城市排涝工程的重要性

城市排涝工程的重要性

1城防堤及东南角分析怀远县位于安徽省淮河支流的中游。县城位于安徽省东南，位于淮河流域和淮河的交汇处。西、南、东、北靠近淮河和涡河。地势较低。受自然、气候条件和历史环境的共同影响，洪水灾害频繁发生，防洪和蓄水形势相对较好。怀远县城防堤修筑于1956年,南起荆山东咀唤鸡楼,向东北循淮河残堤,切老城东北角转西,沿涡河右侧封闭至龟山头,全长4.22km,保护老城区4.5km2,人口12万人。现有堤顶高程26.2～26.9m(1985年国家高程基准,下同),堤顶宽7.5～9m,城防堤已列入淮北大堤饶荆段加固工程中实施。栏杆桥排涝站又名团结桥站,位于怀远县老城区城防堤背水侧,汇水面积2.5km2,地形南高北低,中间平坦,地面高程18.5～20.5m,城区排水现由排水管网汇至站前。栏杆桥处堤防上建有自排涵一座,规模为3孔Φ=1.5m砼管涵,底高程15.7m;栏杆桥泵站建于1956年,设计流量4m3/s,共4台机组,总装机容量460kW。城区雨污水经自排涵自流排出,当涡河水位高出内水位时启用泵站抽排。目前泵站机组老化失修,效率低下,抽排能力更显不足,远不能满足城区强降雨的排涝要求。按《室外排水设计规范》(BGJ14-87)规定:工厂区、广场、机干道雨水管渠采用的设计重现期一般为0.5～3a一遇,居住区一般0.33～2a一遇,城市排水采用暴雨强度公式和雨水流量公式推求雨水设计流量。根据怀远县城市排水规划,规划设计重现期P选用1a一遇,老城区栏杆桥排涝泵站设计排水面积2.5km2,设计排水流量为9.85m3/s。2进水池水位设计栏杆桥排水泵站特征水位包括进水池水位和出水池水位。进水池水位包括:最高水位、设计水位、最高运行水位、最低运行水位、平均水位;出水池水位包括:防洪水位、设计水位、最高运行水位、最低运行水位、平均水位。2.1进入游泳池的水位进水池特征水位的选定,主要根据建站后收集的相关水位资料和城区有无调蓄库容,以及排水渠道、管网分布情况综合分析确定。2.1.1排水区建站后320a一遇产品水位是确定泵房电动机层楼板高程或泵房进水侧挡水墙顶部高层的依据。规范取排水区建站后重现期10～20a一遇内涝水位。对于怀远老城区,参照城区建基面的控制高程和最高内涝水位综合确定,取19.80m。2.1.2定水泵设计扬程的依据及确定是排水泵站站前经常出现的内涝水位,是计算确定泵站设计扬程的依据。设计水位的确定与排水区有无调蓄容积等关系很大。根据城市排水区规划及管网设计高程推算到站前的水位,取17.50m。2.1.3调蓄区的系统工程可能遭受破坏是排水泵站正常运行的上限排涝水位。超过这个水位,将扩大涝灾损失,调蓄区的控制工程也可能遭到破坏。根据排水规划,按老城区允许最高涝水位的要求推算到站前的水位,取18.0m。2.1.4泵安装高程的影响是排水泵站正常运行的下限排涝水位,是确定水泵安装高程的依据。低于这个水位运行将使水泵产生汽蚀、振动,给工程运行带来困难。按照老城区管网布置高程及站前地形,取17.00m。2.1.5平均水位采用与设计水位相同的水位,取17.50m。2.2出水池的水位2.2.1采用标准防洪标准栏杆桥排涝站为堤后式泵站,位于淮北大堤上,其建筑物防洪标准不应低于堤防现有的防洪标准。由于外河(涡河口)设计洪水位为23.39m,同时考虑防洪安全,防洪水位为外河设计洪水位23.39m加上0.5m的超高,定为23.89m。2.2.2d平均水位是计算泵站设计扬程的依据,取承泄区重现期5～10a一遇洪水的3～5d平均水位。考虑泵站所处城区位置的重要性,提高标准为20a一遇3d平均水位,为22.22m。2.2.3全厂总水位是确定泵站最高扬程的依据,一般取承泄区重现期10～20a一遇洪水的3～5d平均水位。根据统计资料分析,蚌埠闸上(1980～2006年)20a一遇3d平均水位为22.30m,因为栏杆桥排水泵站主要是负责城区排涝,外河水位变化幅度较小且在涡河设计洪水位时泵站仍需要排水,故泵站最高运行水位取外河设计洪水位23.39m。2.2.4最低运行水位是确定泵站最低扬程和流道出口淹没高程及其消能防冲的计算依据,取承泄区历年排水期最低水位的平均值。根据统计资料,蚌埠闸上(1980-2006年)历年排水期(5-10月)最低水位的平均值为16.49m,根据进水池最高运行水位18.00m与出水池历年排水期最低水位的平均值16.49m可知,大部分年份排水期泵站自排涵有条件自排,因此,确定出水池最低运行水位采用不能自排的外水位,即18.00m。2.2.5站内水位分析取承泄区排水期多年日平均水位。因杆桥排涝站处建有自排涵,平均水位采用蚌埠闸上排水期(5-10月)中大于18.0m的逐日水位的平均值,分析得18.76m。3根据城市实际情况,选择合适的泵站及组织机构(1)城市排涝标准与城市防洪标准一样,是随着城市化进程,随着经济的发展、社会的进步而逐步提高,必须根据当地涝灾情况及财力物力等条件拟定,涝灾损失小或建设条件较差可取较低标准,涝灾损失大或建设条件较好可取较高标准。(2)城市排涝泵站特征水位在根据规范要求选定的同时,还要综合考虑到城市的具体情况,外河水位的变化特征,以及泵站本身的结构特点。尤其是出水池的特征水位的选取上要考虑:(a)承泄区的工程对其水位的影响。如本泵站承泄区位于涡河入淮口,下游淮河蚌埠闸因蓄水,对上游水位的影响十分明显;(b)与防洪工程的关系。如果泵站所在堤防远期有提高防洪标准规划,那么在泵站设计的时候要充分考虑防洪水位,为以后堤防提高防洪标准留有余地;(c)考虑自排涵对泵站最低运行外水位的影响。(3)目前,与城市排涝有关的水库、排