化工区防洪排涝工程规划设计要点

发布时间：2022-10-05 10:02 热度：

　　临海化工区受限于复杂多变的气象、水文、海潮等自然环境条件，一旦发生洪涝灾害易对周边区域水环境造成严重污染，环境风险始终处于高位。以古雷石化基地腾龙西路排水渠工程为例，结合当地地形地质、气象水文资料和历史防汛记录，充分考量临海化工开发区高风险性和失事后重大水环境污染事故特点，综合确定工程的防洪排涝标准和规划设计要点，可为相关防洪排涝体系提供技术支撑。

　　［关键词］临海化工区；防洪排涝；规划；标准；要点

　　化工开发区是石油与化学工业集聚发展的区域，区内危险化学品储存量大，环境风险高，发生事故后对周边区域水环境威胁极大。目前我国很多化工园区分布在沿江沿河区域[1]，构建稳定、安全可靠的防洪排涝体系对维护开发区稳定，保障周边生态环境具有不可替代的作用。古雷石化基地易受短时暴雨和台风威胁，为消除洪涝灾害，需建设高标准完备的防洪排涝系统。本文结合古雷临海化工区特点，针对其特有属性综合确定拟建工程的防洪标准、排涝标准、设计洪水及水面线成果，对区内腾龙西路排水渠设计规划要点进行分析。

　　1项目区概况

　　拟建腾龙西路排水渠位于古雷港经济开发区。古雷港经济开发区位于福建省南端，东山湾东侧漳浦县境内的古雷半岛，三面邻海。古雷港经济开发区包括漳浦县古雷港及其后方的古雷镇、霞美镇、杜浔镇、沙西镇、下蔡林场、杜浔盐场，以及相关海域。总用地153.81km2，其中陆域面积119.16km2，海域面积34.65km2。古雷港区位见图1。

　　2防洪排涝工程规划设计要点

　　根据发展规划，古雷规划片区人口为47万人，规划范围为163.9km2，规划总建设用地116.68km2，属于比较重要城市，规划为海西临港重化产业基地，基地内规划建有特大型的石化企业。腾龙西路排水渠工程涝片区规划涝区陆域大部分为田地及填海造地工程，现状没有水利排涝设施。工程可提高城市排涝标准，建设与古雷开发区发展相适应的防洪体系。因此，应结合本地实际，结合规范综合确定工程相应标准和规划设计要点。

　　2.1防洪标准

　　根据该流域保护对象的重要性，洪灾损失影响，制定相应的防洪标准，确定本项目新建防洪堤按100年一遇洪水设计，按1级堤防设计。

　　2.2排涝标准

　　根据《福建省市县级城区排涝工程实施方案报告编制技术大纲》，规划古雷片区低洼地带按中等城市排涝设计标准5年~10年一遇，涝水不漫溢即可，要求当发生设计标准洪水时，能排泄洪峰流量，河水不向两岸漫溢。古雷经济区的功能产业布局，三个片区排涝工程保护对象为特大型石化企业及下游产业链、装备制造业区、疏港铁路等重要工矿企业，当工矿企业遭受涝水淹没后，可能引起爆炸或会导致毒液、毒气、放射性等有害物质大量泄漏、扩散，造成不可估量损失。鉴于项目区的重要性和特殊性，设计排涝标准采用100年一遇。

　　2.3设计洪水计算

　　片区汇水面积均较小，按规范及设计依据，采用设计暴雨推求设计洪水的福建省推理公式法和华东地区特小流域推理公式法分别推求。2.3.1设计暴雨参照福建省24h设计雨型表计算24h设计雨量的时程分配，按不扣损计算，所求的雨量过程可作为24h设计净雨量。2.3.2推理公式法根据暴雨成果，采用推理公式法推求设计洪峰流量，见式（1）和式（2）：式中：Qm为设计洪峰流量，m3/s；ht为t历时内最大降雨量，mm；τ为流域汇流时间，h；m为经验性的汇流参数，取m=0.056θ0.67；L为沿主河道从出口断面至分水岭最长距离，km；J为沿流程L的平均比降，‰；F为流域面积，km2。2.3.3华东地区特小流域推理公式法根据设计暴雨成果和流域特征值资料，按照蓄满产流和推理公式法推求设计洪水，汇流计算见式（3）~式（5）。式中：Qm为地表洪峰流量，m3/s；F为流域面积，km2；Fc为局部汇流面积，km2；τ为流域汇流历时，h；tc为净雨历时流历时，h；hτ为汇流历时内的最大地表净雨量，mm；hR产流历时内的地表净雨量，mm，。本工程控制流域面积小于10km2，属特小流域。按照华东地区特小流域设计洪水的计算方法和要求，结合流域的实际情况，洪水分区定为Ⅲ类区，取洪水参数。2.3.4洪水计算成果腾龙西路排水渠集水面积7.40km2，主渠道全长4.2km，河道平均比降1.0‰；其中陆域段集水面积1.25km2，渠道全长0.685km，河道平均比降1.0‰，见表2。由表3可知，华东特小流域法计算成果较推理公式法成果略大。从化工区安全、合理考虑，腾龙西路排水渠的设计洪峰流量采用华东特小流域法计算成果。

　　2.4设计水面线计算

　　本工程下游为腾龙西路排水渠工程（海域段），首先沿区域临海侧建设海堤，形成闭围区域，以保证项目区抵御外海风暴潮能力；充分利用区域内部河道的调蓄并在河道入海口处设置排涝挡潮闸进行排涝挡潮，当外潮位高于或等于闸上水位，关闭闸门挡洪；当外潮位低于内河水位，开闸自排；同时对规划红线范围内河道进行整治，以提高河道本身对涝水的槽蓄能力。根据式（6）参照水位参数，计算得出设计洪水水面线，见表5。

　　2.5设计潮位

　　古雷开发区为漳州南部的狭长半岛，位于东山湾东侧，与东山岛隔海相望，属于东山海域，因此，潮水位分析采用东山海洋观测站的潮水位资料。设计重现期潮位频率分析的线型，在海岸地区采用极值Ⅰ型分布曲线，对东山海洋站52年连续的最高潮位系列分别计算均值h和均方差S，见式（7）、式（8）

　　2.6工程总体布置及设计要点

　　工程主要建设内容是开挖渠道断面、新建渠道挡墙、景观平台、新建柔性护坡、新建堤顶路5项内容，综合治理长度685m。工程东起疏港公路桩号PH0+000，向西止于桩号PH0+685，渠底宽12.00m，渠顶高程5.61m～5.27m，渠底设计高程为1.61m～1.27m，渠底纵坡i=0.05%根据前述分析，工程设计防洪、排涝标准均为100年一遇。2.6.1渠道挡墙及护坡布置本工程包括新建渠道挡墙685m，新建护坡685m。主要工程如下：下部截面厚0.45m的波形板桩，上部平铺式生态砼框护坡护坡复合式断面：设计对河道进行清淤至设计底高程，在渠底以上1.5m设置2.0m宽亲水平台，亲水平台以下设置截面厚0.45m，长9.0m的波形板桩，亲水平台与护岸顶之间采用1∶2.0的平铺式生态砼框护坡护坡，护岸顶前侧设置花岗岩栏杆，并设置透水砖堤顶路。2.6.2下河台阶布置考虑到堤顶道路与亲水平台的连通性，本工程拟在桩号PH0+200、PH0+400和PH0+600两侧各设置一道下河台阶，台阶采用C20砼浇筑，台阶宽1.5m。2.6.3堤顶道路本工程设置8.0m宽的堤顶路面，路面采用透水砖路面，堤顶路两侧设C20混凝土路沿石，尺寸为400mm×500mm。

　　3结语

　　化工产业区排水及防洪体系建设是保障当地化工企业安全生产，提升当地经济比重的重要设施。古雷石化基地地处临海半岛，是典型的亚热带海洋性季风性气候，降雨频繁，雨强大，降雨历时较长，致使洪水过程涨势迅猛，汇流速度大，传播时间短。同时石化产业基地高危险性特点使其对洪涝灾害的敏感度极高，因此，针对当地水文气象特点，结合化工产业园区高风险性，系统规划防洪排涝设施的防洪、排涝标准，推求相应设计水面线和潮位，对工程的设计提供科学参照是十分必要的。

　　参考文献

　　[1]雷洋,袁九毅,仝纪龙,等.沿河类大型石油化工企业突发性污染事故的环境应急[J].安徽农业科学,2008,36(9):3844-3845.

　　作者：赵胜