提高武漢市機場河及黃孝河排漬能力

提高武漢市機場河及黃孝河排漬能力

摘要：以湖泊調(diào)蓄為主改善生態(tài)環(huán)境的研究

關(guān)鍵字：引江入湖排漬防澇1機場河分流工程及古田地區(qū)排水的基本情況原黃孝河是通過漢口市區(qū)的一條排雨水、污水河道，起于橋口區(qū)新華路以西航空路區(qū)域，經(jīng)江漢區(qū)到江岸區(qū)后湖岱家山閘出府河，全長12.4公里，流域面積84.6平方公里。

機場河排水分流工程，是于1982年將黃孝河上游新華路以西匯水面積24.7平方公里的雨水，經(jīng)城區(qū)地下箱涵，黃家大灣閘，分流至東西湖明渠，由東西湖堤角常青泵站排入府河。泵站抽排能力53.6立方米／秒，每平方公里泵站抽排量為2.2立方米／秒，東西湖原為廣闊的天然湖泊，于1958年圍墾為種植區(qū)。

古田地區(qū)（又稱長豐南北垸）排水工程，匯水面積30.0平方公里，雨水經(jīng)新墩閘、禁口閘、東西湖明渠至李家墩泵站排入府河；泵站抽排能力37.7立方米／秒，每平方公里泵站抽排量為1.3立方米／秒。2機場河分流工程及古田地區(qū)排水工程規(guī)劃設計方案簡述2.1機場河分流工程

機場河全長11.4公里，其中城區(qū)地下箱涵長5.62公里，由單孔箱涵寬3.4米，高1.75米，長1810米；雙孔箱涵寬5.1--6.8米，高2.7米，長3810米組成，箱涵出口斷面積18.4平方米，兩側(cè)排水管進入地下箱涵的管口底部高程16.5-17.5米，縱坡萬分之二；明渠長5800米，深5.4米，底寬7.5米，頂寬13.4米，箱涵出口渠底高程15.6米（首端），常青泵站前渠底高程15.10米（末端），縱坡萬分之一，設計水深2.25米，排水能力37立方米/秒。

于東西湖堤角建常青泵站一座，排水能力53.6立方米/秒，最高水位19.90米，正常水位17.60米，起排水位17.00米，最低水位（停機水位）16.00米（后湖三期泵站為14.2米）。

2.2古田地區(qū)排水工程

古田地區(qū)（又稱長豐南北垸）匯水而積30.0平方公里，該地區(qū)雨水從張公堤禁口閘入東西湖明渠（約6公里）至李家墩泵站排入府河，泵站抽排能力37.7立方米／秒。

2.3漢口西部排水工程現(xiàn)規(guī)劃設計將上述機場河分流工程及古田地區(qū)排水工程合二為一，統(tǒng)稱漢口西部排水工程，匯水而積共54.67平方公里，兩部份雨水經(jīng)東西湖明渠至李家墩泵站及常青泵站排入府河。擬再興建一座排水能力為160立方米／秒的排水泵站，加上已有的常青泵站及李家墩泵站共計排水能力為250立方米／秒，再建泵站投資約6.5億元（按武昌新生排水泵站造價估算）。3歷年較大暴雨統(tǒng)計及城市排水的設計標準3.1歷年較大暴雨降雨量

1982年6月19日下午2時至20日下午2時，24小時降雨量達364毫米。1991年7月2日至12日，10天降雨量達686.5毫米。1998年7月21日至22日，兩天降雨量達446毫米。從1959年至1999年4o年間降雨量超過300毫米的出現(xiàn)過三次。歷年較大暴雨降雨量統(tǒng)計如下

表：時間一天降雨量（毫米）最大小時降雨量（毫米）備注1959年6月9日332.674.9

1961年6月9日181.647.9

1962年7月5日286.863.6

1964年8月23日252.998.6

1982年6月20日306.349.4

1983年7月3日193.132.5

1991年7月5日131.444.2

1998年7月21日256.0

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2）引江水入湖，排漬工程，以湖泊調(diào)蓄為主，泵站抽排為輔，泵站抽排為輔，綜合開發(fā)，綜合利用，改造自然，美化環(huán)境；進田還湖，人工整治恢復東西湖調(diào)蓄雨水的功能，建造高起點的生態(tài)農(nóng)業(yè)問及山水園林城。

于東西湖區(qū)，從張公堤外側(cè)機場河地下箱涵出口至堤角常青泵站的5.5公里河段，建造兩條寬250米，長5500米，深6.5米的人工湖，上游湖底高程14.2米，下游湖底高程14.0米，湖水面積2.75平方公里；挖湖抬地，將人工湖兩側(cè)堆填出三條寬350米，長500米，面積5.78平方公里的堆土帶；形成寬1.55公里，長5.5公里，總面積8平方公里的開發(fā)帶，建造帶狀公園式，功能較全的生態(tài)農(nóng)業(yè)園及山水園林城。在目前機場河已存在問題來看，以湖泊調(diào)蓄為主泵站抽排為輔進行技術(shù)改造，有著十分重要及現(xiàn)實意義。

解決東西湖水源提高水質(zhì)的方法，擬將府河向上游西南方向城區(qū)邊緣延伸，將漢水引入府河，使府河成為漢口城區(qū)西南側(cè)的環(huán)城河，東西湖從府河引入水源，以提高東西湖的水質(zhì)，改善東西湖地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。6排漬效益及經(jīng)濟效益6.1排漬效益

人工湖總寬度500米，長5500米，正常水位19.5米，最低水位16.0米，正常水深5.4米，最小水深1.8米，蓄水深度3.5米，調(diào)蓄水量900萬立方米。按日降雨量300毫米，平均徑流系數(shù)0.71計，匯水面積54.67平方公里，地面徑流量1100萬立方米，調(diào)蓄水量占降雨量徑流量的82％，未被調(diào)蓄的水量為200萬立方米，已有泵站抽排能力為91.3立方米／秒，6小時即可將未被調(diào)蓄的水量排完；按兩天降雨量550毫米計，地面徑流量為2000萬立方米，調(diào)蓄水量占降雨徑流量的45％，未被調(diào)蓄的水量為1100萬立方米，33小時即可將未被調(diào)蓄的水量排完，由此可見，人工湖調(diào)蓄的排水效果，相當于再建三座排水量為90立方米／秒泵站的排水效果，而人工湖調(diào)蓄雨水，按地面高程20.5米計，可使箱涵出口產(chǎn)生4.5～3.5米的水位落差（湖水最低水位與箱涵出口底板高程相同），使地下篇涵的水位坡降及流速、流量提高三倍以上，可完全消除原方案下游5.5公里河段雨水對上游城區(qū)地下箱涵來水的頂托阻滯作用，消除城區(qū)漬澇的時間短，比泵站抽排快三倍以上，且投資省、可靠性高、運行費用低、綜合效益好，是泵站抽排不可比擬的。

6.2經(jīng)濟效益及社會效益“建議方案”的特點是，從土地的深度利用出發(fā)，最大限度挖深人工湖，可使城區(qū)地下箱涵出口獲得最大的水面坡降及流速，以最短的時間消除城區(qū)漬澇災害，以最小的湖泊面積獲得最大的調(diào)蓄容量，達到立體開發(fā)立體利用的效果。

湖泊土方開挖量為1800萬立方米，土方工程的綜合造價按每立方米土20元計，人工湖的造價為3.6億元，建排水能力為160立方米／秒的泵站造價為6.5億元，兩相比較，前者節(jié)約2.9億元，山此可見，利用人工湖調(diào)蓄雨水，既節(jié)約投資，又獲得最好的排漬效果，是再建泵站不可比擬的。

人工湖正常水深5.4米，水面積2.75平方公上，水體1500萬立方米。引漢水入湖凈化水質(zhì)，利用湖泊進行立體養(yǎng)魚，養(yǎng)魚產(chǎn)值比土地種植的產(chǎn)值高。兩湖之間的堆土帶（寬350米，長5500米）建設生態(tài)觀光農(nóng)業(yè)，種植果樹花木；湖泊兩側(cè)的堆土帶（寬700米，長5500米）建造帶狀公園式，功能較全的山水園林城，8平方公里的開發(fā)帶（寬1550米，長5500米），將大大升值，一舉多得，其經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益十分可觀。7建議方案的主要憂點7.1大大提高排漬的能力，可消除城區(qū)的漬澇災害

從地下箱涵出口開始、人工湖可調(diào)蓄雨水900萬立方米，已有泵站抽排能力91.3立方米/秒。按日降雨量300毫米計，地面徑流量為11O0萬立方米，調(diào)蓄水量占降雨量徑流量的82％，6小時即可將未被調(diào)蓄的水量排完；按兩天降雨量550毫米計，地面徑流量為2000萬立方米，調(diào)蓄水量占降雨徑流量的45％，未被調(diào)蓄的水量為1100萬立方米，33小時即可將未被調(diào)蓄的水量排完。由此可見，中等的降雨可當時排完，大的降雨（日降雨量30O毫米）可半天內(nèi)排完，特大的降雨（兩天降雨量550毫米），可一天半內(nèi)排完，可消除城區(qū)的漬澇災害，投資比建泵站省、可靠性高、運行費用低、環(huán)境效益及社會效益好，是泵站抽排不可比擬的。

7.2消除城區(qū)地下箱涵排水受下游河段的頂托阻滯，排除漬澇的時間快

人工湖最低水位16.0米（與箱涵出口底板高程相同），最高水位19.5米（與箱涵頂板底高程相同），兩條共500米寬的人工湖調(diào)蓄的同時，泵站同時抽排，箱涵出口頂?shù)孛妫ǜ叱?0.5米）至湖水面落差4.5～3.5米，可大大降低箱涵的水面線，大大增加箱涵的水面坡降、流速與流量，流量可增加3倍以上，消除箱涵水位對排水管出口的頂托，大大加快排除漬澇的時間，比長距離泵站抽排快三倍以上。

7.3消除城區(qū)地下箱涵泥砂的淤積和爆炸

由于人工湖起始水位低，持續(xù)時間長，可使箱涵水面坡降增加3～4米，流速可比原設計方案提高三倍以上，遠高于水力消淤的臨界流速，從而消除箱涵的淤積和爆炸。

7.4消除污水對下游東西湖的污染

為湖區(qū)的養(yǎng)魚、種植、綜合開發(fā)、綜合利用，建造生態(tài)農(nóng)業(yè)園及山水園林城創(chuàng)造良好的條件。

7.5因地制宜開發(fā)河灘

于唐河灘地建造大面積的生物凈化污水氧化田，開辟一條投資少、運行費用低、經(jīng)濟有效的污水處理新途徑。8結(jié)語城市排漬工程的設計標準，必須符合城市發(fā)展的要求。由于機場河排漬工程，暴雨重現(xiàn)期、泵站抽排能力、排水干渠的過水斷面、坡降及深度的設計標準很低；特別是不能改變的地下箱涵，縱坡萬分之二，地面至底板最大深度5米，箱涵出口斷面18.4平方米，設計標準相對更底