缸瓦沙围外江堤防防潮减灾能力提升建设管理实践.pdf

建设与管理水利技术监督 年第 期:/缸瓦沙围外江堤防防潮减灾能力提升建设管理实践戴 敏(广州市南沙区供水和节水事务中心 广东 广州)摘要:缸瓦沙围受洪潮双重影响 由于建设时间早堤身低矮单薄松散 防洪潮标准不高 亟需进行工程加固达标建设 针对工程现状和存在的主要问题 采用“高切林法”法计算调洪库容进行堤岸线布置并在泵站进口设置两扇拦污栅 符合防灾减灾的标准建设 达到堤防加固要求 提高缸瓦沙堤围的防洪潮能力 解决该区经常遭受洪潮侵袭的问题 为类似堤防工程规划与建设管理提供技术参考关键词:缸瓦沙围 防灾减灾 调洪演算 建设管理中图分类号:文献标识码:文章编号:()收稿日期:作者简介:戴 敏(年)男 工程师:引言城市水利堤防工程建设对于流域洪涝灾害整治和水资源合理利用具有显著的社会经济价值和民生安全效益 缸瓦沙围位于南沙区洪奇沥水道出口 受洪潮双重影响 缸瓦沙围外江堤由于建设时间早 堤身低矮单薄 部分堤段填土密实度不均、局部松散 防洪潮标准不高 抗风暴潮能力低 亟需进行工程加固达标建设 目前关于堤防加固工程的研究主要集中在防渗截渗技术应用、工程质量监测与检测、河道综合整治、主要施工内容及工艺、水土保持分析与评价、工程方案决策优选等方面本文以缸瓦沙围外江堤防综合整治工程为研究背景 针对工程现状和存在的主要问题 提出符合南沙区防灾减灾标准建设的缸瓦沙围外江堤防加固达标方案 并从流域调洪演算、工程堤防布置、施工建设以及环境影响管理等方面综合论证方案的科学性 工程建设后可提高缸瓦沙堤围的防洪潮能力 解决该区经常遭受洪潮侵袭的问题 工程区域现状及存在问题 流域概况缸瓦沙围位于南沙区南端、珠江入海口之一洪奇沥水道中 四面环水 缸瓦沙围外江堤防综合整治工程位于南沙区万顷沙镇民立村属区内 缸瓦沙围为围海而成 现状堤防为土石结构 缸瓦沙一涌以北的五福围、同福围围垦时间较长 经多年加高加固 围堤较完整 防洪(潮)标准约 年一遇堤顶高程 堤顶宽 五福路民房密集段老堤堤顶宽约 该段外江边建有新堤 由于堤顶不通行 部分堤顶盖有房子 缸瓦沙一涌以南的七零围堤防低矮单薄 防洪(潮)标准约 年一遇 堤顶高程 堤顶宽 因而 缸瓦沙围外江堤防难以抵御洪潮袭击 工程位置及流域水系分布如图 所示图 流域水系分布图 径流特性缸瓦沙岛内多年平均径流深为 径流变差系数为 /取 缸瓦沙径流年际变化不均 最大、最小年径流量的比值可达 年第 期水利技术监督建设与管理径流年内分配也不均匀 汛期(月)径流量占年总量的 最大径流量多出现在、月份 暴雨洪水特性洪奇沥水道承泄西、北江的水沙 是径流较强的河口 西江流域面积大 洪水涨、落相对较缓慢 洪水峰高、量大、历时长 洪水过程线以多峰型为主 高要站实测最大洪峰流量/北江洪水涨落较快 峰型较尖瘦 即峰高而量相对较小 过程线以单峰和双峰为主 多峰型过程较少出现 石角站实测最大洪峰流量/珠江流域洪水均产生于暴雨 由于各水系的气候条件不同 因而各水系洪水的时空分布也不一致 北江发洪较西江早 基于缸瓦沙洪水计算区域分区的暴雨、产流、汇流参数特性 采用广东省洪峰流量经验公式法计算洪水成果见表 工程潮汐特性洪奇沥水道水道最高水位主要受台风暴潮控制万顷沙西站年最高潮位多出现在汛期 尤其是夏季受热带气旋的影响引发的风暴潮 常使口门站出现历史最高潮位 而年最低潮位则出现于枯水期 工程位于洪奇沥水道出口 万顷沙西站以下 受洪潮双重影响 缸瓦沙堤围设计洪潮水面线成果见表根据典型潮位过程分析 此过程最高潮的峰值接近该站多年平均高潮位()最高潮涨潮历时小于 小时 落潮历时大于 小时 最高潮位高于 的历时不小于 小时 潮位过程曲线如图 所示 为反映近期潮位出现频率的特性 通过分析监测站逐日潮位 得到潮位 频率曲线如图 所示 由此曲线得知 频率南沙潮位是 发生的频率为 即南沙站的多年平均潮位是 有 的时间潮位维持在 之间图 典型潮位过程曲线图 潮位 历时频率曲线 建设区工程地质评价工程区各堤段堤身填土经过多次填筑 成分较复杂 一般以砂质粘性土层为主 各处的含泥量不同 但压实程度大多较好 部分堤段表部为砾砂及碎石 不同堤段堤身的渗透性存在较大差异 堤基主要由淤泥、淤泥质粘土及淤泥质粉砂层等组成堤基结构较多 基本均为双层结构()堤基存在的主要工程地质问题有沉降变形、抗滑稳定、及饱和砂土液化等问题 工程区地震动峰值加速度为 相应的地震基本烈度为度 工程区区域构造稳定性相对较差堤线总长 堤防区、类基本不存在 主要为 类和 类 占总长分别为 和 工程区基本均有防护 但部分破损严重 岸坡稳定性主要为稳定岸坡、基本稳定岸坡及稳定性差岸坡 占总长分别为 、和 表 缸瓦沙设计洪水成果表名称集水面积/洪峰流量/(/)(/)五福围 同福围 七零围(南沙侧)表 缸瓦沙堤围设计洪潮水面线成果表设计频率 年最高潮(水)位设计值/建设与管理水利技术监督 年第 期 工程排涝规划与调洪演算 工程排涝堤线规划现状缸瓦沙外江防洪(潮)堤环岛闭合 但部分标准不够 本工程堤防布置大部分采用原堤线同时 结合河势、地形、地质条件与水工建筑物等因素对原有堤线予以调整对现状堤线超出规划治导线部分 依照珠江河口综合治理规划要求退堤建设 对现状堤线不顺直影响水流河势的部分应予以调整 对于现状干堤与子堤之间有可利用土地 在条件许可的情况下 可采用增加用地的堤线走向 本次加固缸瓦沙围外江堤防总长度为 其中缸瓦沙一涌以北段(桩号 )长度为 以南段(桩号 )长度为 堤围水系调洪演算本次排涝复核计算时 采用“高切林法”法来推求调洪库容:式中 频率为 的洪水时 泵站的排涝流量/滞洪库容 万 泵站的排涝流量按 年一遇 小时暴雨所产生的径流量一天排干 泵站每天工作时间取 缸瓦沙堤围内的水位 库容关系见表 表 缸瓦沙堤围内的水位 库容关系堤围高程/面积/库容/五福围 同福围 七零围(南沙侧)缸瓦沙堤围内涝水采用调蓄、自排、抽排相结合的排涝方式 堤围内起调水位为堤围内的园地、耕地的高程 其中五福围为 同福围为 七零围(南沙侧)为 当项目区内涝水位超过起调水位时 如果内河涌水位高于外江水位则开闸排涝 这时也打开泵站同时进行抽排 如果内河涌水位低于外江 则打开泵站抽排 当堤围内发生 年一遇暴雨洪水时 充分利用堤围内水系调蓄及水闸自排 蓄排联合演算计算成果见表结合泵站站现状的调度原则 泵站运行调度原则如下:同福围泵站的运行方式为:进水渠水位达到 时 启动电排站 低于 且继续下降时 则关闭电排站 五福围泵站的运行方式为:进水渠水位达到 时 启动电排站 低于 且继续下降时 则关闭电排站 防洪潮工程整体布局 工程总体布置在流域调洪演算的基础上 本次防洪潮工程总体方 案 为:加 固 缸 瓦 沙 围 外 江 堤 防 总 长 度 为 其中缸瓦沙一涌以北段(桩号 )长度为 以南段(桩号 )长度为 重建北段同福围泵站泵房 按现状自排涵底高程重建自排涵 重建北段五福围泵站泵房 按现状自排涵底高程重建自排涵 重建桩号 处泵房()重新安装泵及出水管道 无需设置自排涵 重建 处涵洞 重建南段 座排水涵 堤岸线布置工程堤防加高加固总长度为 堤顶路面高程根据不同断面高程不同 具体范围为 防浪墙顶高程为 根据现状堤岸结构及完好情况 分为四种加固型式 即旧堤加固段(北段有房屋段)、旧堤加固段(北段无房屋段)、旧堤加固段(北段无房屋段、有子堤)及旧堤加固段(南段)堤段长分别为 、及 各堤线特性见表 表 缸瓦沙堤围内调蓄计算结果名称集雨面积/起调水位/(/)/万 排涝流量/(/)滞洪库容/万 堤围内最高水位/最高水位时库容/万 五福围 同福围 七零围 年第 期水利技术监督建设与管理表 堤线布置特性统计表序号堤段起点桩号终点桩号长度断面型式备注北段(同福围)保留现状码头处 断面型式房屋段 断面型式无房屋段 断面型式房屋段北段(五福围)断面型式无房屋段 断面型式无房屋段 断面型式无房屋段 断面型式房屋段南段(七零围)断面型式无房屋段 重建泵站布置重建同福围及五福围泵站为堤后式泵房 进水方式主要为正向进水 同福围泵站厂房宽 长 水泵采用一台()和一台()立式轴流泵 单列式布置 利用隔墩将厂房下部分隔为两个独立的进水池 将电气设备布置在厂房上游侧楼板上 在泵站进口设置两扇拦污栅 五福围泵站厂房宽 长 水泵采用两台()立式轴流泵 单列式布置 利用隔墩将厂房下部分隔为两个独立的进水池 将电气设备布置在厂房上游侧楼板上 在泵站进口设置两扇拦污栅由于同福围泵站内河涌最低水位为 进水渠底高程为 五福围泵站内河涌最低水位为 进水渠底高程为 设备检修时 采用进水口适当堆放砂包进行检修 不专门设置检修闸门 水泵出水采用压力管道 管道出口设置自动拍门 工程建设管理与评价 建设环境影响评价与管理环境影响评价范围为缸瓦沙围外江堤防综合整治工程 评价重点为此工程范围内水利工程实施对环境的影响 针对工程建设所产生的不利影响采取了多方面的保护措施 在保证发挥工程效益的同时将使不利影响降到最小限度 评价单位分析结果见表 工程经济分析评价工程属于公益型建设项目 该类项目属于国民经济的基础产业和基础设施 工程的建成将对国家和地区的社会经济发展产生深远的影响 计算防洪排涝效益时 参考南沙区水利工程分摊效益 水利工程占围内总产值的 则洪排涝效益为 万 本工程的防洪效益平均为 万元/年工程经济内部收益率为 大于社会折现率 经济净现值为 万元大于表 环境保护措施效果分析环境要素采取措施前影响环保措施地表水质生活污水中含有大量细菌和病原体 如果不经处理直接排入水体将可能对施工区附近局部水域产生一定不利影响采用 型污水处理成套设备处理大气环境粉尘及机械废气对大气环境及施工工人产生不利影响 但比较轻微湿法作业 经常洒水 运料汽车覆盖 提高燃油设施的工作效率声环境噪声对施工人员产生不利影响 运输通道两侧噪声值偏高 影响施工区人员及附近居民限定施工时间 规定车辆行驶速度 禁止高噪声设备施工生活垃圾施工期总排放量为 污染水、土壤及大气 增加传染疾病机会配备分类收集设施 集中运出处理人群健康施工区人口较多 增加传染病发病概率加强卫生管理与卫生防疫生态环境建设过程破坏地表植被 部分陆生生物栖息环境受到威胁植被恢复及时落实 合理规定施工区范围产生新增水土流失水土保持工程及种植植物措施(下转第 页)建设与管理水利技术监督 年第 期提前拟定档号 随工程建设进度分项或分年度逐批次移交 避免因耗时过久造成档案遗失、损坏等影响档案作用的发挥 结语“十四五”期间 昌马大型灌区项目正在进行中 在实施中 项目管理和指导起到了非常有效的作用 不仅在项目档案资料形成与施工进度上取得了同步的效果 还提升了档案资料的归档质量 这为工程的验收打下了基础 也为后期的检查、维护、管理、使用、维修、改建和扩建提供了可靠的依据和凭证 采用专责制管理模式 不仅提高了工程建设的效率 还提高了质量保障的水平 同时 形成的信息化质量评定成果性文件对全灌区工程质量管理和项目档案管理都具有很强的指导作用 为同类灌区提供了可供参考借鉴的经验参考文献 甘肃省水利水电勘测设计研究院.甘肃省昌马大型灌区“十四五”续建配套与现代化改造工程初步设计报告.赵伟 董忠新.浅谈工程项目竣工资料的整编和归档.人民长江():.韩振中.大型灌区现代化建设标准与发展对策.中国农村水利水电():.屈建春 李振卿 张静 等.水利工程建设项目档案管理规定要点分析和思考.治淮():.罗雪影.论水利工程建设项目档案管理.办公室业务():.文利君 周文泓.我国档案信息化建设政策法规体系研究:面向“十四五”全国档案事业发展规划目标要求的调查与展望.档案与建设():.刘越男 李雪彤.档案事业在地方政府“十四五”规划的纳入情况研究:基于 个省份“十四五”规划的文本分析.档案与建设():.季宗虎 孙栋元 惠磊 等.疏勒河流域现代灌区智慧应用技术体系研究.水利规划与设计():.(上接第 页)经济效益费用比为 大于 以上经济指标说明本工程在经济上是可行的 为评价本工程在国民经济评价中的可靠性 估计项目可能承担的经济风险 现按 种不确定因素分析 分别为投资增加、效益减少 和投资增加 同时效益减少 成果见表 敏感性分析表明 在各种不利的情况下 经济指标仍然较好 超过国家规范要求 说明本项目具有较好的抗风险能力表 国民经济评价敏感性分析成果表()项目单位投资及效益变化投资 效益 投资、效益 经济内部收益率 经济净现值万元 效益费用比 结论本次工程总体方案为加固缸瓦沙围外江堤防总长度为 根据现状堤岸结构及完好情况分为四种加固型式 即旧堤加固段(北段有房屋段)、旧堤加固段(北段无房屋段)、旧堤加固段(北段无房屋段、有子堤)及旧堤加固段(南段)完善堤防加固措施是预防洪涝灾害的主要途径 有助于提升堤防工程的防控等级 降低决堤事故的发生几率 本文堤防设计未充分考虑到地质条件的影响 建议相关人员应重视地质问题做好地基处理工作 考虑到堤防加高厚度不大 据此可借助于抛石换填的方式进行处理 并希望能够为类似工程提供借鉴和参考参考文献 陈忠 付建利 陈怡宁.某河道防洪建设中堤防维修加固设计方案分析.地下水():.罗操 白雪彬 何孝龙.防渗截渗技术在水利工程堤防加固处理中的应用.水电站机电技术():.赵烨.水利堤防加固工程中防渗墙施工技术的应用.建筑技术开发 ():.詹发竹.淮河干流一般堤防加固工程质量监督工作的思考.河南水利与南水北调 ():.陈寅.基于生态疏浚理念下的河道堤防加固综合治理实践.黑龙江水利科技 ():.王桂荣.宝鸡市凤县杨家坪防洪堤防加固工程主要施工内容及工艺探讨.地下水 ():.刘昊宗.基于彰武县主体工程方案比选及水土保持分析与评价.黑龙江水利科技 ():.李日养.韶关市堤防加固及水环境改造实践方案.广东水利水电():.章云龙 黄培.基于 的堤防加固工程方案决策优选.吉林水利():.