八干渠改造工程的設(shè)計(jì)與探討

摘 要：八干渠是廊坊市區(qū)的一條主要排水渠道，擔(dān)負(fù)著廊坊市城市排水和廣陽(yáng)區(qū)農(nóng)田排水任務(wù)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，廊坊城區(qū)的不斷擴(kuò)大，八干渠排水任務(wù)逐漸變化為農(nóng)田排水范圍日益縮小，城市排水范圍逐漸擴(kuò)大，由原來(lái)的自然農(nóng)田排水逐步轉(zhuǎn)移到城市管道排水。八干渠中段渠道穿越“夢(mèng)廊坊”文化產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目，“夢(mèng)廊坊”文化產(chǎn)業(yè)園是由河北省與文化部合作的省部合作項(xiàng)目，是廊坊市委打造“環(huán)渤海休閑商務(wù)中心”戰(zhàn)略的重要組成部分。八干渠改造工程的建設(shè)是十分必要的。

關(guān)鍵詞：八干渠；城市排水；夢(mèng)廊坊；改造工程

八干渠是廊坊市區(qū)的一條主要排水渠道，起源于鳳河右岸的堤口村，經(jīng)麻營(yíng)、東戶屯、李莊、許各莊，于大南旺東南進(jìn)入天津境內(nèi)。八干渠從堤口～天津河北界全長(zhǎng)20.215km，控制排水面積47.8km2。近年來(lái)，隨著廊坊市城區(qū)的不斷擴(kuò)大，八干渠所擔(dān)負(fù)排水范圍內(nèi)的排水條件發(fā)生了很大變化，農(nóng)田排水范圍日益縮小，城區(qū)排水范圍逐步增大，到目前，城區(qū)排水面積已經(jīng)達(dá)到了32km2，占總排水面積的67%，區(qū)內(nèi)由原來(lái)的自然農(nóng)田排水逐步轉(zhuǎn)移到城市管道排水。八干渠位置圖見(jiàn)圖1。

1 工程建設(shè)背景

由于新城區(qū)規(guī)劃，八干渠中段部分穿過(guò)夢(mèng)廊坊文化產(chǎn)業(yè)園紅樓夢(mèng)圓項(xiàng)目地塊?！皦?mèng)廊坊”文化產(chǎn)業(yè)園以“融合的世界、融合的文化”為主題，圍繞“文化·休閑·商務(wù)”三大功能，建設(shè)“和諧世界、生態(tài)文化、健康養(yǎng)生、休閑度假、劇創(chuàng)中心、文化村、雜技演繹”七大主題園區(qū)，形成以文化為牽引、參與體驗(yàn)為特色的文化休閑產(chǎn)業(yè)新模式，打造京津文化旅游第一站，形成世界級(jí)大北京文化休閑商務(wù)區(qū)。“夢(mèng)廊坊”文化產(chǎn)業(yè)園是由河北省與文化部合作的省部合作項(xiàng)目，由新奧集團(tuán)負(fù)責(zé)規(guī)劃建設(shè)，是廊坊市委打造“環(huán)渤海休閑商務(wù)中心”戰(zhàn)略的重要組成部分。

按照廊坊市城鄉(xiāng)規(guī)劃局廊規(guī)意〔2014〕18號(hào)文件，關(guān)于夢(mèng)廊坊文化產(chǎn)業(yè)園紅樓夢(mèng)圓項(xiàng)目地塊八干渠事宜的意見(jiàn)，市政府于2012年2月審批的《夢(mèng)廊坊文化產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃方案》中，八干渠采取暗涵形式。建設(shè)方應(yīng)先征求市水務(wù)部門(mén)意見(jiàn)，如水務(wù)部門(mén)同意，八干渠改造可按照已批準(zhǔn)的規(guī)劃方案實(shí)施。根據(jù)廊坊市建設(shè)局關(guān)于“夢(mèng)廊坊文化產(chǎn)業(yè)園紅樓夢(mèng)圓項(xiàng)目地塊”八干渠事宜的回復(fù)，八干渠從北至南沿線有6孔市政排水口，定期或不定期不同程度的向渠道中排放污水，造成渠道水體嚴(yán)重污染，原則上同意采用暗涵方式。

2014年6月19日，廊坊市水務(wù)局組織有關(guān)單位及專(zhuān)家在廊坊召開(kāi)八干渠（八干渠紅樓夢(mèng)圓段）改造工程項(xiàng)目建議書(shū)評(píng)審會(huì)議，同意《八干渠（紅樓夢(mèng)圓段）改造工程項(xiàng)目建議書(shū)》采用地下方涵的設(shè)計(jì)方案?？紤]工程及城區(qū)規(guī)劃的整體性，八干渠改造工程的實(shí)施是必要的。

2 設(shè)計(jì)瀝水

八干渠是廊坊市區(qū)的一條主要排水渠道，起源于鳳河右岸的堤口村，經(jīng)麻營(yíng)、東戶屯、李莊、許各莊，于大南旺東南進(jìn)入天津境內(nèi)。八干渠從堤口～天津河北界全長(zhǎng)20.215km，原控制排水面積47.8km2。八干渠北環(huán)路以上承擔(dān)的除澇區(qū)域面積為13.6km2，排水分區(qū)范圍見(jiàn)圖2。

設(shè)計(jì)瀝水從三方面進(jìn)行分析，現(xiàn)狀條件下設(shè)計(jì)排澇流量（北環(huán)路以上）、規(guī)劃條件下設(shè)計(jì)排澇流量（北環(huán)路以上）及北環(huán)路以下流量。

2.1 現(xiàn)狀條件下設(shè)計(jì)排澇流量（北環(huán)路以上）

本次采用《河北省平原地區(qū)中小面積除澇水文修訂報(bào)告（2002年10月）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“除澇手冊(cè)”）中的方法對(duì)排澇流量進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算方法包括設(shè)計(jì)暴雨、產(chǎn)流和匯流計(jì)算三部分。

根據(jù)我省平原地區(qū)暴雨特性分析可知，一般一次暴雨的歷時(shí)多為3d，設(shè)計(jì)暴雨時(shí)段取年最大3d雨期控制；經(jīng)分析不同標(biāo)準(zhǔn)的流域設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨采用“除澇手冊(cè)”中的年最大3d暴雨等值線圖進(jìn)行查算，流域設(shè)計(jì)面暴雨由設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨乘以點(diǎn)面折減系數(shù)得到，點(diǎn)面折減系數(shù)采用“除澇手冊(cè)”中的河北省平原地區(qū)點(diǎn)面折減系數(shù)。經(jīng)綜合分析，設(shè)計(jì)條件下將年最大3d降雨分為兩次計(jì)算，一次為年最大24h雨量，位于第三日，占年最大3d雨量的80%；一次為年最大三日雨量減年最大24h雨量，兩次間隔為12h。八干渠設(shè)計(jì)暴雨成果見(jiàn)表1。

暴雨徑流關(guān)系分區(qū)根據(jù)“除澇手冊(cè)”中的“河北省平原地區(qū)水文分區(qū)圖”確定。本流域位于Ⅱ-1區(qū)，查該區(qū)暴雨徑流關(guān)系（P+Pa～R）即可求得各標(biāo)準(zhǔn)的次暴雨徑流深。

匯流計(jì)算采用“除澇手冊(cè)”中的排澇模數(shù)計(jì)算公式。

根據(jù)上述設(shè)計(jì)暴雨、產(chǎn)流計(jì)算成果和排澇模數(shù)計(jì)算公式，計(jì)算八干渠不同標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)排澇流量，成果見(jiàn)表2。

2.2 規(guī)劃條件下設(shè)計(jì)排澇流量（北環(huán)路以上）

根據(jù)廊坊市規(guī)劃設(shè)計(jì)院2013年11月編制的《廊坊市北部新區(qū)規(guī)劃》，位于六干渠南側(cè)的北部新區(qū)建成后，將變?yōu)?.68km2的雨水通過(guò)市政管網(wǎng)排至六干渠和八干渠，最終均匯入八干渠。所以本設(shè)計(jì)對(duì)北環(huán)路以上段八干渠排水流量進(jìn)行重新計(jì)算。按照《廊坊市城市總體規(guī)劃（2011-2030）綱要》，六干渠以北和八干渠以東部分雖現(xiàn)為農(nóng)田，但已將其規(guī)劃為生態(tài)綠地。

北環(huán)路以上段八干渠除澇區(qū)域分為兩部分計(jì)算：一是六干渠以北和八干渠以東部分，除澇面積為8.75km2；二是六干渠以南至北環(huán)路部分，除澇面積為4.68km2，已經(jīng)規(guī)劃為廊坊市北部新區(qū)進(jìn)行城區(qū)建設(shè)。

由于萬(wàn)桐公路以北的瀝水均可以流入鳳河，故本次設(shè)計(jì)不考慮萬(wàn)桐公路以北區(qū)域。因此六干渠以北和八干渠以東的除澇面積為8.75km2。采用“除澇手冊(cè)”對(duì)此段八干渠流量按農(nóng)田排水進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（50805-2012），將八干渠規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)定為20年一遇，規(guī)劃條件下生態(tài)綠地部分設(shè)計(jì)排瀝流量為12.09m3/s。

規(guī)劃北部新區(qū)排入六干渠和八干渠的設(shè)計(jì)流量直接采用《廊坊市北部新區(qū)排水規(guī)劃》成果，分別為8.52m3/s和8.99m3/s。

規(guī)劃新區(qū)排入六干渠和八干渠的設(shè)計(jì)流量直接采用《廊坊市北部新區(qū)排水規(guī)劃》成果，分別為8.52m3/s和8.99m3/s。生態(tài)綠地部分20年一遇設(shè)計(jì)流量為12.09m3/s，則八干渠北環(huán)路以上規(guī)劃條件下設(shè)計(jì)排瀝流量為29.6m3/s。

2.3 北環(huán)路以下流量

根據(jù)廊坊市規(guī)劃局提供資料和排水分區(qū)圖，八干渠西側(cè)部分城區(qū)瀝水均由北環(huán)路泵站、步行街泵站、永豐道泵站和李莊泵站排入八干渠，排入八干渠的流量直接采用泵站的規(guī)劃流量；雙斜線區(qū)域由于沒(méi)有進(jìn)行城區(qū)規(guī)劃，瀝水均自流進(jìn)入八干渠，所以采用《除澇手冊(cè)》按20年一遇標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算排澇流量。八干渠北環(huán)路以下部分的排水分區(qū)圖見(jiàn)圖3。

最終確定八干渠各段排水面積和排水流量見(jiàn)表3。

3 工程方案設(shè)計(jì)

3.1 方案主要內(nèi)容

渠道填埋：將新開(kāi)路（7+818）至文化藝術(shù)中心涵洞入口（8+118）段渠道進(jìn)行填埋（長(zhǎng)度為300m）。

調(diào)整線路并改為暗涵：在匯源道與八干渠交口上游修建涵閘，沿八干渠中心線修建涵洞，穿越新開(kāi)路之后沿紅樓夢(mèng)圓圍墻繼續(xù)修至文化中心涵洞入口。新建涵洞總長(zhǎng)度為880m。

對(duì)原有建筑物的拆除：為了使新建涵洞與文化藝術(shù)中心涵洞更好的銜接，需拆除文化中心涵洞進(jìn)口涵閘和30m涵洞；本工程還需要拆除東尖塔跌水閘。

3.2 主要建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

暗涵為本次工程的主要建筑物形式，其建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用雙孔箱涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算。計(jì)算原則按矩形框架設(shè)計(jì)、計(jì)算，框架的軸線以構(gòu)件混凝土斷面的重心軸線為準(zhǔn)。進(jìn)行超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力效應(yīng)分析時(shí)，按全截面考慮。

4 結(jié)束語(yǔ)

工程建成后，該工程將成為城市排水設(shè)施的一部分，為城市水環(huán)境系統(tǒng)、城市供水排水系統(tǒng)及改善城市人居環(huán)境發(fā)揮著重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]仲兆偉.城市暗涵隧洞施工技術(shù)示例——南水北調(diào)中線京石段緊急供水工程[J].黑龍江水利科技，2012.

[2]楊帆.廊坊市環(huán)城河道水系景觀的規(guī)劃與設(shè)計(jì)研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2008.

[3]熊啟鈞.涵洞[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2006.

[4]GB50201-94防洪標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5]GB50286-2013堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[6]SL265-2001水閘設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[7]SL619-2013水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程[S].

[8]河北省防洪規(guī)劃[S].

[9]廊坊市水利勘察規(guī)劃設(shè)計(jì)院.廊坊市區(qū)河渠防洪排水規(guī)劃[S].

2005.

[10]河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.河北省平原地區(qū)中小面積除澇水文修訂報(bào)告[S].2002.

作者簡(jiǎn)介：朱曉娟（1979-），女，職稱(chēng)：中級(jí)，職務(wù)：工程師。