青岛某依山面海片区防洪规划设计

2016-11-15尹晓静吴书源

城市道桥与防洪 2016年1期

关键词：山体防洪洪水

尹晓静，夏　凉，吴书源

（1.青岛市市政工程设计研究院有限责任公司，山东青岛 266061；2.青岛银盛泰集团有限公司，山东青岛 266071）

青岛某依山面海片区防洪规划设计

尹晓静1，夏凉2，吴书源1

（1.青岛市市政工程设计研究院有限责任公司，山东青岛 266061；2.青岛银盛泰集团有限公司，山东青岛 266071）

分析了青岛某依山面海片区防洪工程现状及存在的问题，以“排蓄并举”为设计理念，利用现状调蓄设施消减洪峰流量，通过规划截洪沟及排洪渠道排除区内和区外洪水，采用工程措施及非工程措施排放超重现期洪水，确保片区财产和人身安全。

依山面海；防洪规划；调洪验算；洪峰流量

0　引言

青岛为滨海丘陵城市，山地丘陵占40%以上，山区山高坡陡，极易形成具有冲击力的地表径流，导致山洪灾害［1］，且海滨城市频受台风影响，降雨径流汇流快、流速大，具有来势迅猛，成灾快的特点［2］。青岛市市区越来越多的建设项目依山面海而建，易受洪水侵袭，存在安全隐患，为了确保财产和人身安全，项目前期规划设计时必须同步进行其防洪规划设计。

1　工程概况

青岛某依山面海片区位于青岛市东南部，规划为高档居住区及滨水商业区，用地面积77 ha。该片区三面靠山，一面临海，地势东西北三面高起，中间凹入河道、水库，向南坡下，地形高差较大（最高海拔约376.5 m，最低海拔约4.2 m）。东西北三面四个山体的洪水通过自然水系汇入河道上游，河道上游水体经水库调蓄后经溢洪道进入河道，最终排入黄海。河道下游为水库的溢洪道，并从该片区规划地块中穿过，该片区易受山洪的影响。该次设计范围内汇水流域面积约421 ha，其中外水汇入344 ha，占汇流面积约82%，区内汇水77 ha。

2　防洪工程现状及存在的问题

2.1防洪工程现状

该片区现状主要为村民住宅，有少量工厂。根据现状地形，该次研究范围分为三片：水库上游排水区域，河道南侧排水区域以及河道北侧排水区域。

图1　防洪工程现状图（框内为规划片区）

2.2防洪工程存在的问题

通过对现场及周边居民的实地勘察，各个排水区域的具体问题如下：（1）水库上游排水区域没有系统的防洪规划，周边山体地势较陡，每到雨季，大量雨水夹带着泥沙由山上直冲而下，周边地带受下泄洪水的威胁。（2）河道南侧排水区域受上游洪水影响较大，区内多为村民自建民房，市政排水设施年久失修，存在雨污合流现象，现状河道缺乏管理维护，枯枝、垃圾侵占过流断面以及淤积等问题，现有的自然水系3排洪能力有限，不能从根本上解决排水问题。（3）河道北侧排水区域没有系统的防洪规划，且区内亦无可滞洪条件，仅有的沟渠年久失修，阻塞严重，存在雨污混流现象，且自然水系4距现状居民楼过近，威胁区内及周边居民的财产及生命安全。

3　防洪规划

3.1防洪规划标准及主要计算参数

该片区水库调洪量采用20 a一遇的防洪标准进行设计，100 a一遇的防洪标准进行校核；河道采用20 a一遇标准设计，50 a一遇标准校核；截洪沟、明渠、暗渠采用20 a一遇标准设计；区块内的雨水管道排水采用5 a一遇标准设计［3-4］。

该区域汇水面积小于30 km2，水库分别采用《山东省小型水库洪水核算办法（试行）》和暴雨强度公式进行计算，对比两种方法计算的成果，进行综合分析，合理选定洪峰流量。区块内采用城市暴雨公式进行计算。具体选取的参数及控制流速见表1。

表1　防洪设计主要参数

3.2水库调洪验算

对比医护人员对医疗器械的清洗满意度，研究组100%显著高于参照组的76.6%，组间数据比对；差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

水库为无闸控制开敞式溢洪道的小（2）型水库，水库调洪演算的起调水位取溢洪道顶高程32.57 m，溢洪道宽度B=14.74 m。大水库调洪计算结果见表2。

根据现场勘测，大水库的溢洪坝坝顶为34.85 m，满足校核标准要求。

3.3防洪方案设计

3.3.1防洪保护对象

该次设计的保护对象为该片区新建地块内住宅、公建、道路、广场以及区内公共设施。通过设置排洪系统，将区外汇入及区内产生的洪水有组织地分别就近排入水库、河道或市政排水系统。

3.3.2总体设计

（1）充分利用原有地形、尽量不改变原有山体自然水流通道，对原有山体泄洪通道加以疏导、利用。

（2）充分利用现状水库、洼地滞蓄洪水，以减轻排洪渠道的负担，做到排洪和调蓄相结合。

（3）通过设置截洪沟以及排洪渠道解决区内和区外的洪水威胁。

（4）结合小区建筑以及景观设计规划。

（5）要有防御超标准洪水的应急对策与措施。

3.3.3防洪方案设计

（1）水库上游排水区域防洪方案

该区域防洪工程主要解决地块外山体洪水的排放问题。如图2所示，北侧山洪通过两大自然水系汇集到河道，通过河道排入水库，该部分自然水系及河道行洪条件较好，利用现状水系排洪；该区域西北侧山体的洪水经过一条0.6 m×0.6 m～1.8 m×1.5 m截洪沟截流后进入地块内规划5.0m×1.8 m明渠，然后排入水库；该区域西侧山体的洪水经过两条0.6 m×0.6 m～1.0 m×1.0 m截洪沟截流后汇入地块内规划2.0 m×1.5 m明渠，该明渠收集地块内雨水后汇入上述5.0 m×1.8 m明渠；该区域西南侧山体洪水经过一条0.6 m× 0.6 m截洪沟、一条0.6 m×0.6 m～0.8 m×0.8 m截洪沟截留后分别进入地块内规划 DN800、DN1000雨水管道，雨水管道收集地块内雨水后均排入水库。

表2　大水库调洪计算结果

图2　水库上游排水区域防洪方案

（2）河道南侧排水区域防洪方案

该区域防洪工程主要是解决区内洪水的排放以及水库泄洪问题。如图3，由于西侧山体洪水已被截洪沟截留后向北排入水库，自然水系3上游无来水，根据片区用地规划，废除自然水系3；区内雨水经市政道路下DN400～DN1500雨水管道收集后通过现状或规划过路涵洞排入河道；水库下游河道充分利用现有的河道，局部进行清淤护坡，对局部影响规划道路段进行重新规划，采用现状的浆砌块石矩形断面，河道断面尺寸为10.5 m×2.0 m～13.5 m×2.0 m。

图3　河道南侧排水区域防洪方案

（3）河道北侧排水区域防洪方案

该区域防洪工程主要是解决区域北侧山体洪水及区内洪水的排放问题。如图4，北侧山体洪水经过一条0.6 m×0.6 m～1.0 m×1.0 m截洪沟、一条0.6 m×0.6 m～1.5 m×1.5 m截洪沟截留后分别进入地块内沿市政道路规划的两条2.0 m×1.8 m雨水暗渠，雨水暗渠收集地块内雨水后均排入水库下游河道，根据片区用地规划，废除自然水系4、5。该区域东侧区内雨水经市政道路下DN400～DN1200雨水管道收集后就近排入河道。

图4　河道北侧排水区域防洪方案

3.4超设计重现期洪水的排放

该设计从工程措施及非工程措施两方面来应对超重现期洪水。工程措施：（1）充分利用地形调蓄洪水，消减洪峰流量对市政管网的排水压力；（2）合理设置区内竖向设计，使区内洪水能沿路面顺利进入滞洪区或沿着区内道路排至区外；（3）合理设计建筑物和构筑物基础，避免洪水冲刷和浸泡后造成危险。非工程措施：（1）在规划区域紧邻的山体植树种草以及在区内加大绿化面积、增加地面的透水性，加强雨水的入渗，以延缓径流和分散径流的汇集；（2）利用景观水系以及区内绿化带滞蓄超设计重现期的雨水，有效合理利用现有的排洪调蓄系统；（3）做好排洪设施的疏通和清淤工作，保证排洪设施的正常运作。