浑河(台安段)设计洪水及辽浑蒲泵站工程布置探讨

尹丽丽

(建平县水资源办公室，辽宁 建平 122400)

1 概 述

台安县为低洼易涝地区，全年降水量多分布在7、8、9月3个月，而且暴雨也多发生在这个时期。每到汛期，地下水位接近地表，加之上游的客水大量下泄，县内积水因外水顶托不能畅排。1949年至排水站修建前的15年中，仅有1951和1958年没有发生涝灾，且有8年内涝成灾面积达到总耕地面积的20%以上，大雨大灾，小雨小灾。台安县分为辽干中部右岸涝区和浑河右岸涝区2个3级区，辽干台安涝片、绕阳河台安涝片及浑河台安涝片3个4级区涝片。辽浑蒲泵站位于浑河台安涝片，为平原洼地区，属重度涝片。

2 台安县涝灾特点及原因

2.1 涝灾特点

台安县内涝灾害的特点1是具有季节性，内涝灾害发生在夏季，而尤其以7月中下旬-9月上旬为主，其它季节基本没有或损失较小；特点2是连续性，如1985、1986、1994、1995、2010、2011、2012、2013年连续受灾；特点3是突发性和破坏性，2010、2011、2012、2013年内涝灾害均由于极端天气，突降大到特大暴雨所致，暴雨突发破坏性强，损失巨大。

2.2 内涝形成的原因

原因1是极端天气事件增多增强，使灾害呈多发重发趋势，原因2是排水站工程设计标准低、工程老化，损坏严重。经过几十年的运行，大多数工程设施和设备都遭受了严重的损坏和老化，水泵压力钢管腐烂，拦污栅、检修闸门锈蚀，压力洞止水带老化，漏水等，水工建筑物砌石护坡大部分脱落、损坏等等。原因3是降雨量大而集中超过排水站设计标准。原因4是排水沟道阻塞，渠系工程不配套等。

2.3 涝区概况

在辽浑蒲泵站改造工程中，主要是偏养子、李套子及窦家排水站的浑河右岸涝区，地处辽宁中部平原区，地势低平，年径流深75mm，降雨时空分布不均匀。涝片内有浑河、外辽河及辽台排干3条河流，区域内有韭菜台镇、高力房镇、黄沙坨镇等3个乡镇，10.46万人，其中城镇人口0.54万人，农村人口9.92万人。该地区气候适宜，经济发展较好。2012年该区粮食产量12.94万t，工农业生产总值63.46亿元，其中农业5.15亿元，人均收入1.78万元。工程控制面积271.82km2，耕地面积27.12万亩，易涝耕地面积24.82万亩，全部为抽排区，其中水田4.65万亩，其他作物20.17万亩。目前已治理面积中5a一遇标准3.54万亩，10a一遇标准15.25万亩，10年以上标准6.03万亩。

3 洪 水

3.1 浑河(台安段)设计洪水

根据辽宁省水利水电勘测设计研究院编制完成的《浑河河道综合整治工程可行性研究报告》中对沈阳以下组合设计洪水的分析认为，浑河干流和支流蒲河洪水洪峰不遭遇，细河、外辽河在浑河的最下流，洪水都先于干流发生，自然也不遭遇。对沈阳-邢家窝堡河段的各站洪峰进行还原，认为其洪峰变化不大，沈阳-三岔河各频率洪峰仍沿用沈阳站组合成果。成果见表1。

表1 沈阳站设计洪水组合成果表 Q(m3/s)

3.2 辽台排干排水流量

辽台排干是将承泄辽中、台安部分涝水自流排泄到外辽河上游的排水干渠，也是辽中县涝区的主要排水渠道之一，其总控制面积为129.5km2，排干长18.8km，设计流量为49.9m3/s，设计标准为10a一遇。

3.3 施工期洪水

通过泵站实际多年观测，出水口施工期洪水水位成果见表2。

表2 泵站出水口施工期洪水水位观测值

3.3 外河水位

3.3.1 出水口设计运行水位

辽浑蒲泵站中的3座泵站的原设计资料和泵站实际多年观测水位成果汇总见表3，实际观测水位均略低于原设计出水口设计运行水位，因此，综合分析后,本设计采用外水位的原始设计,偏于安全。

表3 泵站出水口设计运行水位成果表

3.3.2 出水池最高运行水位

根据台安县水利局编制的《台安县内外河水位汇总表》中对浑河(台安县段)及辽台排干进行了10a一遇水位推求，详细成果见表4、5。

表4 浑河干流设计水位成果

表5 辽台排干水位成果表

根据排水站观测资料，泵站出水池最高运行水位见表6。

表6 泵站出水池最高运行水位成果表

3.3.3 出水池最低运行水位

通过泵站实际多年观测，出水池最低运行水位成果见表7。

表7 泵站出水口最低运行水位成果表

4 工程总体布置

由9座站组成辽浑蒲泵站，本次设计仅改造偏养子、李套子、窦家3座泵站。更新改造工程是在现有建筑物基础上进行，对破损严重的部位，在原址进行拆除重建。更新改造工程主要包括引渠改造、检修闸改造、消力池与海漫改造、站容站貌和管理房改造以及在前池和出水池新增防护措施[1-3]。

4.1 偏养子排水站

引水渠两侧杂草丛生，引水渠边坡塌方严重，本次设计对引渠边坡进行衬砌，衬砌长度为20m。以实测现状横断面为基础，设计截面为梯形截面，底部宽度为24m。坡比1∶2.5[4]。

由于现有拦污栅清除垃圾困难，在泵站前池上游设计了一座新的清污桥，桥长25m，桥宽5m，高3.5m，单孔净宽3m，共7孔，桥上设置一台移动式格栅除污机。

泵房闸墩水位变动区(变化区)及其以下部位出现严重剥蚀(冻融剥蚀)，部分闸墩存在露筋、钢筋锈蚀；泵站水位变化区以上各结构混凝土表面碳化；伸缩缝部位嵌缝材料老化、破损；水泵进口段混凝土出现剥蚀(磨蚀和冻融剥蚀)前池至出水口底板混凝土剥蚀。对于剥蚀区域应采取特种砂浆、聚合物混凝土或砂浆进行局部填充，对钢筋锈蚀的部分进行物理除锈、使用阻锈剂进行化学阻锈处理，对修复后的剥蚀区表面使用手刮聚脲等材料进行表面防护。对于水位变化区以上的部位应根据碳化的深度进行打磨处理，打磨后采用有机硅类或者丙烯酸类浸渍材料进行渗透密封处理。对于伸缩缝应采用凿槽法使用特种砂浆密封处理后伸缩缝内部使用化学浆材进行灌浆处理，如果伸缩缝附近存在混凝土局部缺陷应在化学灌浆的同时开展局部缺陷的预处理，适度打磨混凝土表面后使用手刮聚脲等材料进行表面防护处理。对于有抗冲磨要求的部位应做细部处理，使用抗冲磨型的材料进行表面处理。对于前池至出水口底板混凝土出现的剥蚀区域，可以采用双组份环氧类涂层或者手刮聚脲等材料进行混凝土结构的表面防护处理。

偏养子排水站现状海漫末端增加20m长绿滨垫海漫，新增海漫采用梯形断面形式，坡比1:2.5，绿滨垫厚400mm。

结合现场查勘情况，对偏养子排水站进行站容站貌和管理房改造。对泵房内的裂缝进行处理，内墙刷乳胶漆，外墙刷涂料；对破坏严重的进口台阶进行拆除重建；增设混凝土地面；对管理房屋顶进行防水处理，内墙刷涂胶漆，外墙加保温层。

现有泵站前池和出水池未设置防护措施，存在安全隐患，本次改造在泵站进水池和出水池处均增加防护栏杆，防护栏杆高为1.1m，总长为62m。

4.2 李套子排灌站

引渠两侧杂草丛生，渠坡坍塌严重，本次设计对引渠边坡进行衬砌，衬砌长度为20m。以实测现状横断面为基础，设计截面为梯形断面形式，底部宽度为25.8m，坡比1∶2。

根据辽宁省台安县辽浑蒲泵站安全鉴定报告复核结论和现场查勘可知，李套子排灌站检修闸破损严重，需拆除重建。新建检修闸位于前池上游，闸长27m，宽6.5m，闸高4.44m，共设7孔，单孔净宽3m。检修闸上游布置拦污栅，排架高3.25m。

泵房水泵轴层以下柱、梁、承台等混凝土结构水位变动区(变化区)及其以下部位出现严重剥蚀(冻融剥蚀)，部分结构存在露筋、钢筋锈蚀；泵站水位变化区以上各结构混凝土表面碳化；压力箱至出水池段伸缩缝部位嵌缝材料老化、破损；前池至出水口底板混凝土剥蚀；防洪闸闸墩剥蚀。对于剥蚀区域应采取特种砂浆、聚合物混凝土或砂浆进行局部填充，对钢筋锈蚀的部分进行物理除锈、使用阻锈剂进行化学阻锈处理，对修复后的剥蚀区表面使用手刮聚脲等材料进行表面防护。对于水位变化区以上的部位应根据碳化的深度进行打磨处理，打磨后采用有机硅类或者丙烯酸类浸渍材料进行渗透密封处理。对于伸缩缝应采用凿槽法使用特种砂浆密封处理后伸缩缝内部使用化学浆材进行灌浆处理，如果伸缩缝附近存在混凝土局部缺陷应在化学灌浆的同时开展局部缺陷的预处理，适度打磨混凝土表面后使用手刮聚脲等材料进行表面防护处理。对于前池至出水口底板混凝土出现的剥蚀区域，可以采用双组份环氧类涂层或者手刮聚脲等材料进行混凝土结构的表面防护处理。对于防洪闸等混凝土结构水面以下可以采用双组份环氧类涂层或者手刮聚脲等材料进行表面防护处理。

原有海漫段损坏严重，本次对其拆除重建，原有海漫段长度为15m，为干砌石结构，本次新建海漫采用绿滨垫结构，横断面形式采用梯形断面，坡比1∶2，新建海漫长15m。

结合现场查勘情况，对李套子排灌站进行站容站貌和管理房改造。对泵房内墙刷乳胶漆，外墙刷涂料；对管理房屋顶进行防水处理，更换门窗内墙刷乳胶漆。

现有泵站前池和出水池未设置防护措施，存在安全隐患，本次改造在泵站进水池和出水池处均增加防护栏杆，防护栏杆高1.1m，总长54.8m。

4.3 窦家排水站

引渠两侧杂草丛生，渠坡坍塌严重，本次设计对引渠边坡进行衬砌，衬砌长度为20m。以实测现状横断面为基础，设计采用梯形断面形式，底部宽度为24m，坡比1:2。

泵房水泵轴层以下柱、梁、承台等混凝土结构水位变动区(变化区)及其以下部位出现严重剥蚀(冻融剥蚀)，部分结构存在露筋、钢筋锈蚀；前池至出水口底板混凝土剥蚀。对于剥蚀区域应采取特种砂浆、聚合物混凝土或砂浆进行局部填充，对钢筋锈蚀的部分进行物理除锈、使用阻锈剂进行化学阻锈处理，对修复后的剥蚀区表面使用手刮聚脲等材料进行表面防护。对于底板混凝土出现的剥蚀区域，可以采用双组份环氧类涂层或者手刮聚脲等材料进行混凝土结构的表面防护处理。

窦家排水站现状消力池采用浆砌石结构，墙体倾斜、裂缝、块石脱落。新建消力池长5m，池深0.50m，消力池后接海漫，由于出水口后即为辽台排干渠底，无出水渠，故只对渠底进行衬砌，衬砌尺寸为长10m，宽18m。

进水口两侧翼墙损坏严重，本次设计对其拆除重建，重建挡墙采用C30钢筋混凝土结构，墙顶宽0.30m，底宽4 m，墙高3.80m，重建挡墙长19.1m。

结合现场查勘情况，对窦家排水站进行站容站貌和管理房改造。对泵房内墙刷乳胶漆，外墙刷涂料，对管理楼屋顶进行防渗处理，更换屋顶。

现有泵站前池未设置防护措施，存在安全隐患，本次改造在泵站进水池增加防护栏杆，防护栏杆高为1.1m，总长为30m。

5 结 语

辽浑蒲泵站仅改造偏养子、李套子、窦家3座泵站。更新改造工程是在现有建筑物基础上进行的，对破损严重的部位，在原址进行拆除重建。更新改造工程主要包括引渠改造、检修闸改造、消力池与海漫改造、站容站貌和管理房改造以及在前池和出水池新增防护措施。