山區(qū)建筑項(xiàng)目防洪排澇方案探討,給排水工程論文

山區(qū)建筑項(xiàng)目防洪排澇方案探討,給排水工程論文摘要：文中選取鞍山市一典型山區(qū)建筑項(xiàng)目，從山區(qū)的產(chǎn)匯流特點(diǎn)出發(fā)，劃分園區(qū)的匯流區(qū)并確定洪水流量，對(duì)園區(qū)的防洪排澇總體布局方案進(jìn)行分析比擬，提出相對(duì)合理和可借鑒的應(yīng)對(duì)方案。本文關(guān)鍵詞語：山區(qū)建筑;防洪排澇;產(chǎn)匯流;1、概述這次闡述的項(xiàng)目區(qū)位于遼寧省鞍山市，項(xiàng)目規(guī)劃用地面積為7.85萬m[2]。根據(jù)項(xiàng)目規(guī)劃總體布置，擬將規(guī)劃用地上現(xiàn)有低洼區(qū)域回填，并依托原地形，構(gòu)成南北高，中間低，西北向東南傾斜的園區(qū)地勢(shì)。園區(qū)規(guī)劃內(nèi)部地面高程自山體側(cè)至外圍道路側(cè)比降為2.46%～4.99%。園區(qū)出入口緊鄰市政道路，市政道路下設(shè)市政排水干管排水至太子河一級(jí)支流南沙河。2、產(chǎn)匯流分析及洪水流量確定2.1、暴雨洪水特性項(xiàng)目區(qū)地處鞍山市太子河一級(jí)支流南沙河流域中上游，該地區(qū)構(gòu)成暴雨的天氣系統(tǒng)主要有華北氣旋、江淮氣旋、臺(tái)風(fēng)、低壓冷鋒及高空槽等。項(xiàng)目區(qū)地勢(shì)較高，區(qū)域集水面積較小，洪水匯流歷時(shí)較短，一般在5～10min之內(nèi)，即項(xiàng)目區(qū)的洪水主要受短歷時(shí)暴雨影響。由于項(xiàng)目地點(diǎn)并沒有雨量站，此次采用與項(xiàng)目距離較近的立山水文站降雨資料進(jìn)行分析。項(xiàng)目收集了立山站1981年至2021年共35年年最大10min降水量資料。經(jīng)計(jì)算，項(xiàng)目地點(diǎn)多年平均最大10min點(diǎn)暴雨量為15.9mm，多年平均最大1h點(diǎn)暴雨量為33mm。2.2、匯流區(qū)劃分根據(jù)園區(qū)外圍地形分析，將園區(qū)外圍坡面劃分為5個(gè)匯水分區(qū)，計(jì)為1～5號(hào)匯流區(qū)。在各匯流區(qū)的適當(dāng)位置確定了匯流集水點(diǎn)，收集匯流區(qū)內(nèi)洪水通過設(shè)置排水通道進(jìn)入市政排水系統(tǒng)。項(xiàng)目位于遼寧省水文分區(qū)Ⅰ2區(qū)，園區(qū)外圍各匯流區(qū)的河溝集水面積、溝長(zhǎng)及河溝比降均在地形圖上量算，匯流區(qū)面積0.005～0.091km[2]。由于項(xiàng)目區(qū)域設(shè)計(jì)洪水計(jì)算主要受10min暴雨影響，故采用實(shí)測(cè)系列法對(duì)設(shè)計(jì)10min暴雨進(jìn)行復(fù)核。選取立山站19812021年，共35年連續(xù)年最大10min降雨系列，計(jì)算設(shè)計(jì)10min暴雨，10min暴雨頻率計(jì)算采用矩法，線型采用P-Ⅲ型曲線。由于實(shí)測(cè)系列具有35年實(shí)測(cè)資料，系列年限較等值線圖法長(zhǎng)，計(jì)算精度更高層次，故此次設(shè)計(jì)10min暴雨采用實(shí)測(cè)系列法計(jì)算成果。2.3、設(shè)計(jì)洪峰流量設(shè)計(jì)洪峰流量按如下公式計(jì)算：式中：QP為設(shè)計(jì)洪峰流量；P為設(shè)計(jì)洪峰徑流系數(shù)；F為集水面積；iP為相當(dāng)于匯流時(shí)間的設(shè)計(jì)面暴雨強(qiáng)度；PP面為一定頻率下歷時(shí)的設(shè)計(jì)面暴雨；P24P面為一定頻率下24h歷時(shí)的設(shè)計(jì)面暴雨；n1p、n2p為短歷時(shí)暴雨衰減指數(shù)；為匯流時(shí)間；L為河流長(zhǎng)度；J為河道平均坡度；x、y為地區(qū)匯流參數(shù)。園區(qū)外圍各匯流區(qū)，10年一遇設(shè)計(jì)洪峰為0.28～2.31m[3]/s,24h洪量為0.04～0.76萬m[3]。3、防洪排澇方案3.1、防洪標(biāo)準(zhǔn)園區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)(城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范〕中2.1.1、2.1.2條規(guī)定選取。園區(qū)防洪工程等別按Ⅳ等考慮，選取防山洪的工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。3.2、總體布局3.2.1、擬定原則1〕安全性為主的原則?？紤]到園區(qū)人口密集、不動(dòng)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，各方案均應(yīng)將確保園區(qū)防洪排澇安全放在首位。保證當(dāng)發(fā)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)降雨情況下，雨水不會(huì)漫溢至園區(qū)地面；當(dāng)發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)降雨情況下，漫溢至園區(qū)地面的水流不會(huì)對(duì)園區(qū)安全造成較大影響。2〕盡量降低對(duì)園區(qū)規(guī)劃布局影響的原則。在園區(qū)已有的現(xiàn)在狀況排洪方案的基礎(chǔ)上局部?jī)?yōu)化方案，針對(duì)不同匯流區(qū)特性，綜合分析擬定各匯流區(qū)排洪方案，盡量不做大的改動(dòng)。3〕盡量節(jié)省工程投資和后期維護(hù)費(fèi)用的原則。排洪方案應(yīng)充分考慮各種不利條件，各種方案的不利條件在施行中能否克制；同時(shí)各排洪方案在建成后能否易于維護(hù)，保證排洪功能不失效。3.2.2、排洪方案優(yōu)缺點(diǎn)分析1〕外圍截洪溝導(dǎo)流。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)園區(qū)無影響。缺點(diǎn)包括投資非常大；對(duì)園區(qū)外圍局部景觀有毀壞；存在征占地問題；可維護(hù)性較差。受匯流區(qū)地形影響，截洪溝線路較長(zhǎng)，且斷面不宜過大，整體比降不宜過大，降雨將導(dǎo)致截洪溝上游坡面泥沙、樹枝等進(jìn)入截洪溝，會(huì)阻塞截洪溝，后期維護(hù)工作量較大；工程安全性較差。園區(qū)外圍山體較陡，表層雜填土較厚，穩(wěn)定性差，局部邊坡到達(dá)1∶1.5，在陡邊坡位置設(shè)置截洪溝會(huì)進(jìn)一步增加山體邊坡風(fēng)險(xiǎn)，一旦遭遇強(qiáng)降雨，極易造成局部土體失穩(wěn)，造成截洪溝的毀壞，造成工程功能失效，影響園區(qū)安全。2〕園區(qū)地面分散導(dǎo)流。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)園區(qū)日?；緹o影響；施行方便，基本無投資。缺點(diǎn)是園區(qū)道路設(shè)計(jì)需兼顧雨水走向；大量雨水從園區(qū)通過，會(huì)有部分漂浮物及泥沙滯留園區(qū)，增加后期清潔工作量；安全余度較低，流量較大時(shí)對(duì)道路行人安全有影響。3〕園區(qū)地下管涵導(dǎo)流。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)園區(qū)無影響。缺點(diǎn)包括投資較大；與園區(qū)內(nèi)其他設(shè)施可能有穿插，對(duì)其他工程布置有影響；對(duì)外圍市政雨水管涵有承接要求。4〕直接外排。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)園區(qū)無影響；施行方便。缺點(diǎn)是對(duì)地形條件要求較高。3.2.3、方案比選結(jié)合各分區(qū)實(shí)際地形特點(diǎn)，綜合考慮匯流量、園區(qū)定位、管理、排水、景觀等綜合需求，對(duì)各分區(qū)排洪方案進(jìn)行比選分析。1)1號(hào)、2號(hào)匯流區(qū)。這2個(gè)匯流區(qū)相鄰且匯水面積均較小，兩分區(qū)間分水嶺高度較小且均靠近園區(qū)南側(cè)，排洪方案確定可將兩分區(qū)打通?？紤]該分區(qū)距離園區(qū)外道路較近，且現(xiàn)在狀況地面高程普遍高于外圍市政管網(wǎng)高程，推薦采取直接外排方案，將雨洪直接導(dǎo)入市政雨水管網(wǎng)。2)3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)匯流區(qū)。這3個(gè)匯流區(qū)洪水在坡面下游聚集后，由于下游園區(qū)地面設(shè)計(jì)高程較高，且其距離園區(qū)外道路較遠(yuǎn)，其間間隔分水嶺高程較高，在無大量工程措施的基礎(chǔ)上，不具備直接外排條件，因而該分區(qū)均不考慮直接外排方案。這三個(gè)匯流區(qū)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)排水流量共計(jì)可達(dá)3.0m[3]/s以上，采取園區(qū)地面分散導(dǎo)流，不但水深和流速均超出園區(qū)人居安全能夠承受的范圍，且雨水流經(jīng)園區(qū)后對(duì)園區(qū)環(huán)境影響較大，增加了原有園區(qū)規(guī)劃排水壓力，影響園區(qū)規(guī)劃排水布局，因而該分區(qū)不考慮園區(qū)地面分散導(dǎo)流方案。推薦將該分區(qū)洪水通過地下管涵引入園區(qū)地下管涵，最終集中排泄至外部市政雨水管網(wǎng)。3.3、工程布局3.3.1、1號(hào)、2號(hào)匯流區(qū)在1號(hào)匯流區(qū)東側(cè)設(shè)置排水管涵與道路北側(cè)的市政雨水管涵連接，O-P管涵長(zhǎng)度約30m。對(duì)1號(hào)、2號(hào)匯流區(qū)下游與園區(qū)鄰近位置構(gòu)成的洼地進(jìn)行局部回填，以避免局部水深較大，影響園區(qū)擋墻穩(wěn)定以及周邊安全。1號(hào)、2號(hào)匯流區(qū)排洪方案初步估算需回填土方約1200m[3]，回填面積約1000m[2],O-P段管徑600mm、管涵30m。3.3.2、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)匯流區(qū)沿園區(qū)外圍3號(hào)～4號(hào)集水點(diǎn)段布設(shè)截洪溝92m,3號(hào)匯流區(qū)山洪經(jīng)截洪溝明排至4號(hào)集水點(diǎn)，3號(hào)匯流區(qū)洪水從A點(diǎn)自南向北經(jīng)管道在4號(hào)匯流區(qū)附近B點(diǎn)與4號(hào)匯流區(qū)洪水匯合后，由管道自西向東在E點(diǎn)承接5號(hào)匯流區(qū)洪水后，向東南方向出園區(qū)與市政管網(wǎng)在F點(diǎn)相接；5號(hào)匯流區(qū)洪水自C點(diǎn)進(jìn)入管道，經(jīng)D點(diǎn)于E點(diǎn)匯入主管道。將規(guī)劃排洪管涵線路分為5段，A-B,B-E,C-D,D-E,E-F，各管道長(zhǎng)度分別為100,155,90,72,50m。3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)匯流區(qū)排洪方案根據(jù)線路走向及管徑，需建設(shè)集水井3座，C-D,D-E段管徑400mm、管涵162m,A-B段管徑600mm、管涵100m,B-E,E-F段管徑1000mm、管涵205m，管涵合計(jì)長(zhǎng)度約467m。4、結(jié)論為確保山區(qū)建筑排洪安全，首先要根據(jù)園區(qū)規(guī)模確定防洪標(biāo)準(zhǔn)，合理劃分匯流分區(qū)，明確排洪流量，并根據(jù)區(qū)域排水布置確定洪水出路。這里很重要的一個(gè)問題是洪水出路問題，對(duì)于人工排水通道必須確保其排水能力能夠知足項(xiàng)目需求，這是所有建設(shè)方案的前提。詳細(xì)方案中要優(yōu)先采用對(duì)園區(qū)影響小的排洪方式，必須經(jīng)過園區(qū)的洪水優(yōu)先利用地下管涵。確保影響園區(qū)的洪水均有適宜的出路和有效的措施，同時(shí)還要適度考慮超標(biāo)準(zhǔn)洪水，在截洪溝開挖和管道選擇時(shí)留有余地。以下為參考文獻(xiàn)[1]白紅衛(wèi).建筑場(chǎng)地中的防洪排澇設(shè)計(jì)[J].建筑技藝，2021.[2]王麗芹，周沖.淺談城市防洪排澇對(duì)策與措施[J].城市建筑，2020,12(01).[3]杭州市西溪國(guó)家濕地防洪排澇問題的討論[J].商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展，2018(11):90-92.[4]李鴻奎，徐揚(yáng)，陳鋼.南京牛首山文化旅游區(qū)fo頂宮項(xiàng)目