【正文】 ................................. 68 環(huán)境效益 .................................................................................................................. 68 社會效益 .................................................................................................................. 68 亞行貸款武漢市污水和雨水項目可行性研究報告 雨水項目 1 1 概 述 工程服務范圍 本工程擬建的雨水項目包括武昌羅家路地區(qū)排水工程、漢陽楊泗港泵站及其雨水管涵工程、三閘連通工程及常青泵站二期工程等四部分。 常青泵站二期工程：常青泵站二期工程服務范圍包括漢口西部城區(qū)和東西湖區(qū)，具體范圍為西起東西湖大堤，東止利濟路和新華下路，南臨漢江，北到府河堤，排水流域面積約 ， 按用地性質分為三個地區(qū)：漢口主城區(qū)的匯水面積為 (含長豐南北垸和機場河地區(qū) )；東西湖城市發(fā)展區(qū) (含吳家山、金銀湖和金銀潭 )，面積為 ；東西湖農業(yè)發(fā)展區(qū)，面積為 。 武漢市的漢口長豐南北垸地區(qū)及漢陽鸚鵡洲地區(qū)，現(xiàn)有的排水系統(tǒng)極不完善，尾部渠道迂回碾轉于城、郊，由于現(xiàn)有明渠淤積嚴重，斷面及高程均不能滿足排水要求，以及上述地區(qū)的雨水分別排入東西湖的金銀湖和南太子湖，再經塔爾頭泵站和東風泵站抽排出江。 設計原則 1 依據(jù)城市總體規(guī)劃，對上述三片服務范圍內的雨水系統(tǒng)進行統(tǒng)一規(guī)劃，充分利用現(xiàn)有排水排水設施，以 節(jié)省工程投資； 2 兼顧工程服務區(qū)周邊城市排水要求，協(xié)調各地區(qū)排水系統(tǒng)，發(fā)揮排水設施綜合效益； 3 突出排水系統(tǒng)相對獨立性，提高防災安全度； 4 突出環(huán)境工程效益，將排水工程與水環(huán)境工程建設相結合； 5 在泵站設計中力求采用新技術、新材料、新設備，實現(xiàn)科學自動化管理，以達到運行安全可靠、維護管理方便的目的； 6 在常青泵站及羅家路泵站擴建中，與站區(qū)現(xiàn)有的設施結合緊密，合理布置新建的構筑物，以保證良好的水力條件，并實現(xiàn)新老泵站間的合理調度； 7 結合泵站的用地和規(guī)模，合理地確定泵型、臺數(shù)、安裝方式，確保水泵安全高效運行； 8 結合現(xiàn)有的 防水墻的型式，合理確定泵站壓力出水管穿堤方式，以確定汛期安全，合理利用出水管路虹吸，以節(jié)省運行能耗； 9 對大型排漬涵渠的結構型式進行優(yōu)化，滿足功能性、經濟性的要求。ha) 式中： ψ—徑流系數(shù)取 。徑流系數(shù)根據(jù)湖北省水文手冊采用 。 羅家路地區(qū)地勢較平坦，地面高程在 ~ (黃海高程，下同 )。 本工程服務區(qū)相鄰沙湖地區(qū)的雨水經沙湖調蓄后，汛期經新生路泵站和前進路泵站抽排出江，非汛期則經沙湖港、羅家港、羅家路自排閘自排出江。 羅家港南起沙湖港，北止羅家路泵站，全長約 ，底寬 B=11m，邊坡 m=2，水深 h=，坡度 i=%，可通過流量 30m3/s，入羅家路泵站前的港底高程為 ，其常水位 ，兩岸自然地面高程在 ~ 之間。該地區(qū)的排水主要存在以下問題： 原設計標準偏低： 1975 年建設羅家路泵站時，該區(qū)大部分地區(qū)尚屬郊區(qū)，因此設計按農田排水的標準計算，并充分利用湖泊的調蓄，即按 20 年一遇的暴雨，日降雨量為 231mm，一日降雨，一至二天排完，確定羅家路泵站的規(guī)模為 30m3/s，隨著城市的快速發(fā)展，該系統(tǒng)的排水涵渠的過流能力和泵站 的抽排能力已遠不適應城市排漬的需要。 城市排漬與漁業(yè)養(yǎng)殖的矛盾： 城市排水規(guī)劃中，要求城區(qū)大部分調蓄湖泊最高控制水位為 ，各主要排水干管出口均以此水位規(guī)劃設計。武昌東沙湖系統(tǒng)由東湖排水系統(tǒng)及沙湖排水系統(tǒng)組成。 沙湖排水系統(tǒng)匯水范圍為 ，包括內外沙湖系統(tǒng) ()、羅家路排水系統(tǒng)()和港西排水系統(tǒng) ()組成。 泵站建設規(guī)模 (1)武昌羅家路地區(qū)城市排水雨水設計流量：匯水面積為 ，按管渠雨水匯流計算出口設計流量為 85m3/s。鑒于羅家路泵站現(xiàn)有規(guī)模為 30m3/s，羅家路泵站二期規(guī)模確定為 55m3/s。結合武漢市市政排水設施實際用地情況，對上述 2 個用地規(guī)模數(shù)值進行適當調整，決定泵站規(guī)劃用地規(guī)模采用 20200m2。 明渠整治工程 設計明渠斷面 羅家港是羅家路排水系統(tǒng)中重要的排水渠道，全長約 ，其中渠長約 ，橋涵長 。 新溝渠 (東湖至新溝閘段 )，渠長約 ，是雨后排除東湖漬水的主要渠道，其過水斷面按 85m3/s 進行規(guī)劃，底寬 B=35m， H=， m=， i=‰ ，粗糙系數(shù) n=，設計超高 ，渠道上寬為 44m，渠道采用兩級式護岸結構形式，渠道頂寬為 ，渠亞行貸款武漢市污水和雨水項目可行性研究報告 雨水項目 8 道控制寬度為 80m。沙湖港與徐東路等四條規(guī)劃路相交，采用單孔方型涵橋結構(BH=)，涵橋總長約 100m。 疏浚后的底泥就近集中囤積在明渠沿線臨時租用的魚塘內，魚塘囤泥平均深度為，需租用的魚塘面積約 54000m2。羅家港整治工程的護岸工程采用兩級式護岸為主，在設計水位以上 ，馬道寬 2m，馬道以上邊坡坡度為 1?，采用植草磚生態(tài)護坡，馬道以下邊 坡坡度為 1?2，采用 300mm 塊石護坡、護底，馬道采用 60mm 厚青石板鋪砌。 亞行貸款武漢市污水和雨水項目可行性研究報告 雨水項目 9 明渠綠化設計 此次明渠整治，全長約 ，屬自然河道，線形曲折，呈現(xiàn)典型自然風貌。設計卵石園路蜿蜒其中，配合小規(guī)模硬質鋪地、座椅、庭園燈、青石欄桿等地景構筑物，形成自然園林風格，提高河道環(huán)境整治的社會及環(huán)境效益。沿河岸線的景觀布置有收有放，使人的視線有透有閉。 燈光造 型方面：設置庭園燈，燈距約 16m；綠化草坪上每隔 4m左右布置草坪燈，起到一定的點綴作用。 PE 線引至沿線的每組金屬桿并與其連接，為確保電源碰桿時能使保護很快動作。 在晴天和降雨時，新溝閘并閉，羅家路泵站將羅家路地區(qū)的雨水直接抽排出江，東湖地區(qū) 132km2 范圍內的雨水經排水管涵收集后，就近排入東湖調蓄，雨后待羅家路地區(qū)的雨水抽排完畢，再開啟新溝閘，將入東湖調蓄的雨水抽排出長江，以降低東湖水位，可在三日內排完東湖 132km2 的匯水， 將東湖水位降至常水位， 騰出調蓄庫容以備下一場降雨水。護底、護坡均采用 M10 水泥砂漿砌 MU30 塊石。羅家路二期泵站與現(xiàn)有羅家路泵站共用進水明渠，因此二期泵站盡量靠近原有泵站，擬建的羅家路二期泵站位于武昌區(qū)和平鄉(xiāng)，原有泵站東北方向臨江堤邊，工程擬建區(qū)域目前為農民耕地和農民生產用地、民房住宅用地。羅家路自排閘閘口斷面為 BH=,閘底高程 ，過水流量為 ，可以滿足該地區(qū)的自排要求。立式濕坑式斜流泵是二十世紀八十年代引進美國英格索蘭公司技術發(fā)展起來的新產品，是傳統(tǒng)立式干坑斜流泵的改進型，是一種適應性廣、有前途的水泵，其主要優(yōu)點有： (1). 軸功率變化小，即軸功率曲線比較平緩，泵在運行中不易出現(xiàn)因偏移工況而超功率現(xiàn)象； (2). 泵效率高，其效率在 85~90%之間，且泵高效范圍廣，能適應水位的變化； (3). 抗氣蝕性能好，運行平穩(wěn)； (4). 較干坑斜流泵，體積較小、占地面積小，進水流道易施工； (5). 較干坑斜流泵比，轉子部件一般為可抽出式，裝拆方便，容易維修 。 亞行貸款武漢市污水和雨水項目可行性研究報告 雨水項目 12 水泵設計揚程的確定 (1). 水泵經常工作揚程： 分析武漢市 1865~1999 年間共計 134 年的長江干流漢口站特征水位統(tǒng)計資料 (附表一 )可得出，長江最高水位平均值為 (相應的吳淞高程為 )，則： 設計凈揚程： H1=(吳淞 )(設計最高水位 )= 總水頭損失約為： H2=(管路損失 )+(自由水頭 )= 水泵揚程為： H=H1+H2=+= 水泵設計流量 Q=，設計揚程 H=。長江干流漢口站 1865~1999 年間共計 134 年實測歷年各月最高水位數(shù)據(jù)詳見附表一。過柵水頭損失 為 ，并在格柵前后均設置了超聲波液位計，以便隨時監(jiān)測過柵的水頭損失，并控制除渣機自動運行。 (3). 前池 前池設在排水箱涵與泵房之間，前 池中的水流均勻地流向各臺水泵，為水泵在運行過程中提供良好的吸水條件，不致產生旋流和渦流，避免因吸入空氣和汽蝕作用使水泵的性能改變、效率下降、出水量減少，以保證水泵機組的正常運行。 泵房共分三層，其中地下兩層，地 上一層。 亞行貸款武漢市污水和雨水項目可行性研究報告 雨水項目 14 泵房起重設備采用電動雙梁橋式起重機，起重量為 32T，起升高度為 15m。顯然設冷卻循環(huán)水池可節(jié)省常年運行費用， 同時可減少水資源的浪費。 消能設施主要由一級消力池、斜坡、二級消力池、海漫組成 。 站區(qū)總平面布置 (1). 總體布局 羅家路二期泵站緊鄰現(xiàn)有羅家路泵站，占 地面積為 14150m2，現(xiàn)狀為菜地或民房用地。輔助構筑物布置整齊美觀、布局緊湊；綜合樓與泵房、變配電站、機修間等形成相對分區(qū)；設計綜合考慮在大門前布置一景點水池，亞行貸款武漢市污水和雨水項目可行性研究報告 雨水項目 15 與綜合管理樓相對，池中裝點傘形噴泉、小品，即提高站區(qū)空氣環(huán)境，又增加美感。 站區(qū)給水水源為市自來水公司供給，設循環(huán)水池供生產用水。 建筑綠化設計 羅家路二期泵站位于羅家路一期泵站東北側，占地約為 14150m2。 站區(qū)綠化范圍滿鋪馬尼拉草坪 ,在圍墻周邊采用大葉女貞與棕櫚間植，株距 ≥4m,其他布置有絲蘭、蘇鐵、紅繼木、金葉女貞、美人蕉、珊瑚樹綠籬以及甬路、條登。為滿足結構抗浮的要求，前池頂板上的復土厚度約為 2m。 (2). 用電負荷及變配電系統(tǒng) 泵站配用 6kV、 10。高低壓配電室為磚混結構，預應力空心板屋面。 前池和進水格柵間均為地下式，采用鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆結構。 泵房建 筑因體量及位置均為站區(qū)主導，自然地形成臨江街道的對景，其體型及色彩既有工業(yè)建筑的簡潔特點，又能為城市景觀增色，通過其它的附屬單體建筑的烘托更加突出了其獨特的地位，站區(qū)建筑則因其相似的細部材料及色彩求得統(tǒng)一。 站 區(qū)道路為 6m寬，便道 3m寬，道路兩側空地為綠化用地。 (2). 輔 助工程設計 羅家路二期泵站內設機修車間 390m2，倉庫 195m2，變配電站 600m2，車庫及洗車臺60m2，綜合管理樓、食堂及浴室共計 1080m2，門房 20m2。在建筑總平面布局方面，基本上分為生產區(qū)和生產管理區(qū)兩大部分。二級消力池底部高程為 ，消力檻頂高程為 ，長 16m。 出江壓力管道及消能構筑物 泵站的出江壓力管采用八根 D182016mm 鋼管，管道中心間距 ，并與長江大堤正交，從長江大堤上翻過，其翻堤段管中心高程為 ，下彎后進入消力池，管端口中心高程為 ，壓力管尾端設置 DN1800mm 拍門八座。按一年滿負荷運行 723 小時計算，需付自來水費用為 26317 元。 單泵的設計流量為 Q=~，設計揚程 H=~16m，配套電機為立式電機(V=6kV， N=1000kW)。池中的設計最高水位為 ，最低水位為 ，有效水深為 2m，有效容積為 2061m3，相當于一臺泵 5 分鐘的抽排量。根據(jù)運行管理單位的反映及泵站現(xiàn)場實際來看，泵站來水中的渣量極大，僅靠人工除渣，其工作強度太重，并存在安全隱患，本次設計擬對現(xiàn)有格柵進行改造，采用移動式抓爪清污機 1 套。 主要構筑物設計 (1). 格柵間 格柵間平面尺寸為 BL=37m，深 ～ ，在格柵間內共設 6 組固定式不銹鋼柵條。 (4). 效率要求 分析武漢市 1950~1994 年間共計 45 年的降雨量統(tǒng)計資料可得出，武漢市降雨多集中在4～ 8 月份，其降水量占全年的 %，武漢市 1950~1994 年間共計 45 年的降水量統(tǒng)計資料見附表二、附表三。 結合本工程的特性，水泵數(shù)量定為 8 臺，單機流量為 。因此本工程不再新增設自排閘。 同時也具有如下缺點： (1). 由于泵站進水箱涵的埋深較大，施工難度較大； (2). 由于臨江大道處的用地緊臨長江，工程地質條件也不理想，泵房的地基處理，防亞行貸款武漢市污水和雨水項目可行性研究報告 雨水項目 11 水隔滲處理，降水、護砌等土建費用將增大； (3). 在長江邊修建深為 13m的泵房，施工期對防洪堤的安全不利，因此工程施工周期和措施費用相應較高。羅家路地區(qū) 85m3/s，現(xiàn)有的羅家路泵站流量為 Q=30m3/s，因此新建羅家路二期泵站設計規(guī)模確定為 Q=55m3/s。 啟閉機采用手、電兩用雙螺桿啟閉機。 新溝閘 新溝閘是武昌羅家路地區(qū)重要的排水設施， 作為東湖雨水調蓄控制閘， 可實現(xiàn)武昌羅家路地區(qū)的雨水抽排和東湖水 雨后出江之間的靈活調度。傳統(tǒng)的每根燈桿接地仍需保留，這是防雷需要，