康厚溝淹水改造工程方案比選分析

徐升

（南京江寧經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)總公司）

1 工程概況

康厚溝屬牛首山河支流。起點康厚水庫，終點牛首山河。河道全長1178m，匯水面積175hm2，20a一遇流量為31.4m3/s。周邊主要匯水區(qū)域包括：復(fù)地朗香、九間堂、康厚水庫、河海大學(xué)、群智光電、楚襄園、佛城西路、青年城等地塊?？岛駵掀瑓^(qū)為高低水混合區(qū)，汛期易受山洪沖擊、外河高水位頂托的影響，河道排水不暢造成沿線淹水問題嚴(yán)重。為提升片區(qū)的防洪排澇能力，避免澇水可能造成的巨大損失及社會影響，確保片區(qū)內(nèi)人民生命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，需對該片區(qū)排水系統(tǒng)進(jìn)行改造。

2 方案分析

2.1 工況選擇

工程采用不同工況降雨、不同外河水位進(jìn)行工況組合，使用SWMM模型進(jìn)行洪水位推算，形成最不利組合進(jìn)行設(shè)施改造。降雨選取流域20a一遇、50a一遇；外河水位取牛首山河10a一遇、50a一遇；采用2016年7月7日降雨淹水情況進(jìn)行校核。

設(shè)計工況1：50a一遇降雨-外河10a一遇水位；50a一遇降雨：24h降雨296mm；外河10a一遇水位：10.78m；模擬結(jié)果如圖1a顯示，康厚溝片區(qū)不發(fā)生淹水。

設(shè)計工況2；20a一遇降雨-外河50a一遇水位；20a一遇降雨：24h降雨238mm；外河50a一遇水位：12.16m；模擬結(jié)果如圖1b顯示，康厚溝片區(qū)發(fā)生淹水，河海南門淹水深度約0.8m。

因此選取20a一遇降雨-外河50a一遇水位為最不利工況進(jìn)行設(shè)計。

2.2 方案擬定

針對淹水原因，提出兩種思路。思路一：外河方案，高水直接下河，低水撇走機(jī)排；思路二：內(nèi)河方案，河口新建泵站。具體可分為以下4種方案。

1）外河方案，低水排楊陳泵站

①低水機(jī)排：改造河海南門雨水管，將楚襄園、河海南門及道路低水沿佛城西路新建φ1000mm雨水管向東接至楊陳泵站前池，并將泵站擴(kuò)容1m3/s；

②高水下河：群志光電高水直接截入康厚溝，消除高低水混排，減輕道路排水壓力；

③加固斷面：康厚街～河海南門段河道新建1m高防洪墻，增強防洪能力。

2）外河方案，低水排青年城泵站

①低水機(jī)排：改造河海南門雨水管，新建小區(qū)內(nèi)管道，將楚襄園、河海南門及道路低水接入青年城泵站，并將泵站擴(kuò)容1m3/s；

圖1 設(shè)計工況水位圖

②高水下河：群志光電高水直接截入康厚溝，消除高低水混排，減輕道路排水壓力；

③加固斷面：康厚街～河海南門段河道新建1m高防洪墻，增強防洪能力。

3）內(nèi)河方案，河口新建泵站

①在康厚溝河口新建排澇泵站，非汛期自排，汛期機(jī)排[1]；

②選取最不利工況為20年一遇降雨，遭遇50a一遇水位12.16m，控制水位選取河海南門處11.0m作為河道最高控制水位；

③考慮康厚水庫的調(diào)蓄功能，經(jīng)模型計算調(diào)試，泵站規(guī)模取8m3/s，可將河海南門口處水位控制在10.8m，滿足河海大學(xué)（高程11.4m）不發(fā)生淹水的要求[2]；

④若不考慮水庫調(diào)蓄功能，要將康厚溝河海門口處水位控制在 10.8m，泵站規(guī)模需取14m3/s。

4）內(nèi)河方案，低水機(jī)排，高水外撇

①新建閘門及高水通道，非汛期閘門開啟，河道自排進(jìn)牛首山河；

②汛期閘門關(guān)閉，康厚街西側(cè)高水外撇進(jìn)高水通道，東側(cè)低水進(jìn)康厚溝經(jīng)泵站機(jī)排；

③考慮工程可實施性，自康厚水庫新建2×φ2000mm雨水管道，將水庫高水撇入水閣溝。經(jīng)模型測算，高水外撇后泵站規(guī)模取5m3/s。

圖2 泵站方案平面布置圖

2.3 方案比選分析

根據(jù)方案實施內(nèi)容、工程投資以及方案實施存在問題對比4個方案，結(jié)果見表1?？紤]到方案的施工難度以及經(jīng)濟(jì)效益，選擇方案三。選取2016年7月7日降雨進(jìn)行復(fù)核，經(jīng)模型論證，河海大學(xué)南門最高水位11.3m，滿足河海大學(xué)（高程11.4m）不發(fā)生淹水的要求。

表1 方案對比表

2.4 選定方案規(guī)模分析

根據(jù)項目區(qū)位條件，泵站選址在康厚溝匯入牛首山河的河口處，青年城紅線以外?？紤]對居民樓影響及整體景觀效果，配電間位于泵房南側(cè)，平行河道保護(hù)線布置，泵站用地紅線2085m2，配電間距居民樓25m[3]。該方案緊挨路邊，交通方便，便于布置進(jìn)水流道，水力條件好，泵室距離河堤不遠(yuǎn)，泵站出水管路較短，不涉及拆遷。

新建泵站周邊交通方便，運行頻率低、檢修少，采用無上部建筑形式。雨水泵的總設(shè)計流量為8m3/s，采用4臺同型號水泵，每臺水泵流量為2.0m3/s。泵站布置見圖2。

3 結(jié)論與建議

對江寧開發(fā)區(qū)康厚溝淹水改造設(shè)計方案進(jìn)行了討論，使用SWMM模型推算洪水位并選取最不利工況設(shè)計，提出兩種思路，對比四個方案?？紤]方案可實施性以及經(jīng)濟(jì)性選擇內(nèi)河方案，于康厚溝河口新建泵站。根據(jù)泵站方案研究分析，康厚水庫調(diào)蓄對于解決區(qū)域內(nèi)排澇問題，降低泵站規(guī)模效果明顯。因此建議在城市規(guī)劃中，合理規(guī)劃調(diào)蓄水面，增加區(qū)域內(nèi)水面率，提高水體綜合調(diào)蓄能力，既可以有效改善區(qū)域排澇條件，又是建設(shè)海綿城市的重要載體，同時結(jié)合水體的景觀開發(fā)，對于改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人水和諧意義重大。