城市防洪排涝对策研究
城市防洪排涝对策研究(精选10篇)
城市防洪排涝对策研究 第1篇
1 内涝状况
龙海市主城区现有排涝设施, 主要在以前修建防洪堤时建设的水闸和历史上形成的河网组成, 无排涝泵站 (已建设草尾排涝泵站, 但未投入使用) , 完全靠自排。现有的内河主要用于农田灌溉, 排涝。城区内现有西溪“一条龙”, 福河支渠, 上苑支渠, 高厝支渠, 南苑支渠, 芦州支渠, 陡门支渠, 新厝支渠, 柯坑支渠, 内社支渠, 高坑排洪港, 普贤支渠, 月港道, 内楼支渠, 仓头支渠, 海澄西月片主干渠等16条内河。各河道出口都有配套水闸, 但现有内河支渠淤积严重, 人为侵占河道, 桥梁阻水严重, 经过计算现状河道排涝能力仅相当于3年一遇涝水不漫溢标准。龙海市内涝集中发生在主汛期5月-10月, 主要由台风雨产生内涝渍水, 由于遭遇九龙江洪水或潮水的顶托, 造成低洼地区的内涝, 交通中断, 土地受淹等严重问题。2006年第一号台风“珍珠”登陆后, 龙海市遭受60年一遇的强降雨;第4号强热带风暴“碧利斯”给龙海市带来特大暴雨;2013年“西马仑”台风带来特大暴雨, 造成全市直接经济损失达3.8亿多元。
2 内涝成因分析
2.1 水文气象条件
龙海市属于福建省沿海城市, 地处福建省东南部沿海, 东经117°29'-118°15', 北纬24°09'-24°36', 属季风亚热带气侯, 气侯温和, 雨量充沛, 土地肥沃, 四季常青。全年平均气温21.4℃, 一月份平均13.5℃, 七月份28.7℃, 全年无霜期330天左右。年降雨量1450mm, 多年平均风速45m/s。7月—9月为台风暴雨期, 最大风速28.5m/s, 涝灾均由暴雨形成, 暴雨类型为台风雨, 暴雨经常造成山洪灾害, 加上外江受大潮水顶托影响, 造成内涝排泄不畅, 时常造成洪涝灾害.
2.2 地形地势原因
龙海市属福建省东南部九龙江下游的冲积平原, 海岸线长103.30公里, 全市面积1128平方公里。地势南北较高, 中间低缓, 最高峰大尖山海拨954米, 主要河流九龙江为福建第二大河, 岛屿20个。龙海市境内田、山、河、海具备, 蕴藏着丰富的农业资源、矿产资源、水利资源。全市较大的水利设施有:江、海堤防总长250.58公里, 其中防洪堤114.55公里, 海堤136.03公里, 西溪“一条龙”枢扭工程, 灌溉面积18万亩;水库60座蓄水量4803.21万立方米;北溪引水工程, 引九龙江淡水至厦门, 并改善了厦门市北一带的农田灌溉。龙海市境内耕地34万亩, 林地103万亩, 森林覆盖率55.1%。龙海市位于漳州平原地区, 河道网系纵横交错, 缺乏全面长远规划和长期有效的管理机制。建筑弃渣及生活垃圾随意丢放引起河道淤塞, 违章搭盖、侵占河道、缩窄河宽, 跨河桥梁、管道密布严重阻水, 内河及下水道过水能力不断下降。
2.3 城市排水排涝能力不足
龙海市内涝集中发生在主汛期5月-10月, 主要由台风雨产生内涝渍水, 由于遭遇九龙江洪水或潮水的顶托, 造成低洼地区的内涝, 交通中断, 土地受淹等严重问题。城区内内河现状错综复杂, 大多数内河断面无规律变化, 淤积严重, 过流能力低下, 出口不畅, 遇较大强度降雨便发生涝灾。西溪一条龙, 高坑排洪港、月港道等16条河道上修改了众多桥、涵、闸等跨河建筑物, 阻水普遍严重, 有些河道成为当地居民排污和倾倒垃圾的场地, 城区内河河床淤积, 河水污染, 部分内河无出口, 排水不畅, 造成城区内低洼地受淹积水严重。众多池塘、农田、菜地已经成为城市住宅区。经调查分析, 城区现有内涝能力低于5年一遇标准, 且有逐年降低的趋势, 已无法满足人民群众生活生产及城市发展需要。
3 龙海市城市内涝排水对策
3.1 龙海市城市内涝排水具体内容
根据上述龙海市主城区内涝存在问题提出以下6条措施及对策: (1) 新建草尾排涝站, 总抽排流量Q=42m3/s, 总装机容量2800kw;新建水闸4座, 重建水闸4座。 (2) 整治内河16条, 拓宽“西溪一条龙”主干渠至22米, 拓宽海澄西月片主干渠至30-80m, 埭新支渠至30-60m.新开宽10米芦洲河。 (3) 新建九九坑水库, 设395万立方米防洪库容。 (4) 新建0.05平方公里人工湖 (项目区内) 做为蓄涝区。 (5) 成立供排水管理处, 统一调度城区排水。
(1) 修建排涝闸、站。龙海市地处大中河流沿岸, 外江集雨面积大, 洪水峰高量大, 洪水历时较长, 外江受洪水长时间顶托, 自排不畅, 需建排涝站抽排, 辅以闸排。排涝以自排为主, 主要建排涝闸, 辅以小型排涝站。龙海市建排涝闸、排涝泵站已初见成效。龙海市草尾排涝站建设, 设计总装机容量2800kw, 总排水流量42秒立方米。主城区没有建排涝站, 受淹几次后得到教训后, 现在已按照规划新建草尾排涝站, 已发挥效益。 (2) 内河整治和修建排涝沟、渠。龙海市石码镇, 海澄镇在1997年内河整治规划采取挖、扩、分、填、建等综合措施。挖, 是各内河清障清淤, 河床挖深、疏浚河道。扩, 是主要排水通道西溪“一条龙”扩宽, 高坑排洪港拓宽改建, 渔业港水闸新建。该项目实施使石码内河过水能力从不到3年一遇提高到5年一遇, 也增加河道槽蓄量5.4万m3, 投资合计为5000万元。内河整治和修建排涝沟渠, 已初见成效。 (3) 建蓄涝水库或利用现有水库蓄涝削峰。漳州市九龙江西溪流域上游建有南一水库, 总库容1.58亿m3, 防洪库容达7010万m3, 可使市区由11年一遇防洪标准提高到20年一遇;九九坑水库正在建设, 总库容1360万m3, 可大大提高调蓄作用, 使海澄内涝标准由3年一遇提高到10年一遇。 (4) 建蓄洪涝区。蓄涝区能在排涝的关键时刻, 发挥蓄涝削峰作用, 保护城市安全。龙海市草尾排涝站前池建设滞洪区面积48亩, 西溪“一条龙”渠道结合裁湾取直建设滞洪区面积27亩, 人工湖可以蓄水至设定的景观水位, 作为城区市民的休闲场所;在雨期来临前, 对湖内的河水进行排洪, 腾出库容作为滞洪区。以上几个措施同时实施完成, 可使主城区内涝标准从3年一遇提高到5年一遇。 (5) 龙海市城市排涝调度。城市排涝调度是一个新课题, 龙海市市政府、建设局, 水利局要进行城市排涝调度研究, 成立排洪涝水管理处, 对水库、滞洪区、排涝泵站、排涝闸、内河等排涝设施, 按预定的规则统一协调调度管理, 利用现有水库湖泊蓄涝错峰, 利用现有水闸泵站进行预泄, 制定排涝站、闸运行调度规则及预备警戒预案, 拟定各内河河段警戒水位与危险水位, 对内河排涝进行统一有效的调度, 从而达到在设计标准下免除涝灾, 在超标准情况下减轻涝灾的目的。
3.2 龙海市内涝排水规划建议
(1) 城市规划时, 适当放宽河道规划岸线, 为今后拓宽河道提高排涝标准留有余地。 (2) 市政建设, 适当降低位于河道下游出口附近的操场, 绿地公园, 停车场, 休闲空地等地面高程, 可降低0.50—1.0m, 当遭遇较大暴雨时, 这些场地可以作为临时滞洪区。尽量保留现有水塘, 鱼池等水域, 并与内河联通形成“长藤结瓜”体系, 用以调蓄洪水。 (3) 提高主城区的植被覆盖率, 进一步改善主城区内植被的涵养保水能力;主城区内的停车场, 广场等, 可铺设透水地面, 使雨水尽快渗入地下, 避免人为造峰流量。 (4) 内河整治时, 可与河道两旁的绿化带建设相结合, 建设亲水河岸, 当遭遇超标准洪水时, 绿化带作为滞洪区。对于现状出口在规划河道的一些排水管道, 如果其管道底高程低于我们规划的洪水位, 建议对其出水口进行改造 (加上拍门等) 以防止洪水倒灌, 造成人为的内涝。
4 结论
(1) 城市排涝规划要尽早开展, 审批过的规划要尽快实施。龙海市水利局在2007年7月, 委托福建省水利规划院编制《龙海市南港南岸城区内河整治规划报告》, 虽然大部分已实施, 但不够完善。排涝标准只有5年一遇, 随着主城区范围扩大, 经济发展加快, 规划标准已不适应要求, 需按照新的城市排涝标准重新进行主城区排涝规划的修改编制, 并且组织实施。 (2) 规划范围要适当加大, 城市发展超过原规划范围要及时做补充放大规划。现城市化进程快, 要根据发展状况及时做好修改规划。 (3) 尽快开展龙海市河道过水能力复核工作。2008年开始已整治过的16条内河, 要进行5年一遇内河过水能力应进行重新复核。 (4) 尽快对上游的南一水库, 九九坑水库进行滞涝削峰能力进行复核。 (5) 建议成立龙海市给排水管理处, 统一对城市排涝进行建设和管理。
参考文献
[1]陈斌.福建省城区排涝标准及计算方法[J].中国给水排水, 1999, 15 (02) :31-33.
[2]胡斌.城市排水与防洪排涝设计中重现期的确定[J].中国市政工程, 2004 (03) :18-19.
[3]许晓彤.城市水环境的思考[J].安徽水利水电职业技术学院学报.2002 (03) :25-27.
城市排涝体系优化规划研究论文 第2篇
摘要:本文在对城市排涝体系研究的基础上,提出城市排涝综合评价指标体系,优化规划城市排涝体系。
关键词:城市排涝体系规划;综合评价指标体系
1.引言
城市是一个国家政治、经济、文化的中心,同时,城市又是人口密集的地方,城市的特点决定了,一旦发生洪灾,可能造成的经济财产等损失远远超过非城市地区。排水防涝是维系一个城市生存和发展的生命线,对每个城市来说,都是一个必须解决而又任重道远的问题。要彻底解决城市排水防涝问题,需要合理的规划城市的排水防涝体系。
2.城市排涝体系
城市排涝是指排出城市中因暴雨导致的径流,保障人们正常生产生活而进行的措施。根据我国城市的特点和发展情况,城市排涝体系主要由两部分组成:一是增加城市的排水能力,二是增加城市的蓄水能力。
城市排水主要是利用城市中排水管道网络,排放城市中的暴雨积水等。城市排水主要是及时的排除因暴雨等自然因素导致的地面径流,防止城市被淹,保证居民的正常生活和企业的正常生产秩序。
我国很多城市同时面临着内涝和缺水的问题,因此,雨水和洪水不应该简单看成是祸害,有效的利用即可变成宝贵的资源。这就需要城市排涝体系做出综合规划和协调,防止出现“无水可供”和“排之不及”的尴尬局面。城市应该多利用天然湖泊、河道、洼地、湿地和绿地等自然和人工的条件,增加城市供水的水源、有利于雨水回补地下水,加强排水防涝的能力。
城市的河道排水能力有限,如果不断的增加城市排水能力,一旦超出河道的排水能力,也会产生灾难。充分利用蓄水等措施,合理提高城市的排涝能力,这才是城市排涝最有效的方式。
3.城市排涝的对策和措施
排水防涝是个系统工程,需要从“高、中、低”3个层次规划,采取“点、线、面”相结合的方式,系统的解决问题。“点”是指城市低层次的排水关键点,如排水泵站等;“线”是指以城市中层次的排水系统,如地下排水管线网络;“面”是指城市地面表层的高层次排水系统,如河道、湖泊、绿地等排水系统。只用高中低和点线面相结合,才能合理的规划城市的排水防涝体系,有效合理的解决城市的排水防涝的问题。
3.1城市排涝存在的问题
我国城市排涝主要存在以下几个问题:
1)城市的河道疏挖治理不够,导致河道淤塞严重。城市防洪执行的标准低,超过标准的洪水产生洪灾的风险大。
2)城市防洪排涝基础设施差、配套差。城市市政排水管道网络设计的标准低,防洪排涝的能力不足,有些早期的道路甚至没有铺设雨水管道,无法排出暴雨等导致的积水,形成积水点等。
3)城市的蓄水水库工程存在不同程度的安全隐患,制约着水库防洪功能的发挥,并且会形成新的不可预测的隐患。
4)城市化建设带来的问题。城市的发展使河道、湖泊、绿地等面积缩小,使城市的排洪防涝能力减弱。
3.2解决城市防洪排涝问题的对策
防洪排涝是一个复杂的工程,涉及到很多方面,因此,必须要确定城市防洪排涝的标准,合理的进行规划,逐步解决城市防洪排涝过程中存在的问题。不断地提高城市防洪排涝的能力。针对城市防洪排涝存在的`问题,解决城市防洪排涝问题的具体措施为:
1)治理疏通河道,完善河道防洪排涝能力,使洪涝水能够顺利通过河道排出。
2)提高城市市政排水管道网络设计的标准,完善城市排水管道网络,完善城市防洪排涝的基础设施,使城市能够及时排放因暴雨等导致的积水。
3)提高城市水库的蓄水能力,保护城市现有的洼地、池塘等滞洪带,滞蓄雨水洪水。
4.城市排涝体系优化规划研究
城市排涝规划不但是要考虑经济的问题,而且要涉及到很多目标和准则的问题,对于复杂的系统的综合规划,直接通过数学解析很难做到,但是通过系统综合评价进行优化规划是一种比较有效的可行的方案,因此,本文提出建立城市排涝综合评价指标体系来对城市排涝体系优化规划。
4.1指标体系建立的原则
1)科学性原则:城市排涝评价指标体系应该遵循科学性的要求,不能违背科学。
2)主导型原则:城市排涝评价指标体系涉及到很多方面,但是一定要分清主次,有一定的主导性。
3)可操作性原则:城市排涝规划需要大量的数据信息支撑,因此建立的综合评价指标体系,要结合实际,易于操作。
4)灵活性原则:不同城市的排涝体系存在差异,因此综合评价指标体系要具有灵活性,以适应不同的城市规划。
5)动态性原则:城市的排涝体系都不是静止不动的,因此综合评价指标体系要在动态机制下综合规划。
4.2指标体系建立的方法和步骤
城市排涝综合评价指标体系的建立主要包括两方面:一是选取指标,二是确定指标之间的结构关系。
建立城市排涝综合评价指标体系有三个阶段:第一阶段是确定评价目标;第二阶段是初步设定指标;最后是筛选指标。具体如下:
1) 确定评价目标
在建立评价指标体系之前,必须深入研究分析城市的防洪排涝系统,结合具体的实际的情况,综合多种因素,确定评价方案的总体目标。
2) 初步设定指标
明确了评价方案的目标之后,可以采用调查研究、系统分析等方法初步设定系统的评价指标,确定一个初步的指标集。
3) 筛选指标
初步的指标集确定之后,应该综合多方面因素综合分析,对指标筛选,最后确定评价系统使用的指标。
4.3指标系统的建立
要建立合理的城市排涝优化规划方案,必须建立一个完整合理的综合评价指标体系,指标体系建立过程中要考虑经济、社会、环境、施工等各方面的情况。经济因素和社会因素是城市排涝体系建立的基础,环境因素也是城市排涝体系建立不可忽视的一个方面,施工因素是城市排涝体系能否顺利建成的关键之一。
4.3.1社会影响指标
根据城市排涝的实际情况,社会影响的指标有很多,本文主要选取了民众支持率、交通影响、水电系统影响等指标。
1) 民众支持率
民众支持率采用问卷调查的方式,根据问卷调查的结果,确定民众支持率。民众支持率属于定量指标。
民众支持率=民众支持数/问卷调查总数。
2) 交通影响
交通影响指标是指在实施城市排涝规划过程中对当地交通的影响程度,是定性指标。
3) 水电系统影响
水电系统影响指标是指在实施城市排涝规划过程中对当地水电系统的影响程度,是定性指标。
4.3.2经济影响指标
建立城市排涝体系需要投入一定的经济,但是城市排涝体系建立之后,必然会对城市的经济产生影响。本文主要选取建设投入、维护投入指标作为主要的影响指标
1)建设投入
防洪排涝系统建设投入主要包括:工程建设投入、移民安置投入以及其他相关的投入
2)维护投入
防洪排涝系统的维护投入主要包括:系统运行投入、系统维修投入以及其他相关的投入。
4.3.3环境影响指标
本文主要选取的环境影响指标主要包括蓄、滞洪比例和水土流失改善指数。
1)蓄、滞洪比例
防洪排涝系统建成之后整个排涝系统规划区的蓄、滞洪量和来水量之比为蓄、滞洪比例,是定量指标。
2)水土流失改善指数
水土流失改善指数是指防洪排涝系统建成投入使用之后对当地水土流失情况改善的程度,是定量指标。
4.3.4施工影响指标
城市排涝系统建立必然会涉及到施工的问题,在建立评价系统时,必须要考虑施工的影响,本文选取工期、施工难度等作为主要影响指标。
1)施工工期
防洪排涝系统从建立开始到建成所需要的时间为施工工期,是定量指标。
2)施工难度
防洪排涝系统建设过程中工程涉及到的难度为施工难度,是定性指标。
4.3.2指标体系
根据前面的指标分析和研究,建立城市排涝规划综合评价指标体系。
5.结论
关于我国城市防洪排涝问题的探讨 第3篇
【关键词】防洪排涝;排水体制;信息系统;自动控制;流量参数
【中图分类号】C931.6 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)09-0399-01
引言:
随着我国城市的发展,城市人口的增加,城市生活环境和基础设施的使用越来越引起了有关部门的重视。城市排水系统作为城市的基础设施的重要工程之一,对于整个城市的水环境的管理有着非常重要的作用。尤其是近年来,随着全球性的极端天气的增加,降水量的攀升,做好城市排水系统的管理,有了另一个重要的意义,即防洪排涝。下文中笔者将结合自己的工作经验,对该问题进行分析,以推动我国城市排水系统的发展,保障人们的生命和财产安全。
1、目前我国城市产生内涝问题的原因
1.1 现有基础设施方面存在的问题
就目前来看我国的城市基础设施比较容易产生内涝的原因可以归结为以下几点:
首先,许多城市的基础设施在建设的过程中并没有实行相应的管道改建,仍然采用的是七、八十年代建设的管道或者是日伪时期遗留下来的管道,这些管道由于修建的年代较为久远、内直径较小,已经无法满足现代城市居民的日常排水需求,在排水量较大的时候还会产生很多养护和管理问题。
其次,由于城市的部分排水管道的布局不合理,造成了旧管道的改造的困难,从而使新建管道和旧管道无法在运行的过程中实现优势互补,不能共同抵御洪涝灾害。
再次,一些城市的整体排水布局为合流制,所以其只能够满足日常的生活污水的排放和较小的降雨量下的防涝工作,而对于较大的降雨量来说,其排水量会受到限制。
最后。在城市的排水系统的规划和建设的过程中,往往忽略了对城市中的各种自然水体的利用,如湖、泡,这些水体自身作为一个蓄水池来缓解城市较大的排水压力作用。具体的作法是,在降雨量较大的时候,可以通过引流的方式将一部分洪水引入湖泊中,待水位降低后再将其排放出去,可以起到一个中间时期的缓解作用。
1.2 城市排水管网系统设计不够合理
虽然随着我国城市建设的整体发展,我国城市无论在水文特性上海是在防灾机制上都取得了较大的发展,但是在实践中仍然存在很多排水管网系统的设计不合理的地方。通常表现为以下几点:首先,随着城市用地的過度开采和使用,使得城市的不透水面积所占的比例越来越大;其次,城市规划中为了配合其他建筑工程的施工,而随意更改和设计排水系统的现象时有发生。这种情况下,一旦出现了极端降雨天气,地面径流大量增加,排水系统将无法负荷其流量,因而也就会导致安全事故的发生。
1.3 城市水文技术问题急待解决
洪水量计算及洪水标准确定作为城市防洪排涝过程中的重要参考资料和依据,其技术的可靠性对于城市排水系统的建设和改造起着非常重要的影响。尤其是在城市的雨水排水管网的设计阶段,必须要根据城市的实际降雨情况,对其城市的雨水流量进行严格的计算,才能做出可靠的设计方案。一般来说,对城市雨水量的计算,公式推理法是较为常用的方法之一,即在一定的假设条件的基础上,对暴雨的强度进行分析,进而计算出其总体水流量。但是就目前我国该技术的执行来说,还不够完善,经常会出现计算结果与实际的降雨量的差异较大的情况,一般来说导致这种现象的成因有:
首先,降雨均匀化假设。也就是在计算过程中,将暴雨的降水量按照均匀化进行假设,这就使得对暴雨降雨量的计算结果不够客观,因为实践中的降雨量是随机的,且多变的。
其次,暴雨强度公式采用均匀雨型。虽然暴雨的特点是持续时间越长,其强度越小,但是对于这种均匀计算方式,仍然不利于长时间的暴雨水流量计算,因为在长时间的暴雨降雨的过程中,水流会因为排水系统的运行状况而产生堆积。
再次,在降水量计算的过程中,并没有充分的考虑水文形态和降雨空间对暴雨降水量的影响。理论上,水文形态和降雨空间对于总体水流量的影响是可以忽略的,但是在实践中,尤其是下游流量小于上游流量的情况下,如果不充分的考虑水文情况,将会导致较大的结果偏差。
1.4 排水管网养护管理不到位:无论是污水管道还是雨水管道,无论是主管道,还是支线管道,每年都要定期的维修养护管理。清除检查井和管道中的污泥杂物和阻水的障碍物,修复损坏的排水设施,对管道进行清掏清扫。只有管理养护到位,才能保证管道的正常排水,否则就难以发挥排水管网的防洪排涝作用。
2、解决城市防洪排涝问题的主要对策
2.1 加强城市排水管网的基础设施建设:我国现在正处于加快城市化发展的阶段,因而是新老排水管网并用。合流制与分流制排水管网并用,老城区与新城区共同发展的现状。要解城市的防洪排涝问题,必须首先抓排水管网的基础设施建设:
首先,对那些过时的,不能适应城市防洪排涝需要的旧管道逐步的进行更新改造。
其次,逐步的实现排水管网体系的雨污分流制。
再次,对新城区的建设,从规划、设计、到施工,一定要高标准,严要求。既要考虑现实的排水和防洪排涝的需要,又要考虑未来发展的需要,既要考虑生产生活的需要,又要考虑环境保护的要求与需要。
最后,注重发挥区域污水提升泵站的作用。污水泵站作为防洪排涝的重要设施,每年都要定期的清掏,保证其正常的蓄水量。
2.2 科学合理地选择排水管网系统:城市新区在规划时应尽量采用分流制管网系统,设计时要有超前意识,要考虑到各种可能出现的不确定因素,其规划年限应该超越城市总体规划年限。针对老城区原有的合流制体制,在道路无法拓宽和原有小区排水系统无法改进的情况下,可在合流制系统中建造相关的补充设施,来提高排水管道对生活污水和雨水的排水能力。
2.3 科学合理的选择确定排水系统的流量参数:选择设计标准应根据各个城市的具体气候和发展情况,从技术、经济和管理等方面综合考虑。经过深入的调查研究,和掌握了大量科学数据的基础上才能较精确的科学合理的计算和确定排水系统的流量参数。为了满足防洪排涝的需要,可以在适当位置多增设闸槽井,方便施工维修。
2.4 加强城市排水系统的维修养护工作:建成后的排水系统维护和管理,是其是否能正常运行的关键。排水系统的日常维护,是保证其能否顺利发挥作用的前提。因此,必须加强排水系统的管理,进行实时监控,动态管理。加快技术创新步伐,研制和开发排水管网管理的信息系统,实现排水管网管理的信息化、软件化,养护设备的机械化、现代化,防洪排涝预警系统设备控制的自动化。
城市防洪排涝对策研究 第4篇
1.1 现状概述
三明市城区地处沙溪流域中游狭长的山涧河谷盆地梅列盆地内,市区(梅列区、三元区)属山区丘陵地带,四面高山环抱,植被良好。沙溪河自西南向东北贯穿城区而过,城市位于沙溪河各阶地上,背城侧为高山丘陵,呈狭长带状分布,长约12.8km,地势沿沙溪河低,两边高,市区平均宽度1.5km,总面积16.5km2。城市沿河两岸坡地建设,大部分居民区、建筑物都分布在130m~180m高程之间,较高的师范学校,高程在230米。居民区、建筑群以上为陡峭的山坡地。市区以沙溪河为干流,两岸小溪河众多,河网发达,从东牙溪至三明农药厂沿河两岸主要小溪河有:右岸的东牙溪、芙蓉新村小溪、酒厂小溪、师范小溪、林委小溪、东新五路小溪、东新六路小溪等;左岸的台溪、化机厂小溪、化工厂小溪、三钢小溪、碧溪等。洪水特点:历时短、来势凶、暴涨暴落。
1.2 存在问题
(1)上游蓄水为6.4亿立方米的安砂水库建成蓄水后,加强了暴雨期间对洪峰流量的调节,由于流速的降低在沙溪河形成河沙淤积,下游斑竹水电站的建设,回水至台江,也加速了河床抬高速度,致使原有城市的排洪口处在洪水位以下,甚至有些出水口被泥沙堵塞。
(2)城市建设管理不到位,很多小溪流断面因城市建设被占用,或改道,降低了原有溪流的泄洪能力,山洪到来时无法及时排放,形成内涝。
(3)城市建设管理协调问题。城市市政排水管网属建设局管理,城市防洪排涝属水利局管理,城市设防以后,水利局沿河流两岸筑起防洪堤,城市排水管网成为洪水倒灌的通道,对于如何解决城市排水管网和城市防洪建设,两局之间缺少协调的依据。
(4)城市规模扩大,要求内河设计洪水标准满足5~10年一遇的设计标准,三明市为10年一遇,而原有城市基础设施只能满足1~2年一遇的洪水量标准。
2. 三明市排洪排涝问题解决之法
2.1 规划原则
根据山区城市特点,确定三明市城区排水排涝的原则是:等高截流,高水高排,低水低排,辅以抽排。
考虑到城市建筑物的分布高程,在海拔180~250m高程线建截流坝。
截流坝以上(高水部分),根据地形情况,将雨洪截入沟渠,分别引自上、下游溪流或市区较高地带(设防标准以上),然后排入沙溪。或者采用有压管排洪措施,将高水部分单独排入外江,减轻内涝抽排压力。
截流坝以下(低水部分),沿河较高地段可采取引流后直接排入沙溪。低洼地段(设防标准以下),分片将雨洪汇集于洼地,设排涝站抽排。
2.2 方案构思
根据对东牙溪、富兴堡小溪、芙蓉新村小溪、酒厂小溪、师范小溪、林委小溪、东新五路小溪、东门六路小溪、贵溪洋小溪实地勘察,拟采用两种方案进行比选:
方案一:采用排水涵洞和拦水坝相结合的方法,在250米等高线处建拦水坝和排水涵洞,将芙蓉新村小溪、酒厂小溪、军分区小溪、师范小溪、东新五路小溪在250米等高线以上的洪水位排水涵洞引向贵溪洋。该方案的优点:将250米等高线以上洪水与城区雨水完全分开排放,解决城区排洪沟拓宽改造难的问题。缺点:a.投资大,该方案排水涵洞总长度7680米,拦水坝6座,总投资2470亿元;b.风险性大,在250米等高线建排水涵洞,很容易形成悬河,当发生地质灾害等不可抗拒因素,将对整个城市造成不可估量的损失;c.截流后引向贵溪洋的流量为75.78m3/s,是贵溪洋现有流量42m 3/s的一倍多,为此需将现有河道加宽加高,占用宝贵的建设用地。
方案二:采用压力管道和调蓄池相结合的方法,在200~250米等高线处建调蓄池,将所调蓄水量采用压力管直接压向沙溪河。该方案的优点:a.由于采用压力管排水,管位选择可以比较灵活,受城市现有建筑的影响较少;b.投资少。缺点:穿过城市中心区,与城市管网交叉较多,施工不方便。
2.3 综合分析山洪的形成,我们得出三种解决山地城市排洪排涝的方法。
2.3.1 沿等高线建排洪渠, 将山洪引向溪流。
这种处理方式主要针对山上地形呈扇状分布, 地势相对平坦, 现状未形成明显的沟渠, 雨水来临时呈分散漫流方式进入城区, 在低洼处形成内涝的现状。该处理方法运用于白沙片、列西片和东霞片, 举东霞片的排洪排涝规划作详细说明。
东霞片位于市区东南角,是东牙溪流入沙溪的交汇地段,该地段工矿企业和居民都较密集,同时也是新区开发基地,交通要道,205国道从这里通过,其中约有500m长的国道地势低,是受涝地段。根据东牙溪沿河地形及历史洪水淹没情况,东霞新村附近几乎每年汛期都有菜地被淹。目前沙溪河段东霞片及东牙溪河段东霞片,都兴建了防洪堤,其内涝问题更为突出。内涝水源主要是东牙溪右岸红印山坡地的来水和富兴堡小溪。雨季时,红印山坡地的来水未形成集中的溪流进入城区,而是以分散漫流的方式进入城区,晴天的时候没有山水进入城区。
(1) 高水高排部分:
富兴堡小溪以及红印山高地属山涧溪流。按高水高排的原则,在海拔200m处建一等高截流的高排渠,将东霞体育场、城关200m等高线以上洪水引入富兴堡小溪,由富兴堡小溪排入东干渠,最后排入沙溪河。
高排渠尺寸及富兴堡小溪200m以上各小河P=10%设计洪水成果见下表:
(2) 低水低排部分:
红印山山坡目前已开发为城市小区。其来水分成上段(部分“山水”)、中段(公路上)、下段(公路下)三部分,以及整段。在东霞小学前已建排涝站(规模4.0m3/s),排涝站附近有排水涵洞(闸门流量4.8m3/s,尺寸为1.52.0m),控制受涝高程为130米,现有排涝站规模按一年一遇的设计标准,在高排渠建成后,当发生两年一遇洪水时,此排涝站还可满足排水要求。同时防洪堤沿线原有排水出口须封闭,由排水沟将雨污水引向排涝泵站,由排涝泵站统一排放,以使外河洪水不倒灌市区。
2.3.2 采用压力管和调蓄池相结合的方法,该方法主要是针对山势较陡, 晴天时有山水集中进入城区, 雨季时山洪来势迅猛, 且城区腹地不大。
这种方案的特点在平时山水流经城区可补充城区的地下水, 且现状溪流已形成良好的生态链, 工程实施后不会对现状生态和地下水产生破坏影响, 该方法应用于城关片和下洋片, 举城关片区进行详述。
城关片位于三明市区东南侧,是综合性城区,三元区人民政府所在地,从城关大桥至三明胶合板厂地形较低,特别是中山公园地段,设防前的防洪能力在十年一遇以下。沿沙溪河兴建防洪堤后,其内涝水源主要来自城关小区及芙蓉新村小溪。
(1) 高水高排部分:
芙蓉新村小溪后段属山涧溪流,沿溪两侧地势较陡,形成峡谷,晴天时有山水流入城区,按高水高排的原则,在芙蓉新村小溪海拔180~200m等高线设立有压力管排水的调节池,压力管道采用钢管,压力管与现状流溪基本平行,途经看守所、九中、三中、下洋花园,由钢管将洪水压向沙溪河。其流域特征、水文分析计算成果尺寸长度见下表:
(2) 低水低排部分:
芙蓉新村小溪前段及城关小区的汇水是造成城关片内涝的另一水源,这两部分来水需要采取低水抽排的措施。城关小区的汇水仍分成为三段,“零星山水”属上段、公路以上属中段、公路以下属下段。现状在中山公园(胜利路口)设排涝泵站,排涝泵站按两年一遇洪水量计,泵站设计规模6.0m3/s,闸门尺寸1.5m2m,控制受涝高程130米。规划上按两年一遇洪水量计,设计流量6.6m 3/s。城关小区各段及芙蓉新村小溪前段的水文分析设计成果及排涝站规模见下表:
2.3.3
建排水涵洞和调蓄池, 该方法主要针对城区管线较多, 腹地较大, 溪流发源地山谷陡峭, 相邻山谷直线距离较短的情况。该方法应用于列东片区。
(1) 高水高排部分:
林委小溪在海拔200m高度设调蓄池,调蓄池上游洪水经2.5m2.0m的涵洞引至师范小溪调蓄池,涵洞长965m。五路小溪在海拔230m高度设调蓄池,调蓄池上游洪水经2.2m2.0m涵洞引向贵溪洋小溪。贵溪洋出口在农药厂下游,三明劳教所斜对岸,出口底板高程200m,排水纵坡i=0.044。贵溪洋两岸现为农田和村庄,基本不形成内涝。其水文分析设计成果见下表。
(2) 低水低排部分:
从东新五路小溪(重机厂后山部分)至沙溪河东岸是列东小区,分成为三段:上段是“零星山水”,中段是公路上、下段是公路下。现状已在东新五路小溪出口处设有排涝池,设计规划5.3m3/s,可满足设计要求。东新六路也是列东片的涝区之一,其他处城市边缘,主要有东新六路小溪来水。没有高水高排部分,规划采用低水抽排。列东片区各段的水文分析设计成果见下表:
3. 小结
城市防洪排涝对策研究 第5篇
摘 要 因武汉市常因不确定因素突发局部渍水和涝灾且现行应急排涝设备排水流量小、消除渍水和涝灾过程时间较长而引发设计念头。在分析了武汉市城市特点及渍水、涝灾主要原因后,比较了国内外解决此类问题的主流产品的优劣之处基础上,紧密结合武汉市城市特点参考国内外较成熟技术和部件,设计组成出适用武汉市城市特点的移动式应急排涝水泵,以达到排水流量为800m³∕t的可能。
关键词 城市特点 移动式应急排涝水泵 柴油机 移动机构
一、问题的提出
大凡在武汉市有较长期生活经历、且关注武汉所发生较大事件的人都知道,几乎每年都要发生那么一件或多件局部或者某个地点大量渍水或涝灾,造成交通堵塞、居民生活不便以及国家和人民财产受损的事件。远的不说,就拿近两年有较大影响的两件来说。2007年5月31日从凌晨2时开始暴雨如注,12小时雨量高达144mm。凌晨4时至5时,最大小时降雨量高达94.2mm。因降雨太急,至使排渍管道来不及输送,造成武汉市近三十处出现渍水,其中二七路铁路涵洞处最严重,最深处渍水竟然达到2m多深,一金杯面车遭受了“没顶之灾”。经市区两级应急抢险队长达近五十个小时合力抽排才得以消除;2008年2月常青路口一直径为1.2m的地下供水管道爆裂,导致大片街区被淹,最深处有1m多。
造成城区局部或者某个点大量渍水或涝灾的原原很多,主要有以下几种:
(一)自然因素:1.武汉市是一个山、河、湖、园各具特色的城市,地形地貌属鄂东南丘陵经汉江平原东缘向大别山南麓低山丘陵过渡地区,中间低平,南北丘陵、岗垄环抱,地面及道路有颇多蜿蜒起伏和相对低洼地域。特别在每年的4月下旬至10月上旬,长江、汉江水位高于武汉市地面高度。2.武汉市地处北回归线北侧,属北亚热带季风(湿润)气候,具有常年雨量丰沛,特别在汛期常有小时降雨量在80—120mm大暴雨出现。
(二)人为因素:1.为了解决交叉路口火车与汽车、火车与行人、汽车与汽车、汽车与行人的交通矛盾,全市共有几十处立交涵洞。2.施工损坏地下管线、堵塞下水流道。3.违章建筑、挤占、压地下管线,影响排水疏涝。4.排水设施电源中断。5.排水设备因维护保养不到位造机械故障。6.排水运行人员的失误。7.疏涝不及时,排水管网堵塞。等等。
(三)突发事件:主要表现在供水管突然爆裂或因自然灾害、或其它原因造成的突发性涝灾。随着城市的建设和发展,应急排涝已经成为各个城市不可忽视或缺的问题。
二、国内外部分应急排涝设备的解析及我市应对应急排涝设备的现状
(一)国内主流应急排涝水泵大都采用口径在150mm左右潜水泵一台或多台来工作(依随伴的发电机容量而定)。辟如河南省南阳市生产的排涝泵车(见图1),是将原装进口沃尔沃柴油动力的120KW发电机组装在BJ1128VHPGG—1大卡车底盘上,再配上美国进口液压动力高速自吸渣浆泵多个,其出水口径为100mm、排水流量为180立方米/t。
排涝泵车总体体积庞大,排水效率低,能源消耗大,主要表现在它要先把机械能通过发电机转为电能,再由电能通过潜水泵转为机械能,如此换过来换过去,其能效降低了很多,设备利用率低,资源浪费较严重,且价格昂贵。也有采用发动机直接驱动水泵的移动式水泵,但大多功率小流量小。
(二)国外设备仅以日本为例。日本是一个工业发达、四面环海的岛国,沿海地区大多筑堤护岸,以防御海潮侵袭,但每逢台风暴雨肆虐,堤内土地往往内涝成灾。为了保护堤内人民生命财产的安全,日本国在排涝治水方面积累了相当丰富的经验。由久保田公司开发研制的应急排水泵专用车(如图2)在排涝救灾中发挥了很大作用。它是由装载在由载重10t的载货汽车改装成的平板车上的排水泵履带车两台组成。为了装卸排水软管,在底盘上专门设计了2.9t随车起重机。排水履带车能用无线电遥控,令其从运输车上经跳板驶下来,一直行驶到排水地段,等排水软管接妥后,驶入水中进行排水。总排水量0.75m³∕s(扬程10m时);排水出口管管径350mm;柴油发动机输出功率174kW;泵车总质量26000kg。从排水流量而言比较适合我市特点,但价格昂贵,结构复杂、操作繁琐。
(三)我市应对措施的现状及其突出蔽端。早在5年前就成立了应急排涝抢险队伍,分部在武汉三镇,反应速度也很快,但排涝的时间较长,笔者认为主要是使用的技术装备远不能满足实际要求。1.潜水泵的口径小2.电源车的功率小3.应急排涝实例:从以往出现过的局部涝灾渍水来看,大多在大几百立方米至数千立方米,从发生到排除,大都用时在24小时左右或更长时间。
(四)据多年经验,类似于2007年5月31日二七路铁路立交涵洞的渍水等情况,积水10000m³左右的情况下应急排涝水泵应该要有足够大的流量,才能保证快速排涝,达到应急的效果。经科学测算并考虑使用便利、投入少等因素,设计流量应在1000m³/t。但目前市场上无现成的流量在1000m³/t的移动式应急排涝水泵,有自行设计真正适合于我市城市特点的移动式应急排涝水泵的必要。
三、设计思路
总体思路:移动式应急排涝水泵由柴油发动机、水泵及车架组成;水泵由动力机械直接驱动;水泵不需灌引水或另设真空泵抽真空;水泵排水量较大且不易堵塞的水泵;行走机构采用微型拖拉机挂车底盘改造;动力装置选功率较大、体积较小、工作稳定可靠的柴油发动机。现在市面上有现成的部件,我们只要按需要进行加工、改造、组合即可。
(一)水泵选型:主选无堵塞式排污泵(参见图3),这种泵集自吸和无堵塞排污于一体,采用轴向回流外混式,并通过泵体、叶轮流道的独特设计,既可象自吸清水泵那样不需要安装底阀和灌引水,又可吸排含有较大颗粒的污水。在反复研究后得出:现成的300ZW—800—14自吸式无堵塞排污泵非常适用。
1.它有足够大的流量:800m³/t;足够的扬程:14m;配用功率也不很大,只需55KW。
2.不需要灌引水或抽真空。
3.不容易堵塞,进水口无需过滤网。可通过颗粒大小为泵口大小的60%。
4.目前国内市场可作移动式自吸式无堵塞排污泵最大的还有口径350mm、排水流量1200 m³/t,但输入功率须95 KW,与之相比输入功率近似增加1倍,若要增加点富余量,发动机功率需增加至170 KW左右。就这意味柴油机功率增大且体积重量均随之增加,不太适合制作轻型移动式泵车。
(二)动力选取:选用新型电喷环保形柴油机,为了留有余量,选配功率在80kw左右为宜,可选取的品牌有上海鼎新——康明期(CUMMINS)系列柴油机、上海“东风”135电站柴油机、日本三菱、瑞典的沃尔沃、以及维柴、常柴、珠柴等等。主要考虑:便于与水泵组配套、经济实用、操作简便。
重点关注的问题:传动轴扭转时的强度和刚度。
为了保证等截面圆轴在扭转能安全、正常地工作,必须使其危险截面上的最大剪应力τmax不超过材料的许用剪应力[τ]。传动轴扭转时的强度条件由下式计算。
式中,最大扭矩Tn max的单位采用N•mm。计算WT时,直径d的单位采用mm,由此而得的最大剪应力τmax单位为MPa。
传动轴扭转时除了需要满足强度条件外,还需要满足刚度条件,即不能产生过大的扭转变形,否则会引起机器的精度和振动。刚度要求往往起着主导作用,所以传动轴的扭转变形需要有一定的限制,通常要求单位长度扭转角θ不得超过许用单位长度扭转角[θ]。传动轴扭转时的刚度条件由下式计算。
式中,G称为材料的剪切弹性模量和截面几何量Ip之积称为抗扭刚度,θ和[θ]的单位均为rad/mm.但在工程实际中,[θ]的常用单位为(º∕m),如果需要将θ换算成(º∕m),则刚度条件算式可改写成下式:
式中,Tn max的单位采用N•mm;G的单位为MPa(N/mm²);IP的单位为mm4;θmax的单位为(º∕m)。
许用单位长度扭转角[θ],是根据载荷性质和工作条件等因素决定的,其具体数值可查阅有关资料。在一般情况下,[θ]=(0.5~1.0)(º∕m)。
(三)移动机构:采用轮式拖拉机拖车底盘进行改装。改装过程中也要着重考虑车架的机械强度、刚度准则,原理与上述相同,计算中略有差异,可参阅相关资料,这里不再赘述。同时还应考虑轮胎承载能力和制动机构的可靠性,确保使用安全、便捷、可靠。短小距离由人工移动,远距离可采用质量大于泵车总质量1.5倍(经验数据)机动车牵引即可。
(四)附属设备简述:照明装置采用机动车前大灯改制,供电线路参考机动车供电线路;水管宜采用定制橡胶水管,定长不超过4m为宜,根数12,分两部分置于主机两侧水管架上。
总而言之,本设计是根据多年的经验,并在充分了解参考现有的国内外相关资料后得出的一种尝试,从理论上讲,它比我市现行应急抢险潜水泵单台效率要提高n 倍;总能耗可降低30~50%;体积和质量分别比上述国内国外产品小40%和轻60%左右。
参考文献:
[1]张兰芳,马宜灵.新型移动式抽水装置的研制.中国农村水利水电.2002(3).
[2]何信运.日本应急排水泵专用汽车的开发.专用汽车.1994(3).
城市防洪排涝对策研究 第6篇
香格里拉县城是云南省迪庆藏族自治州人民政府的所在地, 是该州的政治、经济和文化中心, 是滇、川、藏大三角的物资商品集散地, 也是云南进入四川、西藏的另一通道, 滇藏214国道由南至北纵贯穿城区。城市主要水系有“三河一海”分布 (即龙潭河、纳赤河、奶子河、拿帕海) 。流域面积560 km2, 水系多为东西分布, 流经县城汇入拿帕海, 由于城市防洪标准低, 拿帕海落水洞排水不畅, 无控制性工程, 每到汛期, 城市房屋、街道、周边农田、草场都会不同程度地受到洪水的危害, 更有甚时水位提高, 对迪庆机场、国道214线城区至依拉段造成影响。洪涝灾害频繁给当地的社会安定, 经济发展和人民群众的生产、生活带来了很大危害和威胁。
2 城市发展规划、目标及要求
根据香格里拉县城市总体规划及 (2007年) 修编规划的发展要求, 确定远期2020年, 规划城区面积7.55 km2, 保护人口7.5万人。城市的定位为:①大香格里拉核心景区中的旅游胜地;②滇、川、藏结合部的重要经济中心;③滇西北高原生态旅游中心和宗教文化特色城市。城市的性质是滇、川、藏交界地区的经济中心和交通枢纽, 国际性生态旅游城市。以高原山水生态城市为规划建设理念, 在经济方面, 继续发展农畜经济和生物资源加工业, 积极发展旅游经济, 将香格里拉建设成为“迪庆州政治、经济、文化中心, 积极发展城市旅游业”。要求城市防洪排涝基础设施建设要与城市总体规划相协调, 加大水库、湖泊的调蓄滞洪能力;加强河流两岸的水土流失治理, 标本兼治, 真正做到防洪减灾, 提高河流的整体防洪能力, 将目前的20年一遇洪水标准, 提高到30~50年一遇洪水标准。
3 建立城市防洪排涝工程体系对城市发展的作用
建立城市防洪排涝工程体系, 从客观上解决自然环境和城市建设所形成的城市河体水网 (或管网) 分布不科学的现状, 用工程的方式, 除涝减灾, 合理调度调整河网水体分布使其满足不同用途的需求, 如城市人口饮用水、建设加工工业用水、城市绿化和景观用水、城郊农牧草场用水等。低水低灌, 高水高用, 对那些水位原本就比较低的可采取适当机械加压以解决必要的水流循环;解决水量年季分配的问题, 如冬春雨水偏少, 供水紧张;夏秋两季雨量偏大雨水过多, 要解决较大的排涝问题;建立科学合理的调蓄分配水系统, 真正做到保持总水量的年季平衡。以自流为主, 机械加压为辅, 降低供排水成本。
提高城市防洪标准, 在城市规划中应将城市的防洪排涝问题与城市建筑功能分区、总体布置、立面景观布置、民族建筑特点等要素一并统一研究, 一个好的城市规划建设是要建立在有山有水、空气清爽、环境优美, 建筑新颖、民族传统文化特点突出之上, 城市的防洪排涝体系为城市的建设发展保驾护航。
4 防洪水工程体系
4.1 气象及暴雨
香格里拉县城为无径流资料区, 主要气候特点是干、湿季分明, 长冬无夏, 立体气候明显, 城区多年平均气温5.8 ℃, 极端最高气温25.6 ℃, 极端最低气温-25.4 ℃, 多年平均降雨量618.4 mm, 多年平均蒸发量1 057.7 mm。香格里拉县气象站1980-2008年共28年最大1、6、24 h暴雨系列及降雨量表明, 降雨多分布在每年6-9月份, 且这一时段降水占全年的70%以上。河流洪水来源于暴雨, 具有一般山区性河流特点, :洪水陡涨陡落, 汇流历时较短。
纳赤河为城区主要流, 以此为代表性河流作分析。纳赤河下游控制断面径流面积F=313.2 km2, 主河长22.8 km, 坝区主河道平均比降8.3%, 查《云南省暴雨径流查算实用手册》, 该区域位于暴雨区划的2分区, 暴雨点面折减系数为:α1=0.767, α2=0.793, α24=0.813 流域面设计暴雨如表1。
4.2 设计洪水计算
根据暴雨、产流、汇流参数及流域特征值, 利用《云南省暴雨径流查算实用手册》专用计算机程序可计算得纳赤河下游 (污水处理厂) 控制断面设计洪水成果见表2。控制断面设计洪峰流量采用面积修正法进行计算, 公式为:
4.3 防洪排涝工程体系研究
根据《香格里拉县“十一五”及2010年国民经济社会发展纲要》和清华大学城市规划设计研究院完成的《云南省香格里拉县城市建设总体规划 (修编) 说明书》 (2000-2020年) [1], 城市规划面积可达7.55 km2。
城市防洪以提高城市防洪标准, 建库削峰, 建设城区“三河”堤防、建立分蓄滞洪区和保护湿地生态环境为主要措施的要求。在此基础上在充分分析区域水文、气候、降雨径流产水情况, 应加大蓄水工程建设, 加大城市河网改造工程建设, 拦蓄城市区域以东及北侧的主要河道径流洪水。从城市上游主要河道径流情况分析, 目前, 已建成的桑那水库库容1 500万m3, 在建的金母芦水库库容533万m3, 工程可调蓄水量仅占这一时段水量的14.58%, 由于该区域冬春少雨 (雪) , 降雨主要集中在每年的6-10月份, 并且, 降雨的70%雨量也集中在这个时间段, 拿帕海流域年平均径流总量1.79~2.5亿m3, 最高洪水位3 267.80 m, 东北方向为主要来水河道年平均径流量达1.375亿m3, 西侧及西北侧的吉仁河电站和汤满河电站年平均发电用水量为1.68亿m3。由此可见, 汛期仍有较大水量需下泄, 这样, 就大大地增加了城区3条主要河道和拿帕海的下排水总量的困难。河道现有断面不能满足行洪断面要求, 若加大行洪断面, 则要拆除大量已建的房屋、道路和桥梁, 是一笔巨大的投资。
笔者认为, 既要达到上述要求和最终目标, 又要从城市发展的眼光看将来, 城市防洪排涝工程体系应随城市外沿发展而发展。思路如下:在城市的上游布置截蓄工程, 建设金母芦水库及腊崩谷拦河堤坝工程。金母芦水库汛期弃水通过长约1 250 m的隧洞将水引入腊崩谷拦河堤坝内, 腊崩谷拦河堤坝 (闸) 高4~8 m, 截蓄城市东北方向的河道天然来水600~900万m3, 上游3个水库为城市提供生产生活用水、城市绿化景观用水和上游湿地生态用水, 同时分蓄上游汛期大部分洪水。城市中间河段以纳赤河为中轴, 布置“三纵二横”城市景观河道水网, 通过长约420 m的隧洞将奶子河与松赞林寺湖相贯通, 设置五村节制闸和奶子河节制闸调整河道 (湖泊) 水位, 可增加约800万m3的景观用水、城市绿化用水和松赞林寺湖较大面积的湿地水面。城市下游为拿帕海蓄滞洪区, 疏通落水洞, 在落水洞较集中的北侧建设闸坝式堤坝, 采用闸门控制拿帕海水位, 既要保证下游汤满河水电站和吉仁河水电站的发电用水, 又要保持拿帕海湿地生态环境保护要求所需要的水位。严格控制最高水位, 以保证迪庆机场及国道214线依拉段的安全水位要求。最终通过这样一个可控、可操作的防洪排涝工程系统, 加强监测预报信息采集, 强化管理, 做好水量年季间的平衡与分配。这样, 就能做到蓄排可控, 运行简便, 大大提高治洪排涝能力和实际效果。
贯彻“全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理”的方针, 根据城区洪水与洪灾的特点, 先急后缓, 先易后难, 分期实施。保证新城区建设规划得以实施, 保证新老建城区的安全和发展, 同时带动全县的经济、政治、文化的发展, 为全面实现小康社会打下坚实的基础。
5 结 语
在认真分析城市及流域气象条件、产生洪涝灾害的原因, 提高城市防洪标准, 建立科学的城市防洪工程体系调蓄拿帕海水量, 做好区域内各河流水资源平衡。要坚持以人为本, 人水和谐, 统筹兼顾, 依靠科技, 依法防控的原则。统筹城市发展与防洪排涝建设, 全面推进城区堤防、河道、管网、泵站等工程建设, 不断完善城市防洪排涝工程体系、监测预警体系, 全面提高城市整体防洪排涝能力。在城市的上游建库 (或堤坝) 削峰拦截超量洪水;在中段规划布置“三纵二横”的河道水网体系, 做好水的文章, 以满足各类用途水量要求, 使水成为城市建设的活的“灵魂”;在城市的下游拿帕海落水洞比较集中的一侧, 修建堤 (闸) 坝, 采用闸门控制拿帕海之水位高低, 保持一定水位和下泄流量, 降低地下水位, 确保迪庆机场和国道214线城市段的安全。同时, 把高原拿帕海湿地保护的更好, 保护好珍稀鸟类黑颈鹤的栖息地。除水害, 兴水利, 把香格里拉城市建设成人居安乐、富裕和谐世人想往的香格里拉。
摘要:城市防洪排涝关乎社会安定、市民安居乐业以及各项事业的发展。在城市规划建设中, 城市防洪排涝对城市发展趋向的影响十分显著。提高城市防洪标准, 建立城市防洪排涝工程体系, 搞好水资源平衡, 兴利除害, 对繁荣发展水利事业促进社会和谐, 保护生态环境走可持续发展之路有着十分重要的现实意义。
关键词:建立,城市防洪排涝,工程体系,研究
参考文献
城市防洪排涝对策研究 第7篇
2010年国家住建部对全国351个城市进行了调查,结果显示从2008~2010年间“有62%的城市发生过不同程度的内涝,积水深度超过0.5m的占74.6%,积水时间超过0.5h的占78.9%”[1]。不仅如此,“目前全国仍有340座城市(占总数的53%)没有达到国家规定的防洪标准”[2]。2013年国务院下发了《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》(国办发[2013]23号),要求各地重视排水防涝问题。住建部也编制了《城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲》,要求各地着手编制防涝规划。在此背景下成都研究编制了城市排涝规划。为了准确判断找出城市排涝系统薄弱环节,该规划采用了排水系统与河网系统一体化模拟软件(XPSWMM)进行了模拟仿真。模拟过程收集整理了多年降雨量、城市下垫面、城市雨水管网、地形、河道集雨面和断面等大量数据,对成都已建成区划分了排水分区,并对已建成区排水分区进行了重现期评估,清理出风险点,在此基础上完成了建成区排涝能力提升规划。
1 成都建成区防洪排涝能力现状及问题
成都建成已经有2000年的历史,在解放后城市发展迅速,目前成都常住人口一千四百余万人,名列副省级城市第一位,中国大陆城市第四位,总面积为598km2。在面积规模扩大的同时,成都市也不断完善了基础设施的建设。从20世纪80年代开始进行了雨污分离的管网系统优化建设,其中雨水管网工程以防洪治涝为首要目标,采用重力流为主的雨水排放方式,根据成都市勘察测绘研究院提供的最新管探资料,中心城区现状雨水管道共2591km2。同时成都也开展了中小河道的建设,使成都市防洪排涝体系进一步完善。在成都市中心城区,现有的排水设施能保证在暴雨(24h内降雨量在50~99.9mm)时,城区在短时间内能迅速排出积水。但在特大暴雨(24h内降雨量在100~250mm)时,主城区部分低洼地带积水较为严重。
在2002年7月、201 1年“7、3特大暴雨”、2013年6月中旬出现的大范围雷雨天气,造成中心城区多处点位出现内涝。根据初步分析,雨水收集系统不完善、排水出口不畅、河渠管三级排放标准衔接不够等是内涝的主要原因。为了更准确发现现状存在的问题,研究采用了XPSWMM模拟软件进行排水系统水力模型构建,并基于模拟分析更准确的提出了规划策略。
2 研究思路与技术路线
研究主要分为四个步骤(见图1):①相关数据整理,对城市现状进行分析;②基于模拟软件完成城市排水分区、城市河道及流域特征分析;(③基于排水系统的仿真模拟对城市现状排水系统能力进行评估,并进一步完成城市内涝风险评估;(④结合以上分析完成城市排水防涝能力规划。
其中非常关键的环节在数据的整理、水力模型构建、分析和规划应用。
2.1 模拟软件
成都此次排水防涝规划选用了XPSWMM模拟软件,在排水能力评估、积水分析和风险评估中发挥了很大的作用。XPSWMM (Stormwater and Wastewater Management Model)是由澳大利亚XP Solutions研发的专业模型软件,能进行水文学、水力学及水质分析计算,排水系统与河网系统的耦合计算,以及一维和二维的耦合模拟,功能强大;同时与GIS、CAD等软件衔接便捷,应用广泛。
2.2 研究关键环节
(1)基本数据整理:具体包括降雨规律分析和下垫面解析。通过对气象数据和城市用地等信息的统计修正了径流系数、设计重现期等重要设计参数。同时对作为系统衔接的城市河道也进行了信息整理和排水能力分析。
(2)模型建立
模型主要包括雨水管网模型和河道概化模型。研究根据成都管网信息在GIS系统中划分了排水分区,并将相关数据导入XPSWMM构建了管网模型,并采用了实测降雨进行了模型率定。经检验合理的模型应用在排水能力评估、局限性诊断和城市内涝风险区域评估上。
河网模型建立的基础是河网的分布图和377个测量断面数据(其中2013年实测257个),也充分考虑了河道交汇、分布特征、断面突变等因素,河道交汇或突变处为模型计算节点。节点与节点之间采用“连接”即河段方式连接。概化后河网模型包括547个节点,596个河段。由于时间和经费关系,本河网模型忽略了桥梁等水工构造物的影响,对目前河道抵御风险的能力进行了评估,并为排水管网模型分析提供了水位边界条件。计划在后续项目中进一步加细河网模型。
(3)结合模拟结果分析完成相关规划
结合管网系统模拟判断出了城市内涝风险点,制定了雨水径流控制标准、城市内涝防治标准等规划标准,并对采取的工程措施效果进行了模拟评估,针对内涝风险区域更为科学的制定了应对措施。
3 模拟结果分析及优化规划方案
3.1 模拟结果
(1)内涝风险评估与区划
模型采用了100年一遇6h设计暴雨过程,根据管网模拟结果,规划研究制定了风险点划分原则:
①积水深度在20~30cm的划分为中风险点;
②积水深度在30cm以上的划分为高风险点。
结合模拟模型,研究统计出三环路内内涝风险点共计51个,其中高风险点42个,中风险点9个,其中一环路内19个,一环路~二环路16个,二环路~三环路16个。
(2)河道排涝能力
府河是成都市中心城区的主要河流,经过调整,府河水系共保留河流34条,其中一级支流12条,二级支流14条。根据河道实测断面建立了水力模型,通过模拟计算出了50年一遇洪水下河道的溢流点位置(见图3)。
以上结果显示:
(1)成都近年来实施的一系列河道和水利工程从根本上提高了成都中心城区河道抵御流域性大洪水的能力;
(2)市区周边不同区域河道防洪能力差异很大,对管网的影响也较明显。在旧城改造、河道整治的实施过程中,需要借助水力模型工具来分析河道整治后对区域防洪排涝和下游防洪排涝的影响,辅助工程决策。
3.2 优化改造建议
(1)分批对城市内涝风险进行整治改建
通过研究判断出的51个风险点,规划建议可通过城市更新、设施建设等环节逐步进行整治改建。具体内容包括管道整治和内河整治。
①管道整治:研究提出打通断头路雨水管道,加快雨水管网的连通来解决城市内涝问题。规划建议随着道路建设,完善建成区内未完成的雨水管网建设,并在部分低洼地点通过增设泵站、管网改造等途径优化。
②内河整治:依据《中华人民共和国防洪法》和国家《防洪标准》,通过实施拟定的新建堤防工程,使城市河道形成完整的防洪体系,达到相应的防洪标准,消除防洪标准内成都市中心城区可能发生的洪涝灾害。规划提出了针对四大水系的分期整治规划。
(2)成都城市雨水径流控制与资源化利用
目前国外很多国家已经普及的LID低影响开发理念已经日渐在我国推广开来,我国最新室外排水规范也已经明确要求引入相关概念进行设计。研究发现成都部分地区雨水管网不足以应对极端天气带来的短时暴雨,因此规划结合LID措施和不同的建设情况提出了相应政策和建设措施。
①政策措施
对于新建地块,政策上应考虑对开发商提出减少面源污染、降低径流系数、雨水再生利用等要求,作为地块出让的附加条件。应鼓励开发商采用生态排水方式,要求其按用地面积的一定比例设置调蓄池,限制其排入市政管网的雨水管道规模,地块建设须对雨洪风险以及开发强度进行评价,并且需报主管部门审批。并提出中水回用的要求,鼓励雨水资源在地块内进行循环利用。
对于成都市已建成区,改建工程牵一发而动全身,因此需要对全市进行综合径流系数评价,对于径流系数较高、内涝风险较大、面源污染严重的区域有针对性地提出工程措施,并且尽量利用河道、湖泊、景观水体等既有条件进行滞洪、蓄洪、排洪。改造工程中要求改造前径流系数不大于改造以前,鼓励改造过程中引入生态排水方式。
②工程措施
已建成地块由于土地出让等因素,只能通过政策鼓励开发商进行低影响设施建设,如绿色屋顶、雨水花园、雨水箱和雨水池等。通过对成都市现状条件的分析,认为可利用现有的市政公园建设调蓄池,由于成都大多数公园都建有水景,因此直接在其现有景观水池上进行改建,可操作性较强。调蓄池建成后,可以起到滞洪蓄洪、削峰调蓄的作用(见表1)。
研究同时建议利用现有湖泊进行滞洪调蓄,结合成都具体水系情况选择府河和清水河上游的安靖湖和金沙湖。这也是成都主城外围地区防洪主要来水。安靖湖和金沙湖可以在洪峰时起到调蓄的作用,对城市防洪安全有很大好处。安靖湖与金沙湖实施后,通过石堤堰与两路口分水闸对河道流量优化调度,可以减轻郊县地区和成都本地主城区的防洪压力。
3.3 研究思考
本次规划研究非常重要的一个部分就是城市管网、河道、气象等相关数据的收集整理。在编制规划的过程中,资料收集涉及水务、气象、规划等多个政府部门,前期收集过程耗时很长,并需要多次沟通。同时雨水管网等信息还存在部分数据错误和缺失的情况,因此应加强普查数据的采集与管理,确保数据系统性、完整性、准确性,为建立城市排水防涝的数字信息化管控平台创造条件。
借着此次规划编制,成都相关部门也自此开始逐步完善相关数据整理,并开始建设数据共享机制,逐步完善相关资料管理。
4 结语
本规划编制和研究严格依据了住建部提出的《城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲》,也是成都市第一次完成这类规划编制。整个研究过程对城市排水防涝现状进行了深入调查,有利于城市更好应对雨洪灾害,并对雨水进行资源化利用。成都本次规划选择的XPSMWW模拟软件构建模型并进行模型分析应用,为科学合理的制定规划策略提供了较好的技术手段。
参考文献
[1]http://www.china.com.cn/news/env/2011-08/01/content_23115247.htm,2013.4.
淮安市城市防洪排涝规划后评价 第8篇
江苏省淮安市地处苏北平原腹部, 是苏北腹地重要中心城市。淮安市主城区位于淮河流域下游, 紧靠我国五大淡水湖之一的洪泽湖, 境内地势低平, 河网密布, 自南向北有苏北灌溉总渠、淮河入海水道、大运河、里运河、废黄河、盐河等6条流域性河流穿过, 主城区西侧为分淮入沂综合利用河道, 区域地形及水系特征给淮安市带来了巨大的防洪排涝压力。
《淮安市城市防洪排涝规划》 ( 2002年) ( 以下简称《规划》) 针对淮安城市防洪排涝工作特点, 结合工程与非工程措施, 构建了淮安新的城市防洪排涝体系。通过对《规划》及实施效果的后评价, 找出《规划》的成功和不足之处, 为新一轮的《淮安市城市防洪排涝规划》编制提供科学依据。
按照《水利工程建设项目后评价报告编制规程》和《江苏省政府投资水利建设项目后评价办法》的要求, 结合《规划》和工程建设实际, 后评价的主要内容包括规划编制及总体布局后评价、规划实施情况评价、经济效益后评价、影响后评价和可持续性评价[1,2]。
1 规划编制及总体布局后评价
结合《规划》编制时淮安市发展情况及防洪排涝形势, 从规划的必要性及原则、规划标准、总体布局等方面对《规划》进行评价。
1. 1 规划必要性及原则评价
随着淮安城市规模的不断扩大, 在《规划》编制之初, 淮安市城市防洪排涝标准偏低、工程设施老化现象严重, 城市防洪排涝体系主要依赖于流域性防洪工程等外部条件, 区域排涝出路严重不足, 城市防洪排涝问题亟需解决。《规划》的编制及实施, 对进一步加快淮安水利建设步伐, 提高城市安全保障, 维护经济、社会和环境可持续发展, 意义重大。
《规划》以“全面规划、综合治理、因地制宜、节约用地、讲求实效”为原则[3]。规划思路上, “依托流域、区域治理, 构筑城市外围防洪屏障, 扩大外排出路”, 体现了城市防洪排涝工程与流域规划及城市总体规划相协调, 城市防洪与城市排水相协调的全面规划之原则; 防洪措施上, “工程措施与非工程措施相结合, 工程设施与城市其他基础设施相结合”体现了讲求实效之原则; 治涝措施上, “合理划分排水区域, 实行高低、内外分开, 自排为主, 机排为辅”体现了因地制宜、节约用地之原则; 水环境治理上, “对大运河、里运河实施截污导流, 改善水环境, 提高区域环境质量”体现了综合治理之原则。
1. 2 规划标准评价
按照《中华人民共和国国家防洪标准》、《城市防洪工程设计规范》要求, 防洪标准应为100 ~ 200年一遇。《规划》综合考虑了保护区人口的数量和经济发展水平, 确定市区防洪标准100年一遇 ( 淮阴区为50年一遇) 是合适的。按此防洪标准建设实施的城市防洪工程在2003年和2007年2次洪水中发挥了重要作用, 实践证明该防洪标准的确定具有科学合理性、前瞻性和可行性。《规划》按照淮安市暴雨强度公式及1970—2000年降雨资料, 经计算后确定淮安城市治涝标准为: 至2010年达到20年一遇。但根据《淮安市入海水道以北地区防洪排涝规划》 ( 2012年) 水文分析计算表明, 目前淮安市城市排涝标准无法全面达到20年一遇标准, 只有中心城区基本达到此标准。
1. 3 总体布局评价
《规划》以二河东堤、里运河、大运河及废黄河加固工程为防洪工程重点, 布置南线、西线、北线、中线4条防洪线路; 以河道整治及配套建筑物、泵站工程、截污导流工程为排涝工程主要建设内容, 分6个片区分别治理[3]。实现了整体布局上的防、滞、排协调统一, 总体布局合理可行, 有效地抵御了洪涝灾害的发生。
防洪思路由洪水“控制”向洪水“管理”转变, 减轻了洪水危害, 利用了洪水效益, 但《规划》的排涝工程数量及规模并未达到实际要求, 暴雨造成淮安市局部积水现象仍然存在。应结合淮河入海水道二期工程的建设, 将洪泽湖的防洪标准从100年一遇提高至300年一遇, 扩建排涝泵站, 增加外排出路, 加强疏浚扩宽城区排涝河道, 统筹安排地面及地下排水网络, 推进实施雨污分流。
2 规划实施情况评价
2. 1 工程措施实施情况评价
2. 1. 1 防洪工程
至2011年末, 防洪工程已完成二河东堤复堤工程及防渗处理工程, 完成清基土方13. 8万m3, 筑堤土方47. 26万m3, 机械垂直铺膜15. 32万m3; 大运河加固工程已完成26 km的沥青混凝土防汛道路工程、撤并码头14座; 里运河和废黄河加固工程正在实施中。
堤防加固改造及清障工程的实施, 有效解决了原堤防标准低、堤身质量差、渗流不稳定、险工隐患段多和沿线穿堤建筑物众多等问题, 提高了堤防的防洪标准, 基本建成流域内防洪体系, 降低了保护区内遭遇洪水灾害的频率。里运河加固方案的调整、古黄河水利枢纽的新建, 达到了“显水露水”、提升生态环境及水景观的效果, 优化了城市防洪格局, 但需要建立权责明晰的专门机构, 负责工程的日常管理及维护。
2. 1. 2 排涝工程
排涝工程基本按《规划》进度要求完成, 6个排水片区内共整治河、沟39条, 疏浚长度153. 487 km, 新开河道1. 86 km, 护砌94. 444 km, 建设配套建筑物44座; 新建、扩建和拆建一、二级排涝泵站15座, 排涝流量为146. 2 m3/ s; 完成截污导流干管38. 51 km, 泵站4座。
对清安河、苏州河、丰收河、小盐河、孙大泓、文渠、盐河和崔大泓等几条骨干河道的整治, 加大了流速, 减轻了河道堵塞、淤积; 对河岸进行护砌, 防止水流侵蚀造成破坏的同时, 改善了水体水质; 新、改建泵站, 加速了各片区涝水的外排, 减少了涝灾损失。目前, 清浦区、清河区、开发区和淮安区城区面积为146. 06 km2, 在入海水道不行洪的情况下, 淮安市主城区 ( 20年一遇) 和渠北农区 ( 10年一遇) 合计产流量1 089 m3/ s ( 不包括临时机口排涝流量) , 满足《规划》排涝标准; 若入海水道行洪, 则排涝标准远远不足。淮安市主城区基本达到20年一遇排涝标准, 其他片区均未达到规划目标, 排水工程仍存在排水通道不畅、线路过长、出路不足、因洪致涝现象严重等问题。
2. 1. 3 水环境整治工程
对大运河、里运河实施截污导流工程, 完成土方267. 06万m3、石方1 318 m3、混凝土47 549 m3、钢筋加工2 268 t、铺设截污干管38. 508 km、提升泵站4座、砌石8 037 m3、金属结构18 t。对里运河城区段进行清淤, 将现状污水集中处理后, 尾水排入清安河经淮河入海水道入海, 改善了南水北调工程东线输水干线———大运河、里运河淮安城区段的水质, 提高了区域环境质量。
2. 2 非工程措施实施情况评价
建立水情制度, 实现雨、水情自动采集、传输、存储和查询功能, 加强汛情监测预报, 提高预报准确率, 便于调度城区防汛排涝工程高效运行。非工程措施的实施准确及时监控了城区汛情信息, 完善了城市防汛指挥决策系统, 全面提升了防洪管理能力, 提高了洪水灾害的反应与处置能力。但目前淮安市城市防洪与排涝工作分别归于水利部门和城建部门负责, 不利于城市防洪体系的统一规划、建设与管理, 造成了实际工作中部分问题与矛盾难以统一、高效的协调和处理, 为淮安市城市水务一体化进程的推进造成了障碍。
3 经济效益后评价
由于《规划》所涉及的防洪排涝工程均属于社会公益性质的水利建设项目, 基本没有财务收益, 故经济效益后评价时, 不做财务后评价, 只进行国民经济后评价[4]。
3. 1 评价参数
计算期分为建设期和运行期, 计算期取50年, 其中建设期10年 ( 2002—2011年) , 正常运行期40年 ( 2012—2051年) 。已建工程投入运行日期不尽相同, 为了方便计算, 将各项目运行初始期均设定为2011年末。由于资金的价值随时间而变, 相同的资金在不同的年份其价值各不相同, 因此需要选择一个基准年份, 作为计算的基础。基于以上分析, 资金时间价值计算的基准年选在2011年末, 投入物和产出物均按年末发生和结算。根据《建设项目经济评价方法与参数》 ( 第三版) 有关规定, 社会折现率is取8. 0%[4,5]。
3. 2 费用和效益计算
国民经济后评价中的投资和费用, 原则上应采用影子价格计算, 但考虑到实际工程中测算影子价格的工作量大, 而现在很多货物的市场价格已接近影子价格, 故可以直接采用市场价格。淮安市2002—2011年城市防洪排涝工程各项目分年度投资情况见表1。各项目投入运行后, 年运行费用为2270万元, 流动资金按年运行费的10% 计算, 为227万元。
淮安市城市防洪排涝项目产生的国民经济效益主要分为防洪效益和排涝效益。
《规划》的实施, 提高了淮安市城市防洪标准, 保障了淮安市城区264. 3万 ( 2011年) 人民的生命财产安全。防洪效益按原防洪标准下可能造成的洪灾损失与《规划》实施后实际产生的洪灾损失的差值计算, 包括直接防洪效益和间接防洪效益。其中直接防洪效益按受灾人口数乘以人均损失计算得出, 间接损失按直接洪灾损失值乘以间接损失系数求得[6,7]。我国城市的间接损失系数一般采用范围为16% ~35% , 结合工程所在地区具体情况, 间接损失系数取20% 。经计算, 多年平均直接防洪效益为13 393万元, 则多年平均间接防洪效益为2 678. 6万元。因此, 淮安市城市防洪工程的多年平均防洪效益为16071. 6万元。
对于已建排涝工程的排涝效益采用涝灾频率法: 根据调查的资料, 分别拟合原有、现有排涝工程下涝灾损失频率曲线[7], 推求得多年平均直接排涝效益为2 200万元。另外, 由于涝水淹没导致交通通讯中断、经济活动受阻或停滞而造成的间接经济损失按直接损失的25% 估算, 因此淮安市城市排涝工程的多年平均排涝效益为2 750万元, 占2011年淮安市市区GDP ( 815. 26亿元) 的0. 034% 。
3. 3 国民经济评价
根据SL72—94《水利建设 项目经济 评价规范》[5]要求, 计算得出, 国民经济各项评价指标均达到了规范要求: 经济内部收益率为10. 10% , 大于社会折现率8% ; 经济净现值为27 622. 19万元, 大于零; 经济效益费用比为1. 30。说明, 淮安市城市防洪排涝项目国民经济效益良好, 在经济上是合理的。当工程效益发生不利变化时 ( 效益减少20% ) , 国民经济评价 指标中的 经济内部 收益率仍 能达到8. 28% , 表明了该项目具有较强的抗风险能力。
4 影响后评价
4. 1 技术影响评价
《规划》实施过程中, 技术创新体现在将里运河城区段防洪工程由原规划的堤防加固方案调整为建闸方案, 由传统的单一堤防挡洪调整为呈现生态、隐蔽闸坝结合防洪, 避免了城市防洪“围城效应”的发生。基于云计算的防汛防旱信息集成平台于2011年汛期投入试运行, 成功实现了全市在一个云平台上的多个防汛防旱业务系统的有效整合和灾情旱情远程监控、信息报送等目标, 并获得了2012年度水利部大禹水利科学技术一等奖, 具有广泛的的社会经济效益和应用推广前景。
4. 2 社会影响评价
《规划》实施后, 不仅有效解决了洪涝灾害、水污染等问题, 还切实提升了淮安市城区河道及沿岸的环境质量, 河道整治工程改善了水质, 增加的植被覆盖率降低了城市噪声和大气污染, 有效的促进了城区生态环境的良性循环。古黄河、里运河风光带、里运河亲水平台等水景观建设, 打造了一系列水域旅游精品工程, 改善了淮安市城市生态环境, 提升了城市总体形象, 促进了地区经济、社会和谐发展。
4. 3 环境影响评价
《规划》的实施所带来的环境影响有正反两方面: 正面影响体现在提高了水体水质质量, 改善了河道水环境; 负面影响主要为建设施工期间, 工程占地及拆迁安置对周围环境造成的破坏。综合正反两方面分析, 项目的实施对淮安城市环境的正面影响远远大于负面影响, 为城市整体环境的改善和提升做出了贡献, 具有较好的环境效益。
万元
5 可持续性后评价
淮安市城市防洪排涝工程从立项、审批到竣工验收、投入运行使用的整个生命周期中, 影响项目可持续性的关键因素有很多, 系统内任何一个因素出现问题, 都会严重地降低该项目的可持续能力。影响可持续性的内部因素包括自身的经济效益因素、工程技术因素、工程管理和人才因素等; 外部因素包括资金和资源因素、项目区环境因素、项目区土地因素以及移民安置因素等。针对该项目的特点, 通过德尔斐法征询专家意见, 建立可持续能力评价指标体系: 由工程技术、经济、社会环境、管理机制等4个方面的量度指标构成; 再采用网络分析法 ( ANP) ———模糊综合评价法 ( FCE) 集成综合评价方法对工程的可持续能力进行评价[8], 得出: 淮安市城市防洪排涝项目有2. 89%的可能属于“非可持续性”, 有3. 99% 的可能属于“弱可持续性”, 有15. 12% 的可能属于“基本可持续性”, 有43. 81% 的可能属于“较强可持续性”, 有40. 86%的可能属于“强可持续性”。
评价结果隶属于较强可持续和强可持续的可能性为84. 67分, 因此该项目具有较强的可持续能力。随着淮安市经济实力的不断增强, 项目的可持续性也将不断增强。此外, 城市防洪除涝项目主要以社会公益性项目为主, 其经济内部收益率及工程所创造的就业效果相对较低, 所以影响了项目的可持续发展。所以, 在工程建设和运行过程中需进一步完善管理机构, 统一领导, 分级管理, 明确运行管理, 维护经费来源; 采取政府投资、政策融资、银行贷款、社会融资、引用外资等多种方式, 形成多元化、多渠道、多层次的投融资结构, 形成各级政府和社会共同建设城市防洪排涝工程的局面, 有利于提高该项目的可持续发展能力[9]。
6 后评价总结
6. 1 评价结论
《规划》的实施切实保障了淮安市城市防洪排涝安全, 为进一步加快水利建设步伐, 维护淮安市城市和谐稳定和经济社会的又好又快发展提供了有力保障, 也为下一阶段规划的修编积累了宝贵经验。
a. 规划目标基本适宜、布局基本合理、措施基本得当。《规划》确定的城市防洪标准和排涝标准符合淮安市城市防洪排涝形势的需要, 至2011年末, 城市防洪标准已基本达到规划目标, 但排涝标准只有中心城区达到规划目标; 《规划》在工程布局、工程建设及管理措施建设方面安排合理, 防洪排涝工程的框架已基本形成; 《规划》能够与流域规划、城市总体规划及其他规划相衔接, 工程措施重点突出, 非工程措施考虑全面, 为管理体系的建设和完善奠定了基础, 对工程的正常实施和运行起到了较好的指导作用。
b. 工程整体进展情况良好。淮安市城市防洪排涝工程建设工作各阶段程序符合水利部水利工程建设有关程序管理规定的要求, 严格执行项目法人责任制、招投标制和建设监理制, 对施工过程进行严格控制和管理, 保证了工程的质量。至2011年末, 已完成《规划》多数工程, 但随着城市的发展, 存在部分单项工程因为设计内容变更, 个别项目未能实施完成。
c. 项目经济上合理可行。淮安市防洪排涝工程建设实施后, 产生了巨大的防洪排涝效益和灌溉效益。国民经济评价的各项指标均达到了规范要求, 表明该项目在经济上是合理可行的, 且具有较强的抗风险能力。
d. 城市防洪排涝工程建设逐步与水景观、水文化建设相融合。项目设计实施中, 改变了以防洪排涝为单一目标的规划思路, 实行了从控制洪水向洪水管理的转变, 改善了城市生态环境并提升了城市形象, 具有较好的环境、社会效益。
e. 项目具有较强可持续性。淮安市城市防洪排涝工程项目的建设决策是正确的, 防洪排涝标准的采用是恰当的, 建设时机的选择是适宜的, 项目的实施具有一定的前瞻性, 且具有较强的可持续能力。
6. 2 建议
a. 修编《规划》, 以适应城市未来发展。《规划》修编中, 应坚持“科学治水、人水和谐、统筹兼顾、改革创新”的规划原则, 理顺“优化水系布局, 扩大外排出路; 工、非措施并举, 确保水利安全; 注重生态环境, 改善人居条件”的规划思路, 达到防、排兼顾, 建、管并重, 人水和谐的效果。
b. 加强城市防洪排涝工程建设, 完善防洪减灾体系。依托流域性防洪工程, 进一步提高城市防洪标准, 重点加强沂沭泗地区水利基础设施建设。继续推进城市排涝工程建设, 使新兴的生态新城、工业园区排涝标准与中心城区同步; 开挖兴淮河等河道, 优化排水路线, 进一步解决因洪治涝问题。
c. 优化配置雨洪资源。采用科学合理的雨、水情分析方法, 加大水文监测站所建设力度, 收集翔实的水文监测资料, 建立雨、水情分析模型, 优化调度方案, 建设雨水调配工程, 充分利用雨洪资源。
d. 加强水景观、水文化建设, 改善城区环境。沟通城市中的主干水系与支流水系, 将城市中不同层次的景观节点有机串联, 形成布局合理、特色鲜明的城市水网景观体系; 进一步扩大污水处理厂的处理能力, 对处理后的尾水采用人工湿地、中水回用系统等措施, 用于城市绿化、河湖生态补水等。
e. 深化管理体制改革, 适应新形势水利发展要求。建议成立淮安市城市河道管理机构, 理顺城区河道管理体制, 整合城区排涝设施, 进一步提高城区防洪排涝应急处置能力; 推进水务一体化改革, 加强对区域防洪、供水、排水、节水、污水处理及再生水利用等涉水事务的统一管理。
f. 完善城市防洪排涝支撑体系。1建立健全“政府公共财政投入为主、充分发挥市场融资作用、积极鼓励群众投入、广泛吸引社会资本参与”四位一体的多元化水利投入稳定增长保障体系; 2开展防洪区风险评价, 做好洪水风险管理工作, 发展洪水保险事业; 3大力实施人才强水战略, 抓住人才培养、引进、使用三大环节, 优化人才结构, 提高人才素质; 4加快水利信息化建设, 改进、推广云计算防汛平台, 进一步完善市 ( 区) 级洪水预报预警系统。
g. 加强城市管网建设。加大城市管网的铺设范围, 对管网中老化管道进行维修或者更换, 提高管网的设计标准, 加大排水管网口径, 完善排水管网系统配套建设, 提高市政排水管的施工质量, 加强城市排水管网的养护。
h. 建立完善的防汛物资储备制度与反应迅速的抢险队伍。建立防汛物资储备制度可以克服防汛经费加拨过程缓慢和被挪用等弊端, 满足“一旦需要, 随时调用”的要求, 是一项切实可行的主动防汛措施。加大防汛物资器材的投入, 把防汛经费列入同级预算, 按照分级筹措、分级储备、分级管理的原则, 储好、管好、用好防汛物资, 提高对洪涝灾害的应急响应能力。
摘要:根据水利建设项目后评价理论和要求, 结合《淮安市城市防洪排涝规划》 (2002年) 已实施项目, 从规划编制及总体布局、规划实施情况、经济效益、影响和可持续性等5个方面对《淮安市城市防洪排涝规划》 (2002年) 进行了后评价。结果表明, 《淮安市城市防洪排涝规划》 (2002年) 总体布局科学合理、防洪排涝标准设定适宜, 已实施项目运行状况良好, 保障了淮安市城市防洪排涝安全, 产生了较大的经济效益、社会效益和生态环境效益;同时, 建议修编《淮安市城市防洪排涝规划》, 加大城市排涝工程和水景观、水文化建设, 以适应淮安市水利现代化发展要求。
关键词:后评价,城市防洪排涝,规划,淮安市
参考文献
[1]方国华, 汝向文, 吴婷婷, 等.兴化市城市防洪工程后评价[J].水利经济, 2010, 28 (5) :29-32.
[2]中国水利经济研究会.水利建设项目后评价理论与方法[M].北京:中国水利水电出版社, 2004.
[3]淮安市水利勘测设计研究院.江苏省淮安市城市防洪排涝规划[R].淮安:淮安市水利勘测设计研究院, 2002.
[4]国家发展和改革委员会, 中华人民共和国建设部.建设项目经济评价方法与参数[M].北京:中国计划出版社, 2006.
[5]SL72—94, 水利建设项目经济评价规范[S].
[6]SL206—98, 已建成防洪工程经济效益分析计算及评价规范[S].
[7]张展羽, 蔡守华.水利工程经济学[M].北京:中国水利水电出版社, 2005.
[8]胡修池.水利建设项目后评价研究[J].黄河水利职业技术学院学报, 2006, 18 (2) :12-13.
大型湖泊防洪排涝方略探讨 第9篇
平原湖区防洪排涝系统一般由湖泊、分蓄洪区、排水沟渠、排水闸及排涝泵站等既相对独立又相互关联的众多工程有机结合组成联合运用的整体系统, 整个系统中工程众多, 功能也有所不同, 又相互联系, 相互制约, 但应以湖泊为中心, 因为湖泊在防洪排涝中起骨干和关键作用, 仅仅按一般湖泊进行建设和管理将降低湖泊的地位和作用, 不利于湖泊治理建设和调度管理, 应按平原水库型湖泊进行治理建设和管理, 其洪水标准一般按50年一遇设计, 按200~300年一遇校核确定围堤加高整修高度, 控制洪水并给大洪水以出路。平源湖区地势低洼, 河网密布, 沟渠纵横, 圩垸众多, 水高田低, 因而决定了湖泊众多而分散, 调度管理困难, 但其规模大, 对整体防洪排涝系统的调度运行有重要影响, 有必要对大型湖泊在平原湖区防洪排涝中的作用和治理方略进行探讨, 提高湖泊在平原湖区防洪排涝中的地位和作用, 加大大型湖泊的建设管理力度, 为湖泊调度管理和治理提供科学依据。
湖北省平原湖区是在长江、汉江两岸的冲淤积平原上发育而成的湖泊系统, 平原湖区自然面积38 890 km2, 是湖北省粮棉油和淡水鱼的重要产地。平原湖区由于地面高程普遍低于江河洪水位, 西承长江上游的川水, 南纳洞庭湖洪水, 北汇汉江洪水, 东受鄱阳湖洪水顶托, 每逢汛期外江洪水往往高出内垸地面几米乃至十几米, 外洪内涝频繁而严重, 历史上是长江和汉江的天然洪泛区, 洪涝灾害频发, 形成著名的“水袋子”, 面临江河洪水和内涝的双重威胁, 加之暴雨集中的5~9月, 江河水位上涨, 平原湖区积水受江河洪水顶托而不能自流, 靠内垸河网湖泊调蓄和泵站提排。当超过其蓄排能力时, 造成大面积农田涝灾, 因此, 防洪排涝任务十分艰巨。
1湖泊现状
湖北省湖泊众多, 星罗棋布, 素有“千湖之省”美称, 湖泊主要分布在沿江平原湖区, 江河、湖泊、渠网互通, 水系较复杂, 河港淤积, 自然灾害频繁, 血吸虫病流行, 农业生产水平低下。建国初期, 全省有面积6.67 hm2以上湖泊1 332个, 湖泊总面积8 528.2 km2, 现面积6.67 hm2以上的湖泊有843个, 湖泊总面积为2 983.5 km2 , 面积接近或超过100 km2 的湖泊有5个。与建国初期相比, 湖泊总数减少488个, 其中面积333 hm2以上湖泊减少197个;湖泊面积减少5 544.8 km2, 减少了65%。
湖泊受外江水位涨落影响, 大水时常连成一片, 大湖套小湖, 母湖连子湖;枯水季节各自独立。加之洪水泛滥, 泥沙冲淤及人工围湖垦殖等影响, 湖泊沧桑易变, 所以全省湖泊数量、面积和容积均极不稳定。湖泊分布范围, 西起枝江, 东至黄梅小湖口, 北抵汉江碾盘山, 以应城、钟祥为界, 南与湖南省洞庭湖为界, 包括武汉等50个县市区, 自然面积3.89万km2, 约占全省总面积的21%。湖泊为汛期调蓄洪水, 削减江河洪峰水位, 发挥了显著作用, 并为滨湖大片农田灌溉及水产养殖等, 提供了可靠的水源, 在平原湖区起着极其重要的作用。
2湖泊治理
全省湖泊由于发育在江汉两岸冲淤积平原上, 湖水很浅, 有70%的湖泊水深不到3 m, 仅有10个湖泊最大水深达5m, 如以平均水深计算, 大部分湖泊从湖滨到湖心, 深度差别小, 湖底平缓, 湖水位稍有升降, 湖水面积随之发生明显的扩展或缩减, 因而湖岸界线经常要上下移动, 致使不少湖泊, 在高水位时期一片汪洋, 枯水季节, 大面积洲滩出露, 丰枯季节之间湖面积可相差几倍, 甚至几十倍。
由于历史原因, 1980年以前对湖泊过度围垦, 不仅使各湖泊面积普遍缩小, 甚至不少中小湖泊消亡, 从而降低了对洪水的调蓄能力。平原湖区在较大规模进行河渠改造及涵闸、排水泵站等工程建设的同时, 又累计围垦湖泊面积57.928万hm2, 由于对湖泊的过渡围垦, 不仅使各湖泊面积普遍缩小, 甚至使不少中小湖泊消亡, 降低了原有湖泊的调蓄能力, 加剧了洪涝灾害发生, 对鱼类、水禽和水生养殖等水产资源带来不利影响。
为根治水患和改善农业生产条件, 20世纪50年代大规模筑堤修坝, 实现河湖分家;70-80年代在加强防洪工程建设的同时兴建大批排水泵站及配套的河渠和涵闸及河湖调蓄相结合的排涝工程体系, 解放后在湖区修建了许多大型排水涵闸和大型电力排水泵站, 其中电力排水泵站是在上世纪60年代末发展起来的。在逐步加高和整修堤防, 疏通排水沟渠的基础上, 抵御了历年较大的洪涝灾害, 但防洪排涝标准仍然偏低, 需进一步加强主要湖泊科学调度和管理, 抵御更大的洪涝灾害。湖北省湖堤存在的主要问题有:部分堤段未达到设计标准;堤身单薄标准低;堤上病险涵闸多, 设计标准低、配套不全、病险严重, 影响安全;湖堤迎水面护坡少, 浪坎严重等。需要对湖堤进行整险加固, 包括堤身按设计标准培厚、病险涵闸整治和护坡衬砌等。
3湖泊作用及效益
平原湖区防洪排涝系统一般由湖泊、分蓄洪区、沟渠、排水闸及泵站等众多工程组成联合运用的整体系统, 整个系统中工程众多, 功能也有所不同, 又相互联系, 相互制约, 但应以湖泊为中心, 湖泊在防洪排涝中起骨干和关键作用, 湖泊的分布和运行状况对整体防洪排涝系统影响很大, 因为它调节了干渠入流的时程分布, 调蓄而改变了入湖洪水过程, 因而使干渠水位降低, 减小了洪峰流量, 峰现时间推迟;而干渠水位又直接影响到排水闸及泵站的运行状况和两岸农田的防洪排涝条件, 对整体防洪排涝系统调度影响较大。
一般湖泊具有防洪、滞洪、蓄水、抗旱、航运、水产等综合功能, 是保护城市、油田、高速公路及湖区人民生命财产安全的重要屏障。湖北省境内洪涝灾害频繁, 特别是地势平坦的中南部平原湖区, 江河纵横, 湖泊密布, 洪涝灾害经常发生。洪涝灾害具有发生频繁, 分布面广, 历时较长, 损失严重的特点, 成为制约平原湖区经济社会发展的关键因素。洪涝灾害最集中、面积最大的区域是江汉平原。当洪水达到调度方案规定的水位, 应及时向分洪围垸和分洪蓄洪区分洪, 保证大堤的安全。湖泊分洪损失一般为主要湖泊内围垸及湖外分蓄洪区分洪的淹没损失。计算出单位面积分洪损失值, 根据各分洪区容积曲线建立高程~分洪量~分洪损失关系曲线, 根据不同湖泊内垸及湖外分蓄洪区的分洪水位及分洪量查算分洪损失。
湖泊的防汛费用一般与主要湖泊和干渠高水位及持续时间有关, 当湖泊和干渠水位超过设防水位后即要防汛, 增加防汛费用和防汛负担。主要防汛费用为备品备料、劳动力及抢险救灾等费用, 根据历年干渠和主要湖泊的防汛资料整理出设防、警戒和保证等各级水位相应的防汛费用, 综合出湖渠水位与防汛费用的关系曲线, 供计算时查用。湖泊的效益为以湖泊为中心, 对湖泊、分蓄洪区、沟渠、排水闸及排涝泵站等整体防洪排涝系统进行联合优化调度, 使整体防洪排涝系统发挥最大作用, 使湖泊和分蓄洪区发挥最大调蓄及分蓄洪作用, 使排水闸站尽可能多的排泄洪水, 从而达到使干渠水位降低, 减小洪峰流量, 减少分洪及洪涝损失, 并减少防汛费用的目的, 减少的洪涝损失及分洪损失和减少的防汛费用即为湖泊的防洪排涝效益。
4防洪排涝调度
4.1调度原则
(1) 湖泊调度以水位为控制, 以前期雨量及水雨工情为参考。
(2) 排水闸能排尽排, 但当排水流量较小时应开机提排。
(3) 排涝泵站先排田, 后排湖, 但应把握时机及时排湖。
(4) 流域实行分区防洪排涝, 根据水雨工情实施分区调度。
(5) 流域一级泵站应服从统排调度。
4.2防洪调度和分蓄洪方案
(1) 制定科学的洪水预报调度模型和方案, 有效控制洪水。
(2) 湖泊围堤内的湖面为蓄洪水域, 湖泊内垸为分洪围垸, 外垸及小湖泊设置为大型湖泊的备蓄区和分洪区, 视水雨工情决定分洪围垸和分蓄洪区进行分洪。
(3) 湖泊分级控制水位按设防水位, 警戒水位, 保证水位进行控制调度。
(4) 当湖水位超过警戒水位, 若下游水位较低时, 可向下区下泄, 缓解上游紧张局势。
(5) 当湖泊水位接近保证水位, 预报后续降雨较大, 则向湖泊内垸分洪。
(6) 当以上措施仍不能稳定湖水位在保证水位时, 运用备蓄区和分蓄洪区分洪。
(7) 当采取以上综合统筹措施仍不能保证湖围堤安全时, 研究决定具体应急保堤措施。
4.3排涝调度
4.3.1湖泊
(1) 湖水位汛前控制水位按越冬水位, 汛期限制蓄洪水位为警戒水位, 设计蓄洪高水位为保证水位。
(2) 湖水位超过保证水位, 水位仍在继续上升时, 一级泵站都应服从统排调度, 投入流域排水, 同时控制二级站开机, 保证湖堤安全。
(3) 当排水泵站站前水位稳定在起排水位以下, 而湖水位超过起排水位时, 应及时开启排水闸抢排湖水;当湖水位接近警戒水位, 上游农田涝水仍未排出时, 排田排湖兼顾;当上游农田排出或排水泵站站前水位下降到警戒水位以下时, 全力排湖;当湖水位高于警戒水位, 低于保证水位时, 二级泵站停排。
(4) 当湖水位超过起排水位时, 或湖水位接近起排水位且预报近3日内有大到暴雨时排水泵站开机排湖。
(5) 若排水泵站全部开机, 湖水位仍不能稳定在保证水位时, 为保证湖围堤及下游安全应向分洪围垸和分蓄洪区分洪。
4.3.2涵闸
(1) 排水闸能排尽排, 当外江水位低于湖泊水位时, 要利用排水闸抢排。
(2) 当湖水位在警戒水位以下时, 应及时开启排水闸抢排湖水。
(3) 排水闸、河湖节制闸、防洪闸、船闸等要实行统一调度。
(4) 当湖水位超过警戒水位时, 排水闸应服从统一调度。
(5) 沿江引水涵闸严禁灌溉水泄入排水渠, 按引水灌溉的最高节制水位控制。汛期节制闸原则上关闭, 上区节制闸随下区排水闸启闭而开启、关闭。当湖水位在设防水位以上时, 引水涵闸原则上不引水, 但确需引水时, 应严格控制引水流量。
4.3.3电排站
(1) 当湖水位高于警戒水位, 排水闸自排流量较小时, 或气象预报近三日内有雨且外江水位呈上涨趋势时, 泵站开机提排。
(2) 湖水位在保证水位以下时, 各电排站按分区调度方案排水。
(3) 当湖水位接近保证水位, 并预报湖水位将持续上涨时, 一级电排站投入流域统排调度, 统排期间视水雨工情控制二级站开机。
5防洪排涝方略
平原湖区防洪排涝系统由湖渠闸站等众多工程组成, 整体防洪排涝系统非常复杂, 只要某一子系统变化就对整个大系统带来影响, 需要综合分析, 制定整体防洪排涝方略。但应以湖泊为中心, 因为湖泊的分布和运行状况对整体防洪排涝系统影响很大, 它调节了干渠入流的时程分布, 湖泊调蓄后改变了入湖洪水过程, 因而使干渠水位降低, 减小了洪峰流量, 峰现时间推迟。湖泊在防洪排涝中起骨干和关键作用, 应按平原水库型湖泊进行治理建设和管理, 其洪水标准一般按50年一遇设计, 按200~300年一遇校核确定围堤加高整修高度, 控制洪水并给大洪水以出路。
5.1加高整修围堤调蓄
湖堤存在的主要问题有:部分堤段未达到设计标准;堤身单薄标准低;堤身单薄, 标准低;堤身建于软基上沉陷严重;湖堤迎水面护坡少, 浪坎严重。需对湖堤进行整险加固加高, 湖堤建设以欠高堤段加高培厚、基础防渗、堤身隐患处理和穿堤建筑物及其与堤身结合部的加固等为重点, 根据堤防的重要性和险情严重程度, 按照轻重缓急, 分步实施。包括堤身按设计标准培厚、护坡衬砌等, 加高和整修堤防, 以提高湖泊控制水位和调蓄洪水的能力, 提高防洪排涝标准, 同时又可增加排水涵闸的自排能力, 抢排洪水出江。
5.2退田还湖, 增加调蓄能力
由于对湖泊的围垦过渡, 不仅使各湖泊面积普遍缩小, 降低了原有湖泊的调蓄能力, 加剧了洪涝灾害发生。实施退田还湖的目的是治理平原湖区水患, 增大调蓄库容, 提高调洪能力, 同时发挥生态景观功能, 调节气候, 有效的发挥水体自然生态保护功能, 增加娱乐旅游功能。将湖泊周围围垦的低洼农田进行退田还湖调蓄, 将增加湖泊面积, 增加湖泊调蓄能力。湖面扩大、水体连通后, 整个防洪排涝调蓄能力大大增强, 相当于增建了涵闸和泵站, 还湖后有利于调蓄自然来水, 减轻洪涝灾害, 保证农业丰收, 提高经济效益。
5.3疏挖排水河渠泄洪
大部分排水河渠港道曲折淤塞严重, 水流不畅, 必须进行疏挖, 增加泄量, 在现有围堤已加高加固的情况下, 提高排水河渠泄洪能力是当务之急, 按照“蓄泄兼等、以泄为主”的方针, 增加平原湖区排水河渠泄洪能力是解决大型湖泊防洪排涝问题的关键措施。排水河渠是湖泊的泄洪通道, 疏挖扩挖排水河渠能加大泄洪流量, 提高排水河渠泄洪能力, 同时可增加排水闸的抢排能力, 减轻洪涝灾害。
5.4兴建整治涵闸自排
湖泊围堤配套的排水涵闸除发挥排水、泄洪作用外, 对防止江水倒灌具有明显效果, 外可抵御长江洪水倒灌, 内可控制湖区水位, 对围湖垦殖, 水产养殖, 内河航运, 消灭钉螺等效益明显。排水涵闸既是平原湖区重要防洪屏障, 也是抢排入江的重要出口, 还是引江水济湖, 灌溉农田的重要入口, 发挥了巨大的工程效益。但围堤上病险涵闸多, 设计标准低、配套不全、病险严重, 影响安全。需对病险涵闸整治加固, 增加排水闸的抢排能力, 发挥排水、泄洪等功能和作用, 确保围堤安全。
5.5兴建改造泵站提排
平原湖区在较大规模进行河渠改造及涵闸建设的同时, 兴建了大批排水泵站, 但现有泵站机电设备严重老化失修, 工程设施配套不全, 带病运行, 效益没有得到充分发挥;加之降雨量时空分布不均, 湖泊调蓄能力下降, 外排能力不足, 需要兴建部分排水泵站, 增加外排能力;并对现有泵站进行更新改造, 确保工程安全, 提高泵站外排能力, 减少沟渠积水, 有效减免洪涝灾害对当地生态环境的破坏, 为人民的生命财产安全提供有力的保障, 促进当地社会稳定, 促进农业增产和农村经济的繁荣, 为平原湖区的社会经济地位的提升提供有力的支撑。
5.6加强分蓄洪区建设及管理
分蓄洪区是防洪体系的重要组成部分, 是合理处理全局与局部关系, 解决超额洪水, 减轻洪涝灾害损失的有效工程措施。大型湖泊应按水库型湖泊进行治理和管理, 对防御大洪水应有安全措施, 要对分蓄洪区加强安全工程建设及管理, 确保安全。充分发挥蓄滞洪区的防洪减灾作用, 增加安全区和安全台数量, 加高加固安全区围堤和安全台高程, 兴建道路、桥梁、泄洪闸、安全设施和通讯预警设施等, 保证分蓄洪区的正常运用。并对分蓄洪区内的人口控制和产业结构实行严格管理, 落实好分蓄洪的补偿措施, 确保遇特大洪水后超额洪水分得进, 损失小, 有补偿。
5.7优化防洪排涝调度方案
湖泊调度管理信息化建设还较落后, 还存在认识不够到位、资金投入少、基础设施薄弱、应用水平较低、信息共享困难等问题。应加强主要湖泊科学调度和管理, 抵御更大的洪涝灾害, 实时制定洪水调度方案, 提高洪水调度决策的支持能力和防洪调度的科学性, 分析雨水工情的变化, 提出应对突发事件的措施。洪水发生时, 要坚持科学调度, 充分发挥湖泊、围堤、涵闸、泵站、蓄滞洪区等水利工程设施的防洪减灾作用。
5.8加强管护设施建设
湖泊管理体制尚未理顺, 管理机制不够灵活;政策法规体系不够完善, 规章制度不够健全;措施还不够有力, 依法管理困难多;应建立统一的湖泊管理机构, 加强对湖泊防洪排涝调度和管理, 建立水文自动测报系统, 为湖泊控制运用科学调度提供依据, 建立洪水管理制度, 编制主要湖泊及蓄滞洪区洪水风险图, 建立和完善蓄滞洪区管理制度。按照重要性、防洪作用和运用机率对蓄滞洪区进行分类, 完善蓄滞洪区运用补偿办法, 提高湖泊调度管理水平。
6结语
平原湖区防洪排涝系统影响因素多, 非常复杂。本文从系统分析观点出发阐述了大型湖泊在平原湖区防洪排涝中的作用和效益, 探讨了湖泊的防洪排涝调度及治理方略, 为大型湖泊建设管理提供了依据。大型湖泊在防洪排涝中起骨干和关键作用, 建议将大型湖泊纳入整体防洪排涝系统统一规划和调度管理, 平原湖区应以大型湖泊为中心, 按平原水库型湖泊进行治理建设和管理, 其洪水标准一般按50年一遇设计, 按200~300年一遇校核确定围堤加高整修高度, 控制洪水并给大洪水以出路, 使湖泊和分蓄洪区发挥最大调蓄及分蓄洪作用, 使整体防洪排涝系统发挥最大作用和效益。提高湖泊在平原湖区防洪排涝中的地位和作用, 加大大型湖泊的建设管理力度, 为湖泊调度管理和治理提供科学依据。
摘要:针对平原湖区大型湖泊调度管理现实需要及在防洪排涝中的作用, 在分析湖泊现状及作用的基础上, 从系统分析观点出发阐述了大型湖泊在平原湖区防洪排涝中的关键作用, 探讨了湖泊的防洪排涝调度及治理方略, 建议将大型湖泊纳入整体防洪排涝系统统一规划和调度, 按平原水库型湖泊进行治理建设和管理, 使湖泊和分蓄洪区发挥最大调蓄及分蓄洪作用, 使整体防洪排涝系统发挥最大作用和效益, 提高湖泊在平原湖区防洪排涝中的地位和作用, 加大大型湖泊的建设管理力度, 为湖泊调度管理和治理决策提供科学依据。
关键词:大型湖泊,防洪排涝,效益
参考文献
[1]郑立梅.水利工程经济[M].郑州:黄河水利出版社, 2007.
[2]黎国胜.东庄堰灌区配套改造项目经济评价方法[J].黄河水利职业技术学院学报, 2004, (1) :22-24.
城市防洪排涝对策研究 第10篇
防洪排涝泵站担负着排水防涝的重要任务, 泵站运行受诸多因素影响, 特别是电气设备能否正常运行将直接影响泵站的运行效益, 因此, 做好电气设备管理与维护工作提高是泵站运行效益的内在要求。
1防洪排涝泵站概述
防洪排涝泵站是市政管理工程的重要设施, 集防洪、除涝、 调水等诸多功能于一身, 其组成部分主要包括进水建筑物、出水建筑物、泵房等。进水建筑物主要有引水渠道、进水池、前池等, 出水建筑物主要有出水池、压力水箱等, 泵房则是主机组和辅助设备的所在地。防洪排涝泵站是堤防工程的重要配套工程, 在抵御洪水、排出内涝方面发挥着重要的作用, 对城市发展至关重要。
2电气设备常见故障
泵站电气设备是泵站的重要组成部分, 电气设备出现故障直接影响泵站运行效益, 因此, 必须重视电气设备故障。由于汛期泵站工作任务繁重, 汛期也成为泵站电气设备故障的多发期, 下面主要分析几种常见的泵站电气设备故障。
2. 1电动机与水泵常见故障
电动机与水泵故障多种多样, 常见的如电动机定子铁芯松动; 定子绕段部连接处开焊; 转子励磁绕组接头部位开焊、绝缘损坏等。
2. 2主变压器常见故障
常见的变压器故障主要有温度指示故障; 电压不正常; 高压保险丝熔断; 变压器发出“吱吱”或“霹啪”等不正常声音; 高压接线柱烧坏; 变压器温度失常; 油色变化过快; 散热管变形、 渗油、漏油等。在以上故障中, 最常见的是温度指示故障, 其会导致主变压器故障误判, 因此应重视检查, 当发现温度指示值误差在2% 以上时, 应立即采取维修措施。
2. 3油开关系统常见故障
常见的油开关系统主要有油开关本体渗油、漏油; 操作机构拐臂连接处脱离; 油开关保护、测量系统有缺陷等。油开关系统故障会对机组的正常运行造成不良影响, 严重时还会导致发生爆炸等重大事故, 不可掉以轻心。
2. 4输电线路常见故障
输电线路常见故障主要有输电设备严重生锈、断裂、导线断股等; 输电线杆存在裂缝并且情况严重; 拉线和导线之间安全距离不足等。输电线路故障会降低泵站用电的可靠性, 造成泵站用电紧张, 或泵站设备停止运行, 严重时还可引起安全事故, 不可忽视。
3防洪排涝泵站电气设备的运行与维护管理
3. 1电动机运行管理与维护
电动机在整个工作运行过程中的维护和管理要做到以下几个方面: 1起动前检查。2合闸时观察。3运行中监视。这几项工作必须做到严谨细致, 每个步骤都需要工作人员予以百分之百的认真和耐心。
3. 1. 1起动前检查
这项工作的中心任务就是检查皮带轮及联轴器是否安装校正、紧固螺丝、转子转动、电机保护装置、外壳接地、保险丝、 三相电压等。在检查转子转动之时, 应密切注意异常的声响、 窜轴、卡阻、有无不正常的摩擦。
3. 1. 2合闸时观察
此项工作观察的主要目标就是观察电流波动、电压、转向、 电机转动是否转动, 如果在通电之后, 出现转速过低或者电机不转的情况, 亦或有不正常的声响, 都需要工作人员及时迅速地对其断电处理, 如果通电时间略长, 那么有很大的几率出现烧毁控制电路以及电机绕组。通常的处理手段是在排除故障之后, 经过重新试用和检修才能再次运行。
3. 1. 3运行中监视
该项工作在整个电动机维护与管理过程中有着不可替代的重要地位。此过程中重点监视有无突发或者异常事故、有无温度过高; 有无电压、电流是否正常。在针对电压、电流监视时, 要注意不平衡值是否在正常允许的范围内; 发生突发或者异常事故时, 要严密注意电器接点打火冒烟或者过热冒烟等情况的出现, 此时需要工作人员及时迅速地把电源切断; 针对温度、振动、响声情况的监视, 要关注剧烈振动、异常响声、温度是否过高等一系列情况。此外, 定期检修、做好日常保养, 这两方面构成了电机运行中维护和管理的重要内容。电动机的日常维修与管理是一项不得松懈的长期工程, 它需要工作人员在方方面面对各个部件进行修复、调整、安装、检修和保养等。
3. 2变压器运行管理与维护
进行此项维护和管理工作时, 重点检查接地是否良好、油位是否符合要求、进出接线是否正确等。若变压器在使用之前有较长时间没有使用, 应在使用之前对绝缘电阻进行检测。
此项工程不是一次性的, 它需要工作人员对此进行定期的检查巡视, 该项工作内容主要包括以下几个方面: 1听变压器声音状况, 声响有无异常。2检查焊缝和密封部件之间有无渗漏油。3检查电荷、电流、电压等是否符合要求。4检查温度计和油温是否正常。5检查油位、油色等是否正常。
3. 3开关柜与配电盘的运行管理与维护
在针对配电盘和开关柜工作运行中进行检查监视时, 要重点关注其仪器仪表是否正常, 指示信号是否正常、线路负荷是否过量、电压、电流是否平衡; 开关柜、配电盘各部位是否出现放电、冒烟的情况; 隔离开关、互感器声响是否正常; 各个电线接头是否出现烧红、过热现象; 以及各个开关的状态是否正常; 与此同时, 油断路器的油色、油位等情况和状态是否呈现正常状态。上述一系列部件若发现不正常的情况, 必须迅速及时地实施有关措施, 力求尽快将这些问题解决, 在整个工作过程中工作人员不能带病开展工作。
在进行该项养护和维修时, 要注意定期进行保养小修, 切不可一劳永逸, 注意3年一大修、1年一小修。工作要认真细致, 这关系到各个部件的正常运行和整个系统的顺利运转。
3. 4电气设备预防性测试
在整个工作体系中, 进行此项预防性试验目的就是为了尽早排除隐患、对可能发生的事故起到积极的预防作用。此项工作的开展必须严格依照国家规定的相关材料进行。
检测试验结果与整个电气设备的安全稳定运行有着密切的联系, 我们需要依据实际情况综合分析了解设备的各顶性能, 科学理性地做出相应的判断和结论。不管是合格设备, 还是不合格设备, 都需要在一定期限内定时检修。在进行监测分析时, 首先必须明白影响设备的因素有很多, 工作人员的技术、 仪器的误差, 气候温度等条件, 都会在一定程度上使结果不完美, 因此详细考虑, 综合分析是极其必要的。
有重点、有对象地对相关部位进行检测和缺陷处理, 最关键的是要依据该设备的结构进行一系列精准的调试, 分节对部件进行检修, 以便能够更好地查明问题出在何处。针对不同对象的检查策略不同, 天气好, 温度高时, 可以有效验证以往测量是否准确, 亦或是缺陷部位的变化趋势, 尽可能将试验周期缩短。
此项工作技术含量高, 一般的工作人员没有足够的能力来单独完成, 需要其邀请有关专家成立预试组来进行预试。
3. 5做好防火工作
电气设备故障严重时易出现爆炸、燃烧, 因此必须做好防火工作, 具体来说, 泵站管理部门应着重做到以下几点。首先, 要在泵站主要地区如主泵房、辅机房等放置消火栓, 特别是泵站内外电气设备周围, 更应备齐消防设备。其次, 变压器室、电缆室等重点区域应建立防火墙隔开, 避免发生燃烧时扩散。第三, 对于易燃、易爆的电气设备应积极采取安全措施, 如对易燃的电缆用包扎防火包带或钢管敷设等, 尽量缩小安全隐患。
4结语
泵站电气设备管理与维护工作关乎泵站正常运行, 电气设备的维护保养对泵站至关重要, 因此在实践中应当不断总结经验, 对故障率高的电气设备积极进行技术改造, 同时还要不断学习先进的维护技术, 做到与时俱进, 才能真正做好泵站电气设备维护工作, 提高泵站的运行效益。
参考文献
[1]石少宗.城市防洪排涝泵站的电气设备管理与维护[J].沿海企业与科技, 2012 (3) :78-80.
城市防洪排涝对策研究
声明:除非特别标注,否则均为本站原创文章,转载时请以链接形式注明文章出处。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。