東莞市市區(qū)內澇整治三期工程管渠系統(tǒng)方案分析

陳國榮

（東莞市南畬塱排站管理處,廣東 東莞 523325）

1 工程概況

新開河排澇系統(tǒng)內,地勢為南北兩側高、中間低,兩側的雨水均排入中間地勢最低的東縱大道,再由東往西排入運河。新開河系統(tǒng)的總匯水范圍約為12.02 km2。匯水范圍大,且為東莞市區(qū)的重要區(qū)域。新開河系統(tǒng)內的主干排水系統(tǒng)（包括系統(tǒng)內的原來主干排水管渠、新開河、北側新建分流管涵）瓶頸處的總排水能力為82.11 m3/s,但是新開河系統(tǒng)的設計暴雨量為148.54 m3/s（5 年重現期）,即北側實施后,南側分流不實施,則對管渠系統(tǒng)而言,其瓶頸處仍有66.43 m3/s 的排水能力缺口。

2 管渠系統(tǒng)方案比選

通過現狀主干管渠系統(tǒng)能力的復核,當北側工程實施完成后,南側分流工程未實施,原屬南側分流片區(qū)要解決的雨水,仍通過現狀管渠或地表徑流,匯集至系統(tǒng)最低處（東縱路）。為了使系統(tǒng)主干管渠的標準提高至重現期5 年,必須完善主干管渠的建設,以下提出2 個潛在方案進行比選。

2.1 方案一（東城大道截流,創(chuàng)業(yè)路分流排放）

方案一仍按“高水高排、低水低排”的設計理念,即：東城大道以南,屬于高排區(qū),其地面徑流雨水通過東城大道～八達路～創(chuàng)業(yè)路下的新建分流排水管渠進行排除,同時,截流排向東縱大道的現狀雨水管涵；東城大道以北,屬于低排區(qū),其地面徑流雨水通過新開河、現狀主干排水管渠（北側工程實施前）及北側工程新建的分流排水管涵三大排水管渠進行排除。由此,提出了方案一：沿東城大道截流南側分流區(qū)域的雨水,通過八達路、創(chuàng)業(yè)路管渠新建排水通道,直接排入運河。

該方案截流新開河系統(tǒng)內旗峰山以北（含旗峰山）、東城大道以南的區(qū)域雨水,沿八達路-創(chuàng)業(yè)路新敷設排水通道,直接排入運河。主要工程內容為：沿東城大道敷設d1800、3 m×2 m、4 m×3 m、5 m×3.5 m,截流南側分流區(qū)域雨水。沿八達路-創(chuàng)業(yè)路,敷設4 m×3.5 m、d4000 管、4 m×4 m、4.5 m×3.5 m。同時,在八達路與澳南二馬路路口,截流澳南二馬路南片區(qū)域雨水,排至運河,新增排水通道。見圖2。

圖1 沿八達路、創(chuàng)業(yè)路分流方案

圖2 南側分流工程布置圖（方案一）

圖3 東縱路箱涵擴建、新開河揭蓋拓寬方案路由示意圖

方案一工程實施重難點如下：

1）新建管道需要截流現狀路口大的排水管涵或包封高程沖突的現狀市政管線時,需要建設大的結合井,施工較困難。

2）創(chuàng)業(yè)路和運河東路交叉口處,由于現狀各類管線較多,施工時應注意對現狀管線的保護。

3）創(chuàng)業(yè)路和八達路現狀排水管多處雨水管和污水管混接,施工時應分別順接,以實現雨污分流。

4）管道沿線局部地段巖層面較高,鋼板樁遇巖層無法打入,嵌固深度不足時,采取在拉森鋼板樁上端和下端各設置一道水平支撐,開挖至箱涵底部,設置素砼墊層作為剛性鉸,替換第二道支撐,方便管道鋪設,施工應注意對基坑的監(jiān)測。

5）部分區(qū)域巖層高至現狀路面,鋼板樁無法施打,采用放坡開挖的形式,坡率1∶0.33,施工時應盡量選擇車流人流較少的晚上施工,以盡量減少對交通的影響。

6）頂管施工部分,局部區(qū)域管道位于全風化、強風化巖層,與前后管道位于粘性土層差異較大,故通過調整工作井位置,采取措施保證此段頂管施工的順利實施。

7）大型頂管施工難度大,需專業(yè)施工隊伍,并且對于建設管理單位的管理水平要求很高。

2.2 方案二（東城大道截流,新開河揭蓋拓寬）

2.2.1 方案設計理念

方案二基于雨水在系統(tǒng)內解決的理念,依托新開河現狀的地勢特點（南北兩側高、中間東縱路最低）,將南側分流區(qū)域的雨水,通過東城大道、東城西路轉輸至東縱路主干排水系統(tǒng),對現狀不滿足排水能力要求的排水管渠,進行擴建,以及將新開河暗渠揭蓋拓寬（和陽路至運河出口）,以滿足系統(tǒng)的排水要求。由此,提出了方案二：沿東城大道、東城西路截流南側分流區(qū)域的雨水,再在東縱路擴建箱涵、將新開河暗渠揭蓋拓寬（和陽路至運河出口）,最終實現新開河系統(tǒng)的雨水均通過新開河排入運河。

2.2.2 方案路由的確定

新開河系統(tǒng)內的地勢為南北兩側高、中間低,兩側的雨水均排入中間地勢最低的東縱大道,再通過現狀的新開河排出運河。由于新開河（2003 年）加蓋后過水斷面受限,以及東縱路、東城西路等路段的排水能力不足,導致新開河系統(tǒng)的主干排水管渠標準偏低。因2003 年新開河污染較嚴重,新開河加蓋的初衷是為了改善周邊居民的生活環(huán)境。如今東莞市水環(huán)境整治工作取得了階段性成效,對加蓋后的新開河揭開,恢復其明渠,既是對治污工作成效的檢驗,亦可還周邊居民生態(tài)水系。由此,提出了方案二：依托系統(tǒng)地勢,對主干排水系統(tǒng)擴建及揭蓋拓寬。

該方案在東城大道截流新開河系統(tǒng)內旗峰山以北（含旗峰山）、東城大道以南的雨水,通過東城西路轉輸至東縱大道主干排水系統(tǒng)。并在東縱大道加建排水箱涵,對現狀加蓋新開河揭蓋及拓寬,使之滿足市政重現期5 年的排水標準。但由于新開河系統(tǒng)內的雨水僅在系統(tǒng)內排除解決,無法沿途兼顧解決系統(tǒng)外（市橋河系統(tǒng)）的澳南路、草塘小區(qū)的內澇問題。本分流管涵總的匯水面積約297.89 hm2。方案二的分流主管總長4379 m,分流箱涵規(guī)格為3000×2000、5000×3000、5000×3500、2-4000×3000 等,加蓋新開河拓寬的寬度有20 m、22 m 兩種規(guī)格。

2.2.3 方案的平面布置

南側分流措施主要是新建管涵及暗揭蓋拓寬為明渠,主要工程內容為：沿著東城大道、東城西路、麗峰路、東縱路新建排水箱涵,再斜穿人民公園,在和陽路處與現狀新開河匯合。再將新開河暗渠揭蓋拓寬,最終排入運河。分流管涵規(guī)模為3000×2000、5000×3500、5000×3000、2-4000×3000（雙孔）、2-3750×4000 箱涵,新開河揭蓋拓寬的規(guī)格為20 m×5.5 m、22 m×6.5 m,新建（擴容）排水能力為67.15 m3/s。具體見圖4。

圖4 南側分流工程布置圖（方案二）

方案二工程實施重難點

（1）東城西路與東縱路交叉路口處,現狀有四根排水管渠由東向西排水,如若在東城西路新建5000×3000 排水箱涵接入,容易造成水流擾動,排水不暢。現需要在該路口新建大型的配水井,施工難度大,對交通產生影響。

（2）東縱路靠北側的人行道上,需要新建排水箱涵,人行道上現狀管線多,遷改工作量非常大。

（3）東縱路與羅沙路口,需要設置配水井,保證大型排水管線在此交匯后的水流分配問題。

（4）新開河暗渠（和陽路至運河出口段）揭蓋拓寬,現狀管線遷改工作量較大,而且現狀有4 座橋涵需要拆除重建,在最新的橋梁設計規(guī)范要求下,橋面標高相對于現狀將略有抬高,需要做好現狀路面與新建橋面的銜接。

（5）現狀加蓋新開河上,已形成成熟的休閑平臺,并種有大量的樹木、灌木。根據現場核實統(tǒng)計,若要對新開河進行揭蓋拓寬,則需要遷移樹木共計581 棵,存在一定的社會穩(wěn)定風險。

3 推薦方案

從上述方案介紹可以看出,方案一與方案二各有優(yōu)缺點,具體比較見表1。

表1 方案比選

由表1 可以看出,兩個方案均可以實現管渠工程目標,將新開河系統(tǒng)的主干排水系統(tǒng)的排水能力提高至市政重現期5 年的標準。而方案一可以沿途兼顧解決澳南路、草塘片區(qū)的內澇問題,方案一,管渠規(guī)格較小,施工過程的交通疏導壓力較小。而方案二,需要對新開河暗渠揭蓋拓寬,將現狀的休閑平臺拆除,并遷移581 棵樹,存在一定的社會穩(wěn)定風險。同時,方案一在工期及投資方面均具有優(yōu)勢。因此,綜合考慮,推薦方案一作為南側分流管渠系統(tǒng)方案。

4 結語

為了選取科學、合理的管渠方案,提升東莞市市區(qū)內澇整治三期工程實施效果,從方案理念、平面布置、施工難點等方面對2 種實施方案進行介紹,通過對比規(guī)模、工期、實施難度等參數,建議選取方案一作為南側分流管渠系統(tǒng)推薦方案,在工期及投資方面均具有較明顯的優(yōu)勢。