,綜合考慮涵洞過流能力、結(jié)構(gòu)安全、施工等因素,采用直徑6.5 m、底寬4.0 m 的C35W4F50 鋼筋混凝土平底圓形涵洞結(jié)構(gòu)。

（2）干流涵洞

干流涵洞將沙溪干流洪水引向機(jī)場下游,出口位置同支流,總長765.311 m。干流50 年一遇設(shè)計(jì)流量為144 m3/s,綜合考慮涵洞過流能力、結(jié)構(gòu)安全、施工等因素,干流采用直徑8.0 m、底寬6.0 m 的C35W4F50 鋼筋混凝土平底圓形涵洞結(jié)構(gòu)。涵洞進(jìn)口底高程71.50 m,出口底高程61.5 m,縱坡為1.307%,同支流涵洞下游段。

（3）排水明渠

涵洞穿越機(jī)場后,通過排水明渠與原下游天然河道連接。明渠系新開挖而成,底寬22 m,兩側(cè)坡比1∶2。由于大流量泄洪時(shí)流速較大,渠底采用40 cm 厚的C25F50 混凝土護(hù)底,兩側(cè)設(shè)C25F50 混凝土擋墻。

2.2 左岸隧洞方案

本方案擬在原沙溪河道左岸山體內(nèi)設(shè)置隧洞,將沙溪上游來水通過隧洞接入原河道下游。為避開機(jī)場填筑坡腳線,于沙溪干、支流原匯合口往上游250 m 處設(shè)置引水隧洞引水至沙溪南支；沙溪南支匯干流來水后,就近通過排水隧洞下穿機(jī)場接入沙溪原出口。本方案總布置見圖2。左岸隧洞方案（方案二）線路起點(diǎn)位于干流機(jī)場填筑坡腳處,將干流洪水引入支流,原沙溪河道左岸設(shè)置隧洞下穿機(jī)場跑道后右轉(zhuǎn)匯入原河道,線路總長約1.48 km。主要建筑物由引水隧洞、排水隧洞等組成。

圖2 左岸隧洞方案平面布置圖

（1）引水隧洞

支流引水隧洞長386.70 m（水平投影）,50 年一遇設(shè)計(jì)引水流量為121 m3/s,進(jìn)口底高程為72.50 m,出口底高程為72.00 m,縱坡i=0.129%,城門洞形斷面,襯后隧洞凈寬8.5 m,高7.44m。

（2）排水隧洞

排水隧洞長1095.44 m,設(shè)計(jì)排水流量為261 m3/s,與玉溪引水隧洞交叉段上游洞底縱坡為i=0.20%,交叉段下游縱坡為i=1.8%,城門洞形斷面,襯后隧洞凈寬11.5 m,凈高7.4 m。

（3）排水明渠

排水隧洞末端設(shè)明渠與現(xiàn)狀河道銜接,由長20 m 的漸變段和65 m 長的明渠組成,底高程60 m～59.5 m,底寬22 m,兩側(cè)坡比1∶2,考慮出口流速較大,明渠護(hù)底及兩側(cè)邊坡均采用C25F50 混凝土結(jié)構(gòu),典型斷面同方案一。明渠與隧洞銜接處穿現(xiàn)狀道路,因此需新建7 m 寬,50 m 長橋梁一座。

2.3 右岸隧洞方案

本方案擬在原沙溪河道右岸山體內(nèi)設(shè)置隧洞,將沙溪上游來水通過隧洞接入原河道下游。沙溪南支原匯合口無法滿足隧洞進(jìn)口布置需要,需在南支上游設(shè)引水隧洞將南支水量在原匯合口上游引入干流河道；匯南支來水后,再設(shè)排水隧洞在跑道范圍以外下穿機(jī)場,本方案總布置見圖3。

圖3 右岸隧洞方案平面布置圖

右岸隧洞方案線路起點(diǎn)位于機(jī)場填筑坡腳處,設(shè)置引水隧洞將支流洪水引至干流,再通過排水隧洞從現(xiàn)狀河道右岸下穿機(jī)場跑道后左轉(zhuǎn)匯入原河道,線路總長約1.60 km。主要建筑物包括引水隧洞、排水渠等。

（1）引水隧洞

洞長381.64 m,50 年一遇設(shè)計(jì)引水流量為121 m3/s,為使上游來水平順進(jìn)入隧洞,優(yōu)化流態(tài),原干流需布置長約190 m的支流引水渠,底寬35.0 m～11.0 m,底高程74.00 m～71.00 m,采用鋼筋混凝土護(hù)底,兩岸設(shè)置C25F50 混凝土擋墻。

（2）排水隧洞

洞長1250.79 m,50 年一遇設(shè)計(jì)引水流量為261 m3/s。隧洞上游設(shè)干流引水渠,長約294 m,底寬20.0 m～68.0 m,底高程73.00 m～70.00 m,采用鋼筋混凝土護(hù)底,左岸利用現(xiàn)有擋墻,右岸新建C25 F50 混凝土擋墻,斷面型式同支流引水渠。

（3）排水渠

排水隧洞末端設(shè)明渠與現(xiàn)狀河道銜接,明渠長98 m,底高程60 m～57.0 m,底寬11.5 m～22 m?？紤]出口流速較大,明渠護(hù)底及兩側(cè)擋墻均采用C25F50 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),末端與現(xiàn)在護(hù)坡平順銜接。

2.4 外排隧洞方案

為盡量避開機(jī)場跑道,本方案線路布置擬向現(xiàn)狀排水口上游繞機(jī)場外圍排水。首先在機(jī)場坡腳外圍通過引水隧洞引水將干流來水引至沙溪南支,匯南支來水后通過排水隧洞將沙溪來水于下縣頭排入大溪。本方案總布置見圖4。外排隧洞方案（方案四）線路布置于機(jī)場南側(cè),基本避開機(jī)場回填區(qū)。主要建筑物包括引水隧洞、排水隧洞、交叉段涵洞、下穿S328 省道涵洞及排水明渠等。線路總長約1.91 km。

圖4 外排隧洞方案平面布置圖

（1）引水隧洞

引水隧洞進(jìn)洞口布置于麗水市垃圾焚燒發(fā)電廠下游約50 m 處干流左岸,將沙溪干流洪水引入支流,洞長376.23 m,進(jìn)口底高程73.00 m,出口底高程72.50 m,縱坡i=0.130%,城門洞形斷面,襯后洞寬9.00 m,高7.70 m。

（2）排水隧洞

排水隧洞長1196.54 m,50 年一遇設(shè)計(jì)引水流量為261 m3/s,進(jìn)口底高程72.5 m,出口底高程為60.00 m。根據(jù)與玉溪引水隧洞交叉位置分為交叉段上游、交叉段涵洞、交叉段下游,長度分別為811.15 m、30.0 m、355.39 m,隧洞縱坡分別為i1=0.2%、i2=3.0%。隧洞均采用城門洞形斷面,襯后隧洞凈寬11.5 m,高8.5 m。

3 方案比較

上述四個(gè)方案主要優(yōu)缺點(diǎn)分析比較如下：

（1）可比投資：方案二可比投資最省,為27790 萬元,方案三次之,為28216 萬元,方案一可比投資最大,為39777萬元。

（2）對(duì)流域河勢影響：方案一基本沿現(xiàn)狀干流、支流布置涵洞,利用原河道進(jìn)出口,僅在機(jī)場回填區(qū)底部設(shè)涵洞穿過,對(duì)流域河道走向、整體水勢變化影響最?。环桨付?、三均從原河道出口位置匯入大溪,對(duì)河勢影響程度居中；方案四改變了河道進(jìn)出口位置,對(duì)區(qū)域河道和生態(tài)環(huán)境影響最大。

（3）對(duì)機(jī)場運(yùn)行管理的影響：方案一采用鋼筋混凝土涵洞結(jié)構(gòu)從機(jī)場底部穿過,遇針對(duì)機(jī)場的人為破壞時(shí)的安全可靠度較低,且補(bǔ)救困難,今后機(jī)場的運(yùn)行管理難度較大；方案二、方案三隧洞分別從現(xiàn)狀河道左、右岸穿機(jī)場底部,對(duì)隧洞進(jìn)出口的人員管理要求較高；方案四線路基本布置于機(jī)場外圍,維護(hù)管理責(zé)任主體明確,遇突發(fā)安全事件時(shí)對(duì)機(jī)場運(yùn)行影響小。

（4）施工條件：方案一無法利用原河道進(jìn)行導(dǎo)流,需設(shè)置圍堰,且開挖過程中將形成深基坑,施工難度較大；方案二、方案三、方案四施工條件基本相當(dāng)。

根據(jù)上述分析,綜合考慮河勢、可比投資、工期、政策處理難度、施工難易度、維護(hù)管理難易度、對(duì)玉溪隧洞（埋管）影響程度等因素,本次工程總體布置推薦采用方案三,即右岸隧洞方案。

4 結(jié)語

實(shí)施沙溪出口改道工程的主要效益在于本工程的主要保護(hù)對(duì)象為麗水機(jī)場和片區(qū)企業(yè),根據(jù)工程任務(wù),在原沙溪河道右岸設(shè)置排水隧洞,將沙溪上游來水由現(xiàn)狀出水口排出。工程由引水隧洞、排水隧洞、排水渠、供水排污管線及對(duì)外交通等建筑物組成。本文從投資、對(duì)流域河勢影響、對(duì)機(jī)場運(yùn)行管理的影響及施工條件等幾個(gè)方面綜合優(yōu)選了河道改建方案,對(duì)于促進(jìn)機(jī)場建設(shè)及減免受洪水威脅區(qū)域的經(jīng)濟(jì)損失具有顯著的促進(jìn)意義。