基于澇區排水站更新改造設計綜述

陳桂新

(新民市水利服務中心，遼寧 新民 110300)

1 遼養柳澇區基本概況

遼養柳澇區位于新民市中部，東靠養息牧河，西鄰柳河，北部為彰武縣，包括大柳鎮、高臺子鄉，新城和東城街道，總面積455.14km2，其中耕地30.25萬畝。該區域地勢低洼，土質貧瘠，鹽堿化嚴重，屬于新民重點澇區。多年來，在新民市防洪排澇工程中北山排水站、二龍眼2排水站和巨流河1排水站發揮了很大作用。北山排水站、二龍眼2排水站和巨流河1排水站均建設于20世紀70年代，并于20世紀90年代進行過維修，現已運行多年，排水站效能低下，嚴重影響農業生產。北山排水站位于新民市東城街道，遼河右岸，于1975年建站，由3臺20HB-70混流泵組成，裝機功率165kW，設計排澇流量1.5m3/s。二龍眼2排水站位于新民市遼濱街道，遼河右岸，于1994年建站，由8臺20ZLB-70軸流泵組成，裝機功率470kW，設計排澇流量5.6m3/s。巨流河1排水站位于新民市東城街道，遼河右岸，于1975年建站，由6臺28ZLB-70軸流泵組成，裝機功率930kW，設計排澇流量9.0m3/s。

由于多年運行，排水站機電設備破損嚴重、水工建筑物老化變形，且上游機排干溝淤積嚴重，龍眼2排水站上游機排干溝現狀無跨溝橋梁，排水站日常管護、附近村民的出行和生產均需要繞行，為盡快完善城市防洪排澇體系，改善排澇條件，提高其減災抗災能力及保證渡汛安全，確保人民群眾生產、生活及交通安全，急需對北山排水站、二龍眼2排水站和巨流河1排水站進行改造，對上游機排干溝進行清淤和橋梁改建[1-3]。

2 排水站更新改造的原因

2.1 排水站改造工程

近年來，隨著農村經濟的迅速發展，為配合農業發展的需要，相關水利配套設施的建設亦應同時跟上，以適應農業發展的步伐。雖然每年汛前都對皮水站進行一次檢查，由于資金不到位等檢修不及時，致使排水站損壞部分大多數未維修或維修少部分，加之長期維修不及時、不到位，排水站運行效率極低已基本無法正常運行。

2.1.1 北山排水站

1)建筑工程：進水池已塌陷破壞，出水池出現輕微破損；泵房破損嚴重。

2)機電工程：水泵、變壓器現已嚴重老化腐蝕，不能正常使用；啟動柜和配電柜已丟失。

2.1.2 二龍眼2排水站

1)建筑工程：進水池上游護坡和出水池下游護坡已塌陷破壞，進水池和出水池出現輕微破損；泵房破損嚴重，外墻皮已脫落，門窗和屋頂多處漏水。

2)機電工程：水泵、啟動柜、配電柜和變壓器等現已嚴重老化腐蝕，不能正常使用。

3)金屬結構工程：進水池攔污柵、進人口爬梯、出水池閘門和啟閉機等已腐蝕損壞。

2.1.3 巨流河1排水站

1)建筑工程：進水池護坡和出水池已塌陷、破壞；泵房破損嚴重，外墻皮已脫落，門窗及屋頂多處漏水；管理房破損，外墻皮已脫落，門窗和屋頂多處漏水。

2)機電工程：水泵現已嚴重老化腐蝕，不能正常使用；啟動柜和配電柜不能運轉；變壓器(1240KVA)已丟失。

3)金屬結構工程：進水池攔污柵、鋼格柵、出水口閘門和啟閉機等已腐蝕損壞。

2.1.4 機排干溝清淤工程

排水站改造工程涉及機排干溝3條，為北山排水站上游機排干溝、二龍眼2排水站上游機排干溝和巨流河1排水站上游機排干溝。此外，3條機排干溝排澇能力低，溝道經多年排澇、未經清理，雜草叢生、淤積堵塞嚴重，排澇能力不足10a一遇。同時由于城市化進程加快，硬覆蓋面積加大，雨水徑流量增加，增加了排水的壓力，造成排水不暢[4]。

2.1.5 橋梁改建工程

由于農村機械化的發展和農村經濟發展，交通流量增加，二龍眼2排水站上游機排干溝現狀無跨溝橋梁，排水站日常管護、附近村民的出行和生產均需要繞行，給日常生產和居民出行帶來不便。為保證排澇度汛安全和人民群眾生產、生活及交通安全，急需改建橋梁1座。

2.2 更新改造的必要性

1)解決地區易澇問題的需要。北山排水站、二龍眼2排水站和巨流河1排水站均建設于20世紀70年代，于20世紀90年代進行過維修，現已運行多年，排水站效能低下，嚴重影響農業生產。通過對排水站的改造，優化周邊區域內現有的引、排系統，為充分發揮工程效益提供保證，也是農田水利可持續發展的迫在眉捷的關鍵所在。因此，對其實施更新改造有利于農田水利自身的可持續發展，建設工程勢在必行。

2)保證生產糧食安全的需要。我國的糧食生產是豐年有余，欠年不足，但面臨著工業、城市化的發展、耕地人均占有量持續下降及人口增多，保障糧食生產安全至關重要。為保證糧食穩產高產和人民生活水平的提高，都要求完善農田水利工程建設，充分發揮農田水利的工程效益，從而提高單產，增加總產，從糧食生產安全保障社會穩定，工程建設更顯得十分必要。

3)農業可持續發展的需要。新民市大部分耕地面積屬低洼易澇地區，通過水利工程，生物措施和農業措施綜合配套，改變了農業生產環境，由于工程的能力下降，維修力度不夠造成了農田增產滯后，提高了農業生產成本，嚴重制約區域的農業可持續發展。因此，修建農田水利工程，不僅是節約水資源、充分發揮工程效益的需要，也是保證社會穩定和當地農業可持續發展的需要[5]。

3 工程設計

3.1 排水站改造工程

排水站改造工程涉及排水站3座，為北山排水站、二龍眼2排水站和巨流河1排水站，具體如下。

3.1.1 北山排水站

1)進水池上游護坡。對進水池上游護坡新建，護坡總長度為50m。結構型式為C25鋼筋混凝土板結構，岸坡削坡至1∶2.0，防護高度至岸頂高程，混凝土板厚度為80mm，下鋪100mm粗砂墊層。護腳采用C25素混凝土護腳，矩形斷面結構，護腳頂寬0.5m，埋深0.8m。

2)進水池工作橋。對進水池拆除重建，結構型式為C25鋼筋混凝土結構。進水池分為入口處、陡坡段和水平段，入口處底板厚0.5m，底板順水流方向長3.0m，兩端設齒墻，齒墻埋深1.0m，同時，入口處設攔污柵1處，攔污柵兩側邊墩兼作工作橋橋墩使用，邊墩厚0.5m，高1.7m。進水池進水口首端向兩岸設直角拐墻，末端設齒墻，進水側兩側墻為懸臂式結構，對進水池擬拆除重建人行橋1處。

3)出水池擋土墻及底板。對底板表面維修，結構型式為M7.5砂漿抹面，抹面厚度20mm。

4)泵房及內外墻、門窗及屋頂。北山排水站泵房兼作管理房使用，擬對泵房屋頂進行拆除重建，重建屋頂結構為型鋼構架，屋頂面采用紅色彩鋼瓦，屋頂面總面積為110.27m2。泵房窗戶擬更換為塑鋼窗(雙層玻璃)，泵房進戶門擬更換白色鋼制門，泵房內墻面及外墻面均進行重新粉刷。

3.1.2 二龍眼2排水站

1)進水池上游護坡。對進水池上游護坡拆除重建，重建總長50m，其結構型式和護腳同北山排水站。

2)進、出水池。進、出水池底板表面破損，對進水池表面進行維修，結構型式為M7.5砂漿抹面，抹面厚度20mm。

3)出水池下游護坡。對出水池下游護坡拆除重建，重建總長度為30m。結構型式為C25鋼筋混凝土板結構，護腳采用C25素混凝土，矩形斷面結構，護腳寬0.5m，埋深0.5m。

4)泵房、內外墻皮、門窗及屋頂。擬對泵房屋頂拆除重建，重建屋頂結構為型鋼構架，屋頂面采用紅色彩鋼瓦，屋頂面總面積為181.21m2。泵房窗戶、進戶門、內外墻面處理同北山排水站。

3.1.3 巨流河1排水站

1)進水池上游護坡。對進水池上游護坡拆除重建，重建護坡總長度為50m，結構型式、護腳同北山排水站。

2)人行橋橋墩及橋板。擬拆除重建人行橋1處，總長31.3m。分5跨，兩邊孔跨徑4.7m，中間孔跨徑5.0m，中墩為寬0.6m、高3.95m，橋墩基礎埋深1.3m。人行橋邊墩為C25重力式擋墻型式，中墩及邊墩均為C25鋼筋混凝土結構。

3)出水池下游護坡。對出水池下游護坡拆除重建，重建總長度為50m，結構型式為C25鋼筋混凝土板結構，護腳采用C25素混凝土，梯形斷面結構，護腳頂寬0.5m，護腳底寬0.8m，埋深0.8m。

4)管理房、管理設施。擬對管理房屋頂進行拆除重建，重建屋頂結構為型鋼構架，屋頂面采用紅色彩鋼瓦，屋頂面總面積為74.1m2。管理房窗戶擬更換為塑鋼窗(雙層玻璃)，管理房進戶門擬更換木質防盜門，管理房內墻面及外墻面均進行重新粉刷。

3.2 機排干溝清淤工程

排水站改造工程涉及機排干溝3條，為北山排水站上游機排干溝、二龍眼2排水站上游機排干溝和巨流河1上游機排干溝。其中，北山排水站上游機排干溝清淤長度3.59km，設計渠底寬4.0m，縱坡比降為0.0002，清淤邊坡坡比為1∶2，清淤平均深度為0.5m；二龍眼2排水站上游機排干溝清淤長度5km，設計渠底寬11.0m，縱坡比降為0.0003，清淤邊坡坡比為1∶2，清淤平均深度為0.5m；巨流河1排水站上游機排干溝清淤長度5km，設計渠底寬5.0-16.0m，縱坡比降為0.0002，清淤邊坡坡比為1∶2，清淤平均深度為0.5m。

3.3 橋梁改建工程

擬建新建橋中線與河道中心線成90°交角，橋跨總長為12m，屬于小橋。根據相關規范規程，橋梁防洪標準為25a一遇，考慮工程所在河道無水文測站，設計洪水采用無資料地區的計算方法，該方法無25a一遇相關計算參數，故橋梁采用10a一遇防洪標準，并設一定的富于度；橋梁設計荷載標準為公路-Ⅱ級，使用年限50a，設計基準期為100a。

3.3.1 上部結構

橋梁上部構為2跨變截面普通鋼筋混凝土連續梁橋，跨徑為6m。實心斷面，懸臂為0.25m，梁高為0.42m，橋寬為6.0m，橫橋向布置2個支座。

3.3.2 下部結構

橋臺為重力式橋臺，材料選用M10漿砌石結構，橋臺高2.0m。橋臺頂端設臺帽，臺帽長6.0m，高0.5m，寬1.2m。臺帽上背墻寬0.38m，橋臺基礎采用M10漿砌石結構，寬2.2m，深1.6m，橋臺基礎需落至中風化巖層。

3.3.3 其他附屬工程

1)伸縮縫、支座及橋面連續：全橋共設3道80型型鋼伸縮縫，分別在0#、2#橋臺和1#橋墩處。伸縮縫橡膠材料要求必須采用三元乙丙橡膠。

橋臺采用板式橡膠支座，規格為GYZd28mm，全橋共6塊。支座必須水平安裝，并且盡量在年平均氣溫時進行。

2)抗震擋塊：在臺帽上設混凝土抗震擋塊，位于臺帽兩側，寬度0.82cm，防震擋塊內側黏貼200x200x80mm橡膠緩沖塊。

3)橋頭搭板：在機動車道范圍內設置搭板，橋頭搭板一端搭在橋臺背墻上，長度為5m，為現澆混凝土結構；橋頭搭板下填土密實度應≥0.95。

4 效益分析

遼養柳澇區付家窩堡澇片北部排水站改造工程的實施建成，將使地區農業建設得到一個很大的提高，使城市環境和人民的生活水平有一個質的飛躍，并顯著改善社會、投資和生態環境，提高區域功能，帶動周邊經濟的發展[6]。

4.1 社會效益

工程實施后，排水站和上游機排干溝將達到10a一遇排澇標準，水系基本功能得到有效恢復，水環境得到明顯改善，提升機排干溝水質標準，自然形態得到保護。此外，將達到河暢水清、岸綠景美、功能齊全、水系暢通，引得進、排的出，可調控的良好局面，改善農村的生活條件和人居環境，提高當地廣大農村居民的生活質量，維護區域社會穩定，社會效益顯著。

4.2 經濟效益

工程的建設不但提高了當地的排澇能力，更改變了農村的生產生活環境，對農村經濟和市場繁榮起到了促進作用，著力提高了防御的支撐和保障能力，進一步完善了區域防洪排澇減災體系，有效減低澇災造成的損失，經濟效益顯著。

4.3 生態效益

澇區特定的自然環境條件是澇災形成的主要原因。項目區工程實施后，通過采取相應的工程措施，大大地改善了當地農村水環境和生物棲息的自然條件，使區域生態健康發展，而且調解了當地農村小氣候，真正達到人水和諧，建設生態環境的目的，使廣大農村居民充分體會到回歸自然、享受自然的快樂，達到保護自然景觀，改善人居環境等方面的作用[7]。

5 結 語

遼養柳澇區排水站改造工程是優化城市戰略發展空間，落實新民市總體規劃，加快城市建設的重要基礎設施建設項目。工程的實施設為沿線片區及其它基礎設施的完善提供了實施的平臺，為沿線居民、企事業單位的各種社會經濟活動提供了充分的硬件支撐。實施后，可使于遼養柳澇區整體形象得到極大改善，在工程設計的各方面充分體現了人與自然的和諧相處，為沿線的人民提供一個旅游、休閑、消暑納涼的好去處，對于促進社會的發展具有重大意義。