广东省佛山市南海南源水利水电勘测设计院有限公司广东佛山528200
摘要:针对谢边立交桥水浸街问题提出排水改造工程方案,结合工程现状和历史实际情况,分析内涝成因,按承泄出口的不同提出两种排水方案,进而形成推荐方案。
关键词:谢边立交;排水改造;方案比选;承泄区;排涝
0引言
随着城市化进程的不断发展,城市立交桥内涝问题日益凸显。近年佛山市南海区遇到几次强降雨,导致佛山大道乐安段至谢边立交周边出现水浸街现象,严重阻碍了道路通行,本文综合考虑该区域内涝成因,结合工程实际,提出以谢边涌为承泄出口和以谢边涌为主联星直涌为辅承泄出口的两种排水改造方案,并从施工难度、施工影响交通情况、工期等方面进行对比分析,进而选出较为合理的排水改造方案。
1概况
1.1立交桥简况
佛山谢边立交位于佛山市南海区狮山镇与大沥镇交界处,距佛山市中心约8km,是佛山市通往广州的主入口,佛山的“北大门”。区域内交通繁忙,车流量大,东西方向桂丹路连接南海桂城和丹灶,南北方向佛山大道北通南海区大沥镇,南接禅城区张槎街道。
1.2工程现状
1.2.1雨水主管
沿谢边立交桥四周道路两侧均有雨水主渠道,具体情况如表1所示:
表1现状雨水主渠道情况表
1.2.2雨水支管
谢边立交历经多次施工、扩建、修补等工作,现状雨水支管数量纵多,布置错综复杂,且大多覆盖于地下。经查明,谢边立交现场大部分道路都有直径300mm的雨水收集管道,总长度约1064m,主要负责收集路面雨水,汇入主渠道;沿谢边立交四周辅路和圆盘底辅路分布共计约150个雨水收集口,雨水收集口水位低于地面约0.1~0.2m。
1.2.3易涝区域
根据现场调查,谢边立交桥周边易涝区主要位于立交桥底部往西桂丹路北侧至永利市场,桂丹路南侧至粤丰汽配城,以及佛山大道南侧距离立交约600m的中石化加油站周边位置。
2水浸原因分析
(1)地势低洼。根据摸查,立交桥易涝区地面高程在1.3m~1.6m之间,低于周边地面约0.5m~1.0m,周边雨水往立交桥的低洼处汇流,导致雨水管道排水不及。
(2)出水口顶托谢边涌水倒灌。排水系统主要采用重力流自排的方式,受限于谢边涌水位的顶托。除了1号渠道有东涌水闸电排站控制外,其余的2号渠道与谢边涌、3号4号渠道与联星直涌均没有闸门控制,致使当谢边涌和联星直涌水位高于雨水渠道水位时,可能会出现倒灌情况。
(3)出口电排设施不足。除了1号渠道有东涌电排站1.84m3/s控制外,其余的2号渠道与谢边涌、3号4号渠道与联星直涌均没有电排设施。
(4)雨水主渠道分布不合理。3号和4号雨水主渠道没有往西延伸到联星主涌,只有300mm的雨水管连通联星直涌,没有充分利用联星直涌排水;雨水主渠道底板高程偏高,最低的-0.74m,最高的0.33m;各段涵洞互相独立,没有连成整体排水。
(5)雨水管排水标准不足。市政雨水管渠的实施年代较早,建设标准较低,一般暴雨重现期仅0.5~1年。2014版《室外排水设计规范》标准大幅提高,要求下立交、地道和下沉广场等暴雨重现期为20年,现状雨水管网的设计标准与新规范要求的设计标准还有较大的差距。
3排水改造工程方案比选
根据谢边立交桥的易涝区分布及实际地形,并结合周边河涌水系布局,本次排水改造初拟两个方案进行比较,方案一以谢边涌为承泄出口的排涝方案,方案二以谢边涌为主联星直涌为辅承泄出口的排涝方案。
3.1以谢边涌为承泄出口的排涝方案
(1)增加电排设施。谢边立交桥片区20年一遇排水流量为10.0m3/s,按照现状埋地渠道的断面尺寸,安排电排设施如下:改造东涌电排站,将其电排能力从1.84m3/s提高到5.0m3/s。在2号渠道谢边涌出口处增加排水泵站,排水流量5.0m3/s。
图1排涝方案一:以谢边涌为承泄出口
(2)配套排水主渠道。改造2号渠道,按照谢边涌出口电排流量5.0m3/s过流要求,增加一条直径2.0m的排水管,管底高程-1.0m,与2号渠道并联使用;2号渠道佛山大道东侧设直径2.0m的水管连通3号渠道,采用顶管施工;3号渠道沿桂丹路北侧辅道延长233m至联星直涌,延长渠道规格为直径1.5m雨水管,与联星直涌出口处设逆流拍门防止倒灌;4号渠道沿桂丹路北侧辅道延长267m至联星直涌,延长渠道规格为直径1.5m雨水管,与联星直涌出口处设逆流拍门防止倒灌。
上述具体布置详见图1所示。
3.2以谢边涌为主联星直涌为辅承泄出口的排涝方案
(1)增加联星直涌排水出口。3号渠道沿桂丹路北侧辅道延长233m至联星直涌,以联星直涌作为排涝出口;4号渠道沿桂丹路北侧辅道延长267m至联星直涌,以联星直涌作为排涝出口。
(2)改造谢边涌排水出口。2号渠道的谢边涌排水出口改造,将现状出口高程0.30m降低与涵洞一致为-0.5m。
(3)增加电排设施。根据水力计算,谢边立交桥片区20年一遇排水流量为10.0m3/s,按照现状埋地渠道的断面尺寸,评估其过流能力,安排电排设施如下:改造东涌电排站,将其电排能力从1.84m3/s提高到4.5m3/s;在2号渠道谢边涌出口处增加埋地式自动排水泵站,排水流量2.5m3/s;在3号渠道和4号渠道出口处增加埋地式自动排水泵站,排水流量均为1.5m3/s。
(4)改造联星直涌以及大涌口水闸电排站。根据水力计算,联星片区50年一遇24小时设计暴雨1天排干电排流量为11.6m3/s,对此在联星片区安排排涝设施如下:大涌口电排站扩建,将其电排能力从6.5m3/s提高到13m3/s;大涌口站前涌(大涌口站至联星直涌段)扩宽至10m,底高程-1.5m,长度325m;联星直涌(大涌口前涌至乐安市场段)扩宽至7.0m,底高程-1.5m,长度680m。
上述具体布置详见附图2所示。
图2排涝方案二:以谢边涌为主联星直涌为辅承泄出口
上述以谢边涌为承泄出口的排涝方案和以谢边涌为主联星直涌为辅承泄出口的排涝方案两个方案的优缺点比较见表2所示。
表2总体排涝方案比较表
4.结语
综上所述,本阶段推荐以谢边涌出口的排涝方案,主要依据如下:
1)长远考虑,谢边涌出口排涝效率最高;
2)联星直涌和大涌口电排站实施的难度较大,牵涉到征地拆迁,实施时间不容易控制,施工的时间跨度大,估计要3~4年之后才能发挥效益;
3)2号渠道扩宽和跨佛山大道顶管虽然施工难度高,对交通有一定影响,但是不牵涉征地拆迁,时间可控,可以更快实施发挥效益,解决立交桥水浸问题。