溫州甌江南口大橋橋面徑流收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

【摘要】：本文主要針對(duì)于溫州甌江南口大橋工程，通過實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性的綜合比選，確定了橋面徑流收集系統(tǒng)的最終設(shè)計(jì)方案，為其他類似工程提供了參考。

【關(guān)健詞】：雨水收集應(yīng)急處理

1 工程概況

1、項(xiàng)目背景

甌江南口大橋在靈昆島處跨越甌江南汊，總體走向南北向，連接溫州機(jī)場(chǎng)北側(cè)地區(qū)與靈昆島。

工程區(qū)域?yàn)闇刂莸摹棒~米之鄉(xiāng)”，僅龍灣區(qū)就擁有耕地面積8.4萬畝，林地總面積7.55萬畝，森林覆蓋率20.9％，蔬菜種植面積3.3萬畝，海涂養(yǎng)殖4萬畝，淡水養(yǎng)殖2.12萬畝。

2、大橋概況

本橋?yàn)楦呒軜?，起點(diǎn)位于永強(qiáng)機(jī)場(chǎng)北面，終點(diǎn)位于現(xiàn)狀海堤北側(cè)約120米處，總長(zhǎng)2750m。

配跨為：

(4×30)+(30+34+35+21)+(6×30)+(4×50)+(4×50)+(50+2×90+50)+(6×50)+(5×50)+(5×50)+(5×50)+(6×30)+(5×30)+(30+34.5+34.5+21)+(5×30)m，其中第6聯(lián)為通航孔主橋，其余為引橋。

3、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

橋址下游有大量海涂養(yǎng)殖區(qū)及淡水養(yǎng)殖區(qū)，屬于敏感水域，而大橋運(yùn)營(yíng)階段對(duì)周邊區(qū)域的污染風(fēng)險(xiǎn)主要表現(xiàn)為水污染，初步分析表明有以下2種水污染風(fēng)險(xiǎn)會(huì)對(duì)周邊區(qū)域產(chǎn)生較大影響：

⑴初期雨水徑流污染問題

降雨初期，雨水溶解了空氣中的酸性氣體、工廠廢氣、汽車尾氣等污染性氣體，降落地面后，降雨形成的公路徑流中又含有在路面沉積的機(jī)動(dòng)車尾氣排放中攜帶的污染物、汽車輪胎磨損的微粒、車架上粘帶的泥土、車輛制動(dòng)時(shí)散落的污染物及車輛運(yùn)行工況不佳時(shí)泄漏的油料等。因此，降水徑流的初期污染物濃度要高于后期，這種現(xiàn)象被稱為初期雨水沖刷效應(yīng)。

根據(jù)溫州市環(huán)境質(zhì)量公報(bào)，溫州市區(qū)環(huán)境空氣污染物年均值達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，主要污染物是總懸浮顆粒物，空氣污染的類型均為煤煙和機(jī)動(dòng)車尾氣并重型，酸雨污染嚴(yán)重。

因此可以判斷本項(xiàng)目若將初期雨水徑流直接排入甌江，將會(huì)對(duì)甌江下游水體造成較為嚴(yán)重污染。

⑵化學(xué)危險(xiǎn)品運(yùn)輸過程中的泄漏風(fēng)險(xiǎn)

運(yùn)送化學(xué)危險(xiǎn)品的車輛若在本橋上發(fā)生交通事故，有毒有害物質(zhì)泄漏后若進(jìn)入甌江水體并隨水流擴(kuò)散，將對(duì)甌江下游水體造成嚴(yán)重污染，由于橋址下游幾公里處即為甌江出?？?，還將對(duì)海域水體造成污染，沿線淡水養(yǎng)殖和海涂養(yǎng)殖均會(huì)受到嚴(yán)重影響。

鑒于以上因素的影響，本項(xiàng)目在工程建設(shè)環(huán)境影響報(bào)告書中即提出應(yīng)設(shè)置橋面徑流收集系統(tǒng)，后溫州市環(huán)保局在溫環(huán)建[2011]100號(hào)文件中明確要求本橋必須設(shè)置橋面徑流收集系統(tǒng)，防止突發(fā)事故污染海域水質(zhì)。

2 方案比選和設(shè)計(jì)

經(jīng)過對(duì)浙江省采取橋面徑流收集系統(tǒng)的已建和在建的特大橋的考察研究，本次設(shè)計(jì)提出以下三種方案：

方案一：對(duì)雨水進(jìn)行全收集，完全排除降水徑流對(duì)甌江水體的污染；截流緩沖池只考慮在沒有降雨的前提下對(duì)一輛槽罐車的槽箱容量進(jìn)行截流收集。采取此種收集方案的特大橋有已建成通車的靈江大橋。

方案二：對(duì)雨水進(jìn)行全收集，完全排除降水徑流對(duì)甌江水體的污染；截流緩沖池考慮暴雨天氣下對(duì)一輛槽罐車的槽箱容量進(jìn)行截流收集。采取此種收集方案的特大橋有在建的之江大橋。

方案三：對(duì)初期雨水進(jìn)行全收集，對(duì)持續(xù)暴雨的降水徑流超出收集能力時(shí)，在收集系統(tǒng)中設(shè)置溢出口，允許中后期雨水直接溢出排放至甌江水體；截流緩沖池考慮普通降雨天氣下對(duì)一輛槽罐車的槽箱容量進(jìn)行截流收集。

對(duì)以上三種方案進(jìn)行計(jì)算，暴雨重現(xiàn)期取5，徑流系數(shù)取0.9，匯流時(shí)間取5分鐘，管道粗糙度系數(shù)取0.009，采用2006年溫州市暴雨強(qiáng)度公式，計(jì)算得出各方案的材料用量和緩沖池規(guī)模見下表：

橋面徑流收集系統(tǒng)在平時(shí)主要的收集對(duì)象是雨水，將雨水特別是初期雨水收集到截流緩沖池內(nèi)進(jìn)行緩沖和沉淀后再進(jìn)行排放，考慮到溫州市5年一遇暴雨強(qiáng)度連續(xù)被刷新，本橋進(jìn)入運(yùn)營(yíng)后難免遇到暴雨強(qiáng)度超出設(shè)計(jì)允許值的情況，方案三具備自動(dòng)調(diào)節(jié)雨水收集量的功能，可以避免橋面在極端天氣下出現(xiàn)大量積水，同時(shí)雨水管的材料用量還是最為節(jié)省的，因此在雨水收集這一環(huán)節(jié)方案三具備一定的優(yōu)勢(shì)。

在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，由于截流緩沖池的容納能力有限，需要管理部門及時(shí)安排適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和車輛進(jìn)行應(yīng)急處理。若發(fā)生突發(fā)事件時(shí)正在降雨，則截流緩沖池的容量若過小則根本來不及進(jìn)行應(yīng)急處理污染物即已溢出造成污染；若截流緩沖池容量過大，則需要大量的設(shè)備和車輛在非常短的時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，而現(xiàn)實(shí)情況是除非將這些設(shè)備和車輛常駐在緩沖池附近，否則要如此多的設(shè)備和車輛在短短幾分鐘內(nèi)就位幾乎難以辦到。因此緩沖池規(guī)模適中的方案三在使用截流緩沖池進(jìn)行應(yīng)急處理這一環(huán)節(jié)具備一定的優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)論與建議

通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較，方案三在實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性上較為突出，兼顧了工程造價(jià)和大多數(shù)情況下的橋面徑流收集能力；同時(shí)對(duì)徑流收集、截流、緩沖及應(yīng)急處理等方面進(jìn)行了討論，認(rèn)為規(guī)模適中的方案三在工程造價(jià)與后期運(yùn)營(yíng)管理的便利性上找到了平衡點(diǎn)。因此本次設(shè)計(jì)推薦采用方案三。同時(shí)建議管理部門完善應(yīng)急處理預(yù)案，并采取預(yù)防措施，避免運(yùn)輸化工危險(xiǎn)品的車輛在大暴雨天氣下通過本橋。

參考文獻(xiàn)

[1]《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ018－97)

[2]《公路排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》，姚祖康。北京：人民交通出版社，2001

[3]《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)

[4]《溫州甌江南口大橋工程可行性研究報(bào)告》，浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，2011年

[5]《溫州甌江南口大橋工程初步設(shè)計(jì)》，浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，2012年

[6]《溫州甌江南口大橋工程施工圖》，浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，2012年