八干渠改造工程的設計與探討

摘 要：八干渠是廊坊市區的一條主要排水渠道，擔負著廊坊市城市排水和廣陽區農田排水任務。隨著經濟的快速發展，廊坊城區的不斷擴大，八干渠排水任務逐漸變化為農田排水范圍日益縮小，城市排水范圍逐漸擴大，由原來的自然農田排水逐步轉移到城市管道排水。八干渠中段渠道穿越“夢廊坊”文化產業園項目，“夢廊坊”文化產業園是由河北省與文化部合作的省部合作項目，是廊坊市委打造“環渤海休閑商務中心”戰略的重要組成部分。八干渠改造工程的建設是十分必要的。

關鍵詞：八干渠；城市排水；夢廊坊；改造工程

八干渠是廊坊市區的一條主要排水渠道，起源于鳳河右岸的堤口村，經麻營、東戶屯、李莊、許各莊，于大南旺東南進入天津境內。八干渠從堤口～天津河北界全長20.215km，控制排水面積47.8km2。近年來，隨著廊坊市城區的不斷擴大，八干渠所擔負排水范圍內的排水條件發生了很大變化，農田排水范圍日益縮小，城區排水范圍逐步增大，到目前，城區排水面積已經達到了32km2，占總排水面積的67%，區內由原來的自然農田排水逐步轉移到城市管道排水。八干渠位置圖見圖1。

1 工程建設背景

由于新城區規劃，八干渠中段部分穿過夢廊坊文化產業園紅樓夢圓項目地塊。“夢廊坊”文化產業園以“融合的世界、融合的文化”為主題，圍繞“文化·休閑·商務”三大功能，建設“和諧世界、生態文化、健康養生、休閑度假、劇創中心、文化村、雜技演繹”七大主題園區，形成以文化為牽引、參與體驗為特色的文化休閑產業新模式，打造京津文化旅游第一站，形成世界級大北京文化休閑商務區。“夢廊坊”文化產業園是由河北省與文化部合作的省部合作項目，由新奧集團負責規劃建設，是廊坊市委打造“環渤海休閑商務中心”戰略的重要組成部分。

按照廊坊市城鄉規劃局廊規意〔2014〕18號文件，關于夢廊坊文化產業園紅樓夢圓項目地塊八干渠事宜的意見，市政府于2012年2月審批的《夢廊坊文化產業園規劃方案》中，八干渠采取暗涵形式。建設方應先征求市水務部門意見，如水務部門同意，八干渠改造可按照已批準的規劃方案實施。根據廊坊市建設局關于“夢廊坊文化產業園紅樓夢圓項目地塊”八干渠事宜的回復，八干渠從北至南沿線有6孔市政排水口，定期或不定期不同程度的向渠道中排放污水，造成渠道水體嚴重污染，原則上同意采用暗涵方式。

2014年6月19日，廊坊市水務局組織有關單位及專家在廊坊召開八干渠（八干渠紅樓夢圓段）改造工程項目建議書評審會議，同意《八干渠（紅樓夢圓段）改造工程項目建議書》采用地下方涵的設計方案。考慮工程及城區規劃的整體性，八干渠改造工程的實施是必要的。

2 設計瀝水

八干渠是廊坊市區的一條主要排水渠道，起源于鳳河右岸的堤口村，經麻營、東戶屯、李莊、許各莊，于大南旺東南進入天津境內。八干渠從堤口～天津河北界全長20.215km，原控制排水面積47.8km2。八干渠北環路以上承擔的除澇區域面積為13.6km2，排水分區范圍見圖2。

設計瀝水從三方面進行分析，現狀條件下設計排澇流量（北環路以上）、規劃條件下設計排澇流量（北環路以上）及北環路以下流量。

2.1 現狀條件下設計排澇流量（北環路以上）

本次采用《河北省平原地區中小面積除澇水文修訂報告（2002年10月）》（以下簡稱“除澇手冊”）中的方法對排澇流量進行計算。計算方法包括設計暴雨、產流和匯流計算三部分。

根據我省平原地區暴雨特性分析可知，一般一次暴雨的歷時多為3d，設計暴雨時段取年最大3d雨期控制；經分析不同標準的流域設計點暴雨采用“除澇手冊”中的年最大3d暴雨等值線圖進行查算，流域設計面暴雨由設計點暴雨乘以點面折減系數得到，點面折減系數采用“除澇手冊”中的河北省平原地區點面折減系數。經綜合分析，設計條件下將年最大3d降雨分為兩次計算，一次為年最大24h雨量，位于第三日，占年最大3d雨量的80%；一次為年最大三日雨量減年最大24h雨量，兩次間隔為12h。八干渠設計暴雨成果見表1。

暴雨徑流關系分區根據“除澇手冊”中的“河北省平原地區水文分區圖”確定。本流域位于Ⅱ-1區，查該區暴雨徑流關系（P+Pa～R）即可求得各標準的次暴雨徑流深。

匯流計算采用“除澇手冊”中的排澇模數計算公式。

根據上述設計暴雨、產流計算成果和排澇模數計算公式，計算八干渠不同標準設計排澇流量，成果見表2。

2.2 規劃條件下設計排澇流量（北環路以上）

根據廊坊市規劃設計院2013年11月編制的《廊坊市北部新區規劃》，位于六干渠南側的北部新區建成后，將變為4.68km2的雨水通過市政管網排至六干渠和八干渠，最終均匯入八干渠。所以本設計對北環路以上段八干渠排水流量進行重新計算。按照《廊坊市城市總體規劃（2011-2030）綱要》，六干渠以北和八干渠以東部分雖現為農田，但已將其規劃為生態綠地。

北環路以上段八干渠除澇區域分為兩部分計算：一是六干渠以北和八干渠以東部分，除澇面積為8.75km2；二是六干渠以南至北環路部分，除澇面積為4.68km2，已經規劃為廊坊市北部新區進行城區建設。

由于萬桐公路以北的瀝水均可以流入鳳河，故本次設計不考慮萬桐公路以北區域。因此六干渠以北和八干渠以東的除澇面積為8.75km2。采用“除澇手冊”對此段八干渠流量按農田排水進行計算。根據《城市防洪工程設計規范》（50805-2012），將八干渠規劃標準定為20年一遇，規劃條件下生態綠地部分設計排瀝流量為12.09m3/s。

規劃北部新區排入六干渠和八干渠的設計流量直接采用《廊坊市北部新區排水規劃》成果，分別為8.52m3/s和8.99m3/s。

規劃新區排入六干渠和八干渠的設計流量直接采用《廊坊市北部新區排水規劃》成果，分別為8.52m3/s和8.99m3/s。生態綠地部分20年一遇設計流量為12.09m3/s，則八干渠北環路以上規劃條件下設計排瀝流量為29.6m3/s。

2.3 北環路以下流量

根據廊坊市規劃局提供資料和排水分區圖，八干渠西側部分城區瀝水均由北環路泵站、步行街泵站、永豐道泵站和李莊泵站排入八干渠，排入八干渠的流量直接采用泵站的規劃流量；雙斜線區域由于沒有進行城區規劃，瀝水均自流進入八干渠，所以采用《除澇手冊》按20年一遇標準計算排澇流量。八干渠北環路以下部分的排水分區圖見圖3。

最終確定八干渠各段排水面積和排水流量見表3。

3 工程方案設計

3.1 方案主要內容

渠道填埋：將新開路（7+818）至文化藝術中心涵洞入口（8+118）段渠道進行填埋（長度為300m）。

調整線路并改為暗涵：在匯源道與八干渠交口上游修建涵閘，沿八干渠中心線修建涵洞，穿越新開路之后沿紅樓夢圓圍墻繼續修至文化中心涵洞入口。新建涵洞總長度為880m。

對原有建筑物的拆除：為了使新建涵洞與文化藝術中心涵洞更好的銜接，需拆除文化中心涵洞進口涵閘和30m涵洞；本工程還需要拆除東尖塔跌水閘。

3.2 主要建筑物結構設計

暗涵為本次工程的主要建筑物形式，其建筑物結構設計采用雙孔箱涵結構設計計算。計算原則按矩形框架設計、計算，框架的軸線以構件混凝土斷面的重心軸線為準。進行超靜定結構內力效應分析時，按全截面考慮。

4 結束語

工程建成后，該工程將成為城市排水設施的一部分，為城市水環境系統、城市供水排水系統及改善城市人居環境發揮著重要作用。

參考文獻

[1]仲兆偉.城市暗涵隧洞施工技術示例——南水北調中線京石段緊急供水工程[J].黑龍江水利科技，2012.

[2]楊帆.廊坊市環城河道水系景觀的規劃與設計研究[D].北京：北京林業大學，2008.

[3]熊啟鈞.涵洞[M].北京：中國水利水電出版社，2006.

[4]GB50201-94防洪標準[S].

[5]GB50286-2013堤防工程設計規范[S].

[6]SL265-2001水閘設計規范[S].

[7]SL619-2013水利水電工程初步設計報告編制規程[S].

[8]河北省防洪規劃[S].

[9]廊坊市水利勘察規劃設計院.廊坊市區河渠防洪排水規劃[S].

2005.

[10]河北省水利水電勘測設計研究院.河北省平原地區中小面積除澇水文修訂報告[S].2002.

作者簡介：朱曉娟（1979-），女，職稱：中級，職務：工程師。