魏龍華(汶上縣水利局,山東 汶上 272500)
汶上縣聯想化工區排水與防洪排澇探討
魏龍華
(汶上縣水利局,山東 汶上 272500)
【摘要】化工區發生洪澇災害后容易對周邊區域水環境造成嚴重污染,環境風險高。這些性質決定了其潛在的危險性。本文根據汶上縣地形特點、降雨資料和防汛記錄,分析探討汶上縣化工區排水和防洪排澇體系建設,并提出建議。
【關鍵詞】汶上縣;化工區;防洪排澇體系;雨水明渠;排水泵站
聯想控股(汶上)高端化工區位于山東省汶上縣寅寺鎮境內,北鄰汶上縣陽城煤礦,是根據濟寧市統一規劃、由世界500強企業——聯想控股與汶上縣政府合作建設的以高端化工為主體、循環經濟為特色的生態型化工園區,現已列入山東省西部經濟隆起帶和山東半島藍色經濟區聯動發展示范基地。按照省政府批復的建設方案,化工區總規劃面積20 km2,分為生物化工、鹽化工、化工新材料3個產業區。
化工區企業在生產和儲運過程中涉及大量化工原料及產品,多數都是易腐蝕、有毒有害、易燃易爆的物品?;^內企業相對集中,危險化學品種類多,數量大,生產工藝復雜、操作條件苛刻,因此發生重特大事故潛在風險巨大。本文以汶上縣化工區為例,結合化工園區的特點,對汶上縣化工區的排水和防洪排澇體系進行分析和探討,并提出相關建議。以預防危險化學品突發性重大水環境污染事故發生,保障區域內水環境安全及經濟社會可持續發展。
汶上縣化工區位于汶上縣西部,距縣城10 km,向西距排滲河2.5 km,北鄰唐河,化工區廢水經集中處理達標后排入排滲河?;^所處的寅寺鎮地勢低洼,平均高程39.80 m(黃海高程系,下同),低于大汶河汶上縣段河底高程56.90m,低于汶上縣城區高程43.72m。
汶上縣降雨年際變化大,年內分配極不均衡,呈旱澇交錯的氣象特點。從寅寺鎮24年氣象水文記錄可見,1990年和2003年降水量均超過1 000mm。降雨主要集中在夏季7、8月份,易發生短時間暴雨。根據汶上縣政府防汛辦公室記錄,1990年最大日降雨量在6月17日15時至18日7時,全縣平均降雨量113.6mm,寅寺鎮日降雨量167mm。2003-08-25~26,全縣12 h平均降雨112.1mm,寅寺鎮雨量232mm,寅寺鎮及附近地區受洪澇災害,農田多處積水受淹。2005-09-02,寅寺鎮、郭樓鎮突降特大暴雨,9 h降雨438mm。降雨中心平均積水0.6m,深處達0.8m以上,電力、通訊線路中斷。受降雨影響,寅寺鎮遭受洪澇災害。
從以上資料可以看出,化工區所在的寅寺鎮較四周地勢較低,容易產生積水,近24年以來多次突降特大暴雨。洪澇災害嚴重威脅化工區安全,如果澇水不能及時排除,積水嚴重到一定程度,就有可能暴發水環境污染事故。對周邊農業生產將產生深遠的影響,對當地居民正常的生產生活構成巨大威脅。
對于一個特定區域來說,洪水主要指區域外的超量客水對本區域的影響;澇災則是本區域內超量降水引起雨水積聚無法順利排出而引起的災害。洪水和澇水概念明確,特性不同,但對于具體地區,兩者又相互關聯。汶上縣化工區主要受夏季短時暴雨威脅,為消除洪澇災害,需要建設完備的防洪和排澇系統?;^規劃設計了環化工區雨水明渠工程。雨水明渠采用梯形斷面,邊坡為30 cm厚漿砌毛石護坡,渠底為30 cm毛石鋪底。渠道直角轉彎處曲率半徑為25m。渠底寬4.6m,頂寬10m,深3.5m,渠底高程35.50m,設計流量60m3/s;向西自然流,在袁口橋處排入排滲河;明渠尺寸根據 《室外排水設計規范》(GB50016-2006)《渠道防滲工程技術規范》(GB/ T50600-2010)相關規范確定。
1)我國沒有專門針對化工園區的排水及防洪排澇標準?;^化工企業集中,防洪工程規劃設計中通常采用《防洪標準》(GB50201-94)中工礦企業的防洪等級,但該標準中未對排澇標準作出規定?!冻鞘蟹篮楣こ淘O計規范》(GBT50805-2012)適用于有防洪任務的城市新建、改建和擴建城市防洪工程的設計,內容比較具體,但其應用對象是城鎮,并沒有對化工園區或工礦企業的防洪設計作出規定。國內部分化工園區一般采用20~50年一遇的防洪標準。汶上化工區排水和防洪排澇標準采用《室外排水設計規范》(GB50016-2006),適用范圍是新建、擴建和改建的城鎮、工業區和居住區的永久性的室外排水工程。根據本地歷史降雨資料和防汛記錄,其重現期選取1年偏低,設計規范明顯無法滿足化工園區雨季防洪排澇需求。
2)雨水明渠與排滲河通過兗梁公路排水明溝連接,排水溝建設按照公路排水施工標準設計施工,達不到防洪排澇要求。兗梁公路已通車10余年,排水溝淤積非常嚴重。當地居民在公路兩側大量建設商業門面房,并在排水溝上直接用小口徑涵管修路,導致排水溝嚴重阻塞,過水能力遠低于雨水明渠。
3)根據《東平湖湖東排水溝治理擴大初步設計》(1964年),袁口橋處 1/20防洪水位高程40.46m,化工區地面平均高程39.80m。在洪水通過時由于受洪水頂托影響,無法向排滲河自然流排水。
1)根據 《室外排水設計規范》(GB50016-2006)規定:“重現期應采用1~3年,重要干道、重要地區或短期積水即能引起較嚴重后果的地區,應采用3~5年。”汶上縣化工區重現期選取1年,標準偏低?;@區有所不同,一旦受積水的影響發生有毒有害物質泄漏,污染物將迅速進入水體蔓延擴散,造成嚴重的環境污染??紤]到化工園區重要程度,建議化工區在建設排水除澇工程時,重現期宜選取2~5年。
2)按照化工區排水流量與兗梁公路原排水流量之和,重新確定兗梁公路排水溝斷面,確保排水溝原承擔公路澇水及化工區澇水順利排除;排水溝過村莊段可采取矩形斷面設計,即能夠加大過流能力,又可縮小排水溝上口尺寸,減少占地;對原埋設管涵改為交通橋,清除排水溝內障礙物,確保公路邊商鋪經營不受影響,又便于渠道清淤等。
3)為消除排滲河洪水頂托的影響,建議在雨水明渠末端建設低揚程排水泵站1座,在排滲河行洪時將澇水強排至排滲河,參考雨水明渠流量,筆者認為設計排水能力宜在60m3/s。化工區北側唐河河底高程37.84m,高于雨水明渠底高程35.50m。建議在雨水明渠北側與唐河連接,建設小型移動式排水泵站1座,設計排水能力應為20m3/s作為應急備用排澇河道。移動泵站可減少建設及維護費用,在遭遇特大暴雨,固定泵站滿負荷運行時啟動,可將澇水強排至唐河,保證化工區內企業正常生產。
近年來,全球氣候變化導致的極端天氣頻發,局部暴雨災害的頻度和強度不斷增加,影響范圍日益擴大。在不能自然流排澇的情況下,建設排水泵站強排是安全、可靠的防洪除澇措施?;^建設完善的排水與防洪排澇體系,保障化工企業安全生產、免受洪澇災害,保護環境,為社會經濟可持續發展奠定堅實的基礎。
(責任編輯趙其芬)
【中圖分類號】TV87
【文獻標識碼】B
【文章編號】1009-6159(2015)-07-0057-02
收稿日期:2015-01-19
作者簡介:魏龍華(1976—),男,助理工程師