厦门大学思明校区防涝改善工程
2024-01-29修元辉
修元辉
(厦门市市政工程设计院有限公司,福建 厦门 361000)
1 项目概况
厦门大学片区的地势相对较低, 演武路南北两端高,中间低,地面高程为3.47~5.20 m。其中厦门大学西大门口为最低点,比十年一遇潮水位还低0.55 m。
厦门大学校内地形北高南低,东高西低。 西大门至芙蓉湖片区为校内低洼地带。 芙蓉湖周边,除面对化学湖方向向西校门逐渐降低外, 其余三个方向均为高地。 大南路以北为临近南普陀山的敬贤高区,芙蓉路以东为凌云水库所在的山体;芙蓉湖的南面,为南光大礼堂所在的高位区域。 故大南路以南,南强路以西片区为容易出现内涝区域,地面高程为3.47~4.9 m。
2 改造工程
2.1 高水高排片区
2.1.1 敬贤片区改造工程
经测算,对于厦门大学片区黄海高程高于8.5 m的区域可划归为高区,但在黄海高程等于8.5 m 的区域无新建收集、转输雨水设施的条件。 根据现场勘察,黄海高程高于及等于11.0 m 时可满足新建、转输收集雨水设施的条件。 因此高于11 m 区域可定义为高区排水区域,敬贤片区黄海高程大多数在11 m 以上, 属于高区排水区域。 片区内现状凌峰路、博学路道路纵坡最大达约3.6%、7%,道路两侧雨水口较难收集到雨水,且只有博学路在国光路一交叉口有一道现状截水沟。 规划管线起点为国光路,沿大南教工宿舍15、16 号楼南侧道路布置至敬贤路,在此区域汇水后,沿敬贤路布置至大南路,而后沿大南路布置至东大沟接入口。 由于东大沟接入口标高较高,故自敬贤路开始,规划管线为压力流。
考虑将初期雨水截流,在国光路段布置三处排水沟,敬贤路布置一处排水沟。 排水沟尺寸与汇水面积所产生的流量及道路的坡度等因素有关。由于本区域道路坡度大,且山上来水量大、流速快,截流难度大,故增设多组横向排水沟以提高截水量,可有效降低道路上的径流量。
敬贤教工宿舍7 号楼旁现存用以排出山上雨水汇水后的雨水沟,本次设计将其纳入收集区域,在该点设置节点, 将雨水沟中雨水排入至规划管网。 凌云北路地势较陡,地面径流流速较快,在该区域设置两处横向截水沟,一道纵向排水沟,用以收集地面径流。 在大南路与凌云北路交汇处的北侧绿地中,规划改造为雨水花园。 排水重力管材采用双平壁钢塑(PE)复合缠绕排水管,采用双层热收缩套连接。管道强度等级为环刚度≥8 KN/㎡。压力段采用球墨铸铁管,采用柔性胶圈接口。 压力段需垂直接入东大沟。
凌风现存排水管为DN1 200 排水管, 途经图书馆后于经济学院门前变为DN1 000 的排水管至排涝主泵站。 此部位排水管需引至校外西大沟。
2.1.2 凌云片区改造工程
本区域主要为山上来水,凌云路两侧现存排水沟,但只有转输功能,无收集功能。 本次规划在凌云路上新建两处横向截水沟(已实施),一道纵向排水沟(已实施), 道路边侧绿化带改造为碎石植草沟,用以收集山上来水,新建排水沟可将水排至原有道路边侧排水沟。 连接管采用双平壁钢塑(PE)复合缠绕排水管。 连接方式为双层热收缩套连接,管道强度等级为环刚度≥8 KN/㎡。 新建雨水口选用标准图集06MS201-8。
2.2 低洼片区
2.2.1 西校门片区防涝改善工程
西校门片区为校园内最低处(黄海高程仅3.47 m),低于两年一遇潮水位0.5 m。 而根据校核结果,现有两处排涝泵站标准较低, 尤其是西校门附近的排涝次泵站受现有d600 出水管的限制,泵站规模不能满足暴雨重现期1年的要求。 而西校门又是进出学校最主要的通道之一,人流量较大,影响程度也较大。校外片区的高水通过地面漫流排至西校门, 对西校门的影响也非常大。建议疏通校园内现有雨水管网,并在西校门最低标高3.47 m 处新增排水沟引至化学湖,作为本片区地表径流的主要出路,再由化学湖泵站将西校门区的雨水直排出海。 由于同安楼附近存在积水,且无高效排出口,考虑沿同安楼及群贤楼之间道路新建雨水管,连接至化学湖,并且该管段修建后,便于接收沿途雨水排放。为了防止暴雨时及高潮位时演武路处汇水通过西校门流入校园, 建议西校门增设叠梁闸等临时挡水措施。
2.2.2 芙蓉湖至化学湖片区防涝改善工程
芙蓉湖位于校区正中心,且为学校的主要景观点。汛期时,芙蓉湖的水位较高,但原有通路排至西大沟,西大沟目前排水能力不足,在汛期无法及时接纳芙蓉湖的排水,造成了芙蓉湖周边被淹。 由于敬贤片区紧邻高山,且道路至化学湖区域无有效收水措施, 导致降雨时所形成的地面径流流量大、流速快,最终淹没图书馆区域。为了收集山上来水,在图书馆凌峰路面布置8 处双篦雨水口,收集后汇流至现状排水沟,排向化学湖。
本区域存在现有排水沟从芙蓉湖至化学湖,但由于现有排水沟底部标高过高,不能满足泵站开启时芙蓉湖至化学湖的流量需求,故需新建DN1 600 管。
由于本区域为校园内重要景点区域、已建成建筑较多、现有道路路况良好,不便于采用放坡开挖的方式施工,拟采用顶管施工方式施工。 工作井结构形式可采用钢板桩、沉井、地下连续墙、灌注桩或者SMW 工法。 当工作井埋置较浅、地下水位较低、顶进距离较短时, 宜选用钢板桩或者SMW 工法。工作井内水平支撑应形成封闭式框架,在矩形工作井水平支撑的四角应设斜撑。
2.2.3 泵站及压力管
泵站汇水面积为0.27 km2,按百年一遇暴雨遭遇2年一遇高潮水位设计。
经过计算, 化学湖泵站压力排出管管径为DN2 000。 拟选用球墨铸铁管管材。 为满足设备稳定运行的需求,又保证节能高效。 本设计选用四台1.67 m3/s(便于调节水泵工况点)的水泵组合而成,配置变频控制系统。
3 结语
本工程可提高整个厦门大学思明校区的防洪防涝能力,对厦门大学思明校区安全防护、环境改善等方面有积极的意义。 改造工程易于实施,工程造价低,运营维护简便,在一定程度上解决厦门大学片区的积水问题,改善该片区的生活环境,并能降低积水对厦大造成的经济损失, 具有很高的社会、环境和经济效益。