徐國(guó)謙

（廣東省肇慶市大旺經(jīng)濟(jì)綜合開(kāi)發(fā)區(qū)機(jī)電排灌總站，廣東 肇慶 526238）

1 工程概況

1.1 流域分析

肇慶市大旺澇區(qū)位于廣東省中部，珠江三角洲西北端，北江與綏江交匯處。大旺澇區(qū)整體地勢(shì)北高南低，南部與東部為北江與綏江的沖積平原，地勢(shì)平坦而低洼，歷史上曾是北江和綏江的天然洪泛區(qū)；北部為低丘山地，北部中端山間一片緩坡地建壩蓄水，形成龍王廟水庫(kù)；中西部北邊，丘陵起伏。北江從大旺澇區(qū)東面流過(guò)，綏江在大旺澇區(qū)南端呈西東向注入北江，區(qū)內(nèi)河網(wǎng)水系包括區(qū)內(nèi)唯一一條河流獨(dú)河和人工建造的東排渠、長(zhǎng)岸排渠、西排渠、北主排渠、北二支排渠等，均是自北呈放射狀流向轄區(qū)南端，注入北江和綏江的匯合處。

大旺匯水區(qū)圍內(nèi)地勢(shì)平坦、低洼，當(dāng)北江水位低于內(nèi)涌水位時(shí)，開(kāi)閘自排圍內(nèi)澇水，區(qū)內(nèi)排渠水流可通過(guò)獨(dú)河水閘自流排水入北江；當(dāng)外江發(fā)生洪水，東圍圍內(nèi)地面高程多在5.7～6.3m，馬房站實(shí)測(cè)北江最高洪水位在6.2～10.3m之間，同時(shí)由于北江洪水持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、消退緩慢，當(dāng)外江水位上漲而流域內(nèi)遭遇降雨時(shí)，澇水無(wú)法自排，只能靠區(qū)內(nèi)泵站強(qiáng)排入北江。大旺圍現(xiàn)有白沙泵站、獨(dú)河排站、西排站、上元塘泵站、東圍站等5座向外江排水的電排站可以運(yùn)行。

1.2 東圍電排站情況

由于地勢(shì)低洼，過(guò)境客水所產(chǎn)生的澇水順著地勢(shì)匯入，東圍區(qū)排澇負(fù)擔(dān)大大增加，而現(xiàn)狀排澇標(biāo)準(zhǔn)低，隨著大旺區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地區(qū)治澇標(biāo)準(zhǔn)亦相應(yīng)提高，故原有各項(xiàng)陳舊的排澇設(shè)施不能滿足現(xiàn)狀及遠(yuǎn)景規(guī)劃的排澇要求，造成圍內(nèi)近幾年澇災(zāi)頻繁。為保證大旺區(qū)區(qū)內(nèi)防洪排澇安全，根據(jù)《肇慶市大旺區(qū)防洪排澇專題規(guī)劃》，大旺東圍站設(shè)計(jì)排澇流量≥60m3/s。因現(xiàn)行“佛肇”城際輕軌北江特大橋有兩個(gè)橋墩處在東圍站進(jìn)水口和副廠房側(cè)，根據(jù)佛肇城際軌道北江特大橋工程建設(shè)對(duì)大旺區(qū)東圍排灌站排澇影響的相關(guān)動(dòng)力影響分析和安全評(píng)估[1]，并經(jīng)專家組審核該評(píng)估，認(rèn)為佛肇城際軌道開(kāi)通后對(duì)泵站安全運(yùn)行影響比較大，建議東圍電排站整體遷址重建。

1.3 設(shè)計(jì)范圍

本次東圍站搬遷整合工程，就是把東排渠上的東圍站和已報(bào)廢的新舊東排站3個(gè)泵站整合成1個(gè)大的排澇泵站，并且搬遷到下游合適的站址。大旺區(qū)東圍電排站搬遷整合工程任務(wù)包括：（1）新建東圍電排站，配套新建電排站管理樓；（2）對(duì)東排渠區(qū)域內(nèi)70年代建設(shè)的2座廢舊泵站進(jìn)行拆除封堵。

2 流域水文

2.1 氣象

大旺澇區(qū)地處亞熱帶季風(fēng)型氣候，春季陰雨，雨日較多；夏季高溫濕熱，水汽含量大，暴雨集中；秋季常有雷雨和臺(tái)風(fēng)雨；冬季低溫，雨量稀少。據(jù)工程區(qū)附近的四會(huì)市氣象站資料統(tǒng)計(jì)，該區(qū)多年平均降雨量1780mm，年最大降雨量2536mm，最小1028mm；多年平均氣溫21.2℃，最高氣溫38.2℃，最低氣溫-1.2℃；多年平均日照1799h；無(wú)霜期330d。據(jù)工程區(qū)附近的三水區(qū)氣象站資料統(tǒng)計(jì)，該區(qū)多年平均相對(duì)濕度為79%，多年平均風(fēng)速為2.4m/s，最大風(fēng)速多年平均值為12.3m/s，多年最大風(fēng)速為22m/s，風(fēng)向東北東向，多年平均年蒸發(fā)量為1367mm。

2.2 徑流

規(guī)劃范圍內(nèi)各河流無(wú)流量觀測(cè)資料，徑流采用《廣東省水資源調(diào)查評(píng)價(jià)》1956—2000年序列的年徑流深等值線圖成果查算。規(guī)劃范圍內(nèi)多年平均徑流深為1000mm，多年平均降雨量為1780mm，計(jì)算徑流系數(shù)為0.562，大旺區(qū)年降雨、徑流設(shè)計(jì)成果匯總見(jiàn)表1。

表1 大旺區(qū)降雨、徑流分析采用成果表

2.3 外江水位

根據(jù)2002年6月廣東省水利廳發(fā)布的《西、北江下游及其三角洲網(wǎng)河河道設(shè)計(jì)洪潮水面線》（試行）成果，采用線性插值求得東圍電排站站址處北江設(shè)計(jì)水位，見(jiàn)表2。

表2 東圍電排站站址處北江水位成果

2.4 施工洪水

根據(jù)石角站及三水站枯水期設(shè)計(jì)洪水，采用《西、北江及三角洲主要控制水文站設(shè)計(jì)洪水成果及水位～流量關(guān)系復(fù)核報(bào)告》（2009）中的水位流量關(guān)系求得石角站及三水站枯水期設(shè)計(jì)水位。參考《西、北江下游及其三角洲網(wǎng)河河道設(shè)計(jì)洪潮水面線》的水面坡降，插值求得東圍電排站站址處北江枯水期設(shè)計(jì)水位，成果見(jiàn)表3。

表3 施工期設(shè)計(jì)流量成果表 單位：m3/s

3 泵站總體布置

3.1 站址選擇

新建泵站代表軸線在原東圍站和獨(dú)河水閘之間選擇，原東圍站距1978年建成的新東排站約450m，新東排站距1966年建成的舊東排站約220m，舊東排站距獨(dú)河水閘約80m，另有110kV的馬旺高壓線塔在現(xiàn)東圍站下游約300m處橫穿東排渠及北江大堤?？紤]到二廣高速及佛肇城際輕軌的影響范圍，及避開(kāi)高壓線塔對(duì)泵站運(yùn)行和施工的影響，結(jié)合舊泵站拆除、封堵，避免單一破堤建設(shè)新泵站等因素，新建泵站代表軸線考慮布置在新東排站（1978年建成的電排站）位置，該處位于原東圍站下游450m，采用泵站軸線與堤防垂直布置。

3.2 泵站布置方案選擇

根據(jù)泵站的特征參數(shù)，考慮排澇不利狀況和泵站年利用時(shí)間少的特點(diǎn)，結(jié)合泵型、臺(tái)數(shù)，經(jīng)多方案比選后，選取以下2個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。方案（一）采用大小泵方案，3臺(tái)2400HDB17-8.6型加2臺(tái)1600HDB7-8.6型立軸導(dǎo)葉式半調(diào)節(jié)混流泵方案。方案（二）為4臺(tái)2400HDB17-8.6型立軸導(dǎo)葉式半調(diào)節(jié)混流泵方案。根據(jù)以上2個(gè)方案的設(shè)計(jì)，對(duì)每個(gè)方案的優(yōu)、缺點(diǎn)及投資大小進(jìn)行比較，見(jiàn)表4。

表4 泵站布置方案比較表

方案（一）由于機(jī)組臺(tái)數(shù)多，土建投資、設(shè)備及安裝投資均多于方案（二），從表4可以看出，方案（一）估算造價(jià)（直接費(fèi)）比方案（二）多569.56萬(wàn)元。但考慮到5臺(tái)機(jī)方案雖然造價(jià)稍高，但建成后運(yùn)行調(diào)度靈活、能適應(yīng)不同排澇需要，排澇效率較高，符合節(jié)能降耗要求。綜合考慮后，推薦泵站布置為方案（一）。

3.3 主要建筑物布置

泵站主要由引渠段、攔污柵閘、前池、泵房、出水箱涵、防洪閘、出口擴(kuò)散段及出水渠等建筑物組成。

4 施工導(dǎo)流

4.1 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)水利部部頒標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL303-2004）規(guī)定，1、2級(jí)永久建筑物的導(dǎo)流建筑物的級(jí)別為4級(jí)，其土石導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20～10年。由于移址新建的東圍電排站需在現(xiàn)有堤防上破口施工，為不降低現(xiàn)有大旺堤圍的防洪能力（2級(jí)堤防，防御50年一遇洪水），外江圍堰的擋水標(biāo)準(zhǔn)按等同于大旺圍的現(xiàn)有擋水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。根據(jù)本工程的實(shí)際情況，重建東圍排澇站規(guī)模不大，考慮到枯水期內(nèi)河洪水流量較小，為保證安全度汛和施工期導(dǎo)流的要求，本工程安排在1個(gè)枯水期完成土建工程。因此除外江（北江）導(dǎo)流圍堰初選10月—翌年3月的50年一遇洪水作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)外，其余導(dǎo)流建筑物初選10月—翌年3月的10年一遇洪水作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 導(dǎo)流方式

東圍電排站為整合重建，且重建泵站站址距1號(hào)舊站下游約450m（即重建泵站站址位于2號(hào)舊站處）。因施工期間東排渠擔(dān)負(fù)著下排內(nèi)河水的任務(wù)，不能斷流；又根據(jù)水工結(jié)構(gòu)的布置，需將東排渠往右側(cè)擴(kuò)挖約25m形成進(jìn)水明渠，故可結(jié)合水利工程的進(jìn)水渠，布置施工導(dǎo)流明渠，即在開(kāi)挖的進(jìn)水渠上設(shè)置縱向圍堰形成導(dǎo)流明渠。因此，導(dǎo)流時(shí)段內(nèi)重建東圍電排站時(shí)，在內(nèi)河上下游圍堰、縱向圍堰以及外江圍堰的圍護(hù)下形成基坑進(jìn)行施工，導(dǎo)流時(shí)段的施工洪水由導(dǎo)流明渠、東排渠、泵站下游側(cè)的獨(dú)河水閘排至北江。

導(dǎo)流施工期內(nèi)，完成土方開(kāi)挖、基礎(chǔ)處理、底板、閘墩、箱涵、擋墻、啟閉機(jī)室混凝土澆筑、土方回填等土建主要工程內(nèi)容，堤身土方回填和防洪閘門安裝需在第2年3月底之前完成，其余金屬結(jié)構(gòu)安裝和機(jī)組安裝調(diào)試可延長(zhǎng)至第2年汛期。水工建筑物的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、施工時(shí)段及內(nèi)外江洪水位、流量初選成果詳見(jiàn)表5。

表5 水工建筑物導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、施工時(shí)段、洪水位（流量）初選表

5 結(jié)語(yǔ)

本工程建設(shè)擾動(dòng)原地貌面積10.02hm2，占地類型為草地和林地，破壞植被面積10.02hm2。本工程預(yù)測(cè)期內(nèi)可能產(chǎn)生水土流失總量為3164t，新增水土流失總量3082t，其中棄渣場(chǎng)新增水土流失量占工程新增總量的70%。設(shè)計(jì)水土流失防治措施，應(yīng)以攔擋、排水和整地綠化為主。