康厚溝淹水改造工程方案比選分析

徐升

（南京江寧經濟技術開發總公司）

1 工程概況

康厚溝屬牛首山河支流。起點康厚水庫，終點牛首山河。河道全長1178m，匯水面積175hm2，20a一遇流量為31.4m3/s。周邊主要匯水區域包括：復地朗香、九間堂、康厚水庫、河海大學、群智光電、楚襄園、佛城西路、青年城等地塊。康厚溝片區為高低水混合區，汛期易受山洪沖擊、外河高水位頂托的影響，河道排水不暢造成沿線淹水問題嚴重。為提升片區的防洪排澇能力，避免澇水可能造成的巨大損失及社會影響，確保片區內人民生命財產安全和經濟社會可持續發展，需對該片區排水系統進行改造。

2 方案分析

2.1 工況選擇

工程采用不同工況降雨、不同外河水位進行工況組合，使用SWMM模型進行洪水位推算，形成最不利組合進行設施改造。降雨選取流域20a一遇、50a一遇；外河水位取牛首山河10a一遇、50a一遇；采用2016年7月7日降雨淹水情況進行校核。

設計工況1：50a一遇降雨-外河10a一遇水位；50a一遇降雨：24h降雨296mm；外河10a一遇水位：10.78m；模擬結果如圖1a顯示，康厚溝片區不發生淹水。

設計工況2；20a一遇降雨-外河50a一遇水位；20a一遇降雨：24h降雨238mm；外河50a一遇水位：12.16m；模擬結果如圖1b顯示，康厚溝片區發生淹水，河海南門淹水深度約0.8m。

因此選取20a一遇降雨-外河50a一遇水位為最不利工況進行設計。

2.2 方案擬定

針對淹水原因，提出兩種思路。思路一：外河方案，高水直接下河，低水撇走機排；思路二：內河方案，河口新建泵站。具體可分為以下4種方案。

1）外河方案，低水排楊陳泵站

①低水機排：改造河海南門雨水管，將楚襄園、河海南門及道路低水沿佛城西路新建φ1000mm雨水管向東接至楊陳泵站前池，并將泵站擴容1m3/s；

②高水下河：群志光電高水直接截入康厚溝，消除高低水混排，減輕道路排水壓力；

③加固斷面：康厚街～河海南門段河道新建1m高防洪墻，增強防洪能力。

2）外河方案，低水排青年城泵站

①低水機排：改造河海南門雨水管，新建小區內管道，將楚襄園、河海南門及道路低水接入青年城泵站，并將泵站擴容1m3/s；

圖1 設計工況水位圖

②高水下河：群志光電高水直接截入康厚溝，消除高低水混排，減輕道路排水壓力；

③加固斷面：康厚街～河海南門段河道新建1m高防洪墻，增強防洪能力。

3）內河方案，河口新建泵站

①在康厚溝河口新建排澇泵站，非汛期自排，汛期機排[1]；

②選取最不利工況為20年一遇降雨，遭遇50a一遇水位12.16m，控制水位選取河海南門處11.0m作為河道最高控制水位；

③考慮康厚水庫的調蓄功能，經模型計算調試，泵站規模取8m3/s，可將河海南門口處水位控制在10.8m，滿足河海大學（高程11.4m）不發生淹水的要求[2]；

④若不考慮水庫調蓄功能，要將康厚溝河海門口處水位控制在 10.8m，泵站規模需取14m3/s。

4）內河方案，低水機排，高水外撇

①新建閘門及高水通道，非汛期閘門開啟，河道自排進牛首山河；

②汛期閘門關閉，康厚街西側高水外撇進高水通道，東側低水進康厚溝經泵站機排；

③考慮工程可實施性，自康厚水庫新建2×φ2000mm雨水管道，將水庫高水撇入水閣溝。經模型測算，高水外撇后泵站規模取5m3/s。

圖2 泵站方案平面布置圖

2.3 方案比選分析

根據方案實施內容、工程投資以及方案實施存在問題對比4個方案，結果見表1。考慮到方案的施工難度以及經濟效益，選擇方案三。選取2016年7月7日降雨進行復核，經模型論證，河海大學南門最高水位11.3m，滿足河海大學（高程11.4m）不發生淹水的要求。

表1 方案對比表

2.4 選定方案規模分析

根據項目區位條件，泵站選址在康厚溝匯入牛首山河的河口處，青年城紅線以外。考慮對居民樓影響及整體景觀效果，配電間位于泵房南側，平行河道保護線布置，泵站用地紅線2085m2，配電間距居民樓25m[3]。該方案緊挨路邊，交通方便，便于布置進水流道，水力條件好，泵室距離河堤不遠，泵站出水管路較短，不涉及拆遷。

新建泵站周邊交通方便，運行頻率低、檢修少，采用無上部建筑形式。雨水泵的總設計流量為8m3/s，采用4臺同型號水泵，每臺水泵流量為2.0m3/s。泵站布置見圖2。

3 結論與建議

對江寧開發區康厚溝淹水改造設計方案進行了討論，使用SWMM模型推算洪水位并選取最不利工況設計，提出兩種思路，對比四個方案。考慮方案可實施性以及經濟性選擇內河方案，于康厚溝河口新建泵站。根據泵站方案研究分析，康厚水庫調蓄對于解決區域內排澇問題，降低泵站規模效果明顯。因此建議在城市規劃中，合理規劃調蓄水面，增加區域內水面率，提高水體綜合調蓄能力，既可以有效改善區域排澇條件，又是建設海綿城市的重要載體，同時結合水體的景觀開發，對于改善區域生態環境，促進人水和諧意義重大。