朱家浜水闸设计——内外河水位(3)

2019-03-04 12:28

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河道水位高于2.50m时,在升高至3.00m前,趁外河低潮开闸排水,若此时外河潮位较高而内河水位高于3.00m,需要紧急排水时,可开泵排水,直至内河水位降低至2.50m。若外河水位低于或与内河水位持平,而内河又需保证一定的景观水位时,开泵引水。要处理好调水与防汛的关系。“调活水体”要求适当提高水位,水位越高,槽蓄量越大,水体流动越快,效果越好;防洪除涝要求水位要低,水位越低,槽蓄量越大,安全系数越高。在灾害性天气多发时期可少调水或不调水,遇有突发性天气,应以安全第一,迅速及时地预降水位,确保安全。在制定调水方案的同时制定防洪除涝预案等等。

1.5工程布置及建筑物

本工程为Ⅲ等工程,主要建筑物(泵、闸、外河翼墙﹑防汛墙)为2级水工建筑物;次要建筑物(内河翼墙等)为3级水工建筑物。

本工程中心线距苏州河口180m。水闸垂直水流方向宽12.4m,顺水流方向长24m,门槛顶高程0.00m,门型为下卧式钢闸门,闸孔净宽8m。泵闸底板下采用桩径0.7m,桩间距1.5m× 1.50m,水闸桩长13.9m,泵站桩长15 m的双头水泥搅拌桩处理。外河消力池长为10m;内河消力池长为8m。内、外河均设海漫段,长20m。内外河翼墙采用低桩承台钢筋混凝土结构。内河翼墙墙顶高程为4.50m,外河翼墙墙顶高程为5.20m。

1.6水文气象情况

1.6.1气象

该地区属亚热带海洋性气候,气候温和湿润,四季分明。年平均气温15.6℃,极端最高气温40.2℃,极端最低气温-12.1℃。光照充足,年平均日照时间为1800~2000小时,平均日照率为40~50%,无霜期长。全年多东南风,年平均风速为2.7m/s。雨水丰沛,上海龙华站多年平均年降水量1147.3mm,年雨日132天,其中暴雨天数为29天。降雨年际年内分配不匀,历史上有气象资料记录以来降水最多的年份是1985年,达1673.4mm,超出常年46%;年内降雨集中于汛期,5~9月降雨总量约占全年60%以上,其中每年6~7月是一年一度的梅雨季节,阴雨连绵,雨量充沛;7~9月又多受热带风暴或台风的影响,据统计,自1949年至1999年的51年期间,受热带风暴或台风影响约59次,最多的一年出

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现7次,影响的时间最长可达8天,此时,常伴有雨量大、历时长、范围广的暴雨或大暴雨,并引起增水,显著抬高潮位,如适逢天文大潮,便形成风暴潮,极易引发洪涝灾害,如1977年8月21日的“77.8”特大暴雨,暴雨中心塘桥日降雨量558.3mm,其中最大1小时降雨量147.3mm,造成市区大范围严重内涝。

1.6.2 外河水位

(1)最高水位

影响苏州河设计高水位的主要因素是洪、涝、潮、控的不同组合作用,即苏州河两翼地区的排涝(含城市雨水泵站的强排水)、上游的洪水下泄、下游高潮的顶托、洪涝水的不同调度方案。

在苏州河吴淞路闸桥建成以后,苏州河水位属于可控状态。根据市水务局最新的论证成果(该成果已上报市发改委审批),苏州河最高水位受行洪排涝工况控制,如果遇到流域50年一遇洪水、区域20年一遇涝水、组合相应不到一年一遇的近期设计标准水情,东太湖分洪工程暂未实施,则苏州河在承受两岸河道排涝及流域上游来水的情况下,最高行洪排涝设计高水位为4.79m,正常控制水位2.50~3.50m,最低控制水位为1.50m。

以2005年8月“麦沙”台风实际发生的雨情、水情、潮情作为苏州河校核高水位的分析工况,朱家浜周边地区校核高水位为5.00m。

(2)多年平均年最高潮位

根据水文总站对新泾港自建站~2005年的年最高潮位统计,新泾港站的多年平均年最高潮位为2.78m。

(3) 多年平均年最低潮位

同样,根据水文总站对新泾港站自建站~2005年的年最低潮位统计,新泾港站的多年平均年最低潮位为2.07m。

(4) 历史最低潮位

根据水文总站对新泾港站自建站~2005年的年最低潮位统计,新泾港站的历史最低潮位为1.05m,发生在1959年2月12日。

1.6.3 正常水位

虽然苏州河在河口建造了吴淞路闸桥,但由于其关闸时间很少,所以在一般情况下,

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苏州河仍似一条自然的中等感潮河流,其潮流界在黄渡附近,潮区界在赵屯以上,属浅海非正规半日潮型,潮位每天两高两低,对新泾港站高、低潮位进行统计,平均高潮位为2.70m,平均低潮位为2.00m,平均潮差0.70m。随着苏州河环境综合整治的深入开展,水资源调度频次的加大,苏州河的高、低水位会有所变化,但正常水位基本上在2.5m上下。

1.6.4 内河水位

根据《长宁区西部地区防洪除涝规划》,除涝方案分为首先整治新泾港方案和全线开通外环西河方案,通过河网水力计算,两方案相应的最高水位分别为3.99m和3.61m。两个方案都是可行的,但排水效果还是全线开挖外环西河较为明显,但外环西河开挖尚需征地,且近期的动拆迁难度较大,如在近期采用首先整治新泾港方案时,整治临空经济园区北部的河道,并将纵泾港与朱家浜沟通,就可控制内河水位3.99m。

考虑到本区域河网尚未全面整治,水面率不足3%,现状区域排水能力远低于规划标准,规划工程的实施需要一定的时间。区域防洪标准根据“关于颁发市区部分内河除涝防御水位标准的通知〈沪汛办(95)第32号文〉”,内河设计防御水位为4.20m。

因此,内河控制最高水位按设计防御水位为4.20m;突击预降的最低水位为2.00m;河网正常水位2.50m;泵站排涝起用水位为3.00m。

内、外河特征水位详见表1—1~2—1。

表1—1 外河特征水位表 单位:m

历年最高潮位平均值 历年最低潮位平均值 历史最高水位 历史最低水位 校核高水位 设计高水位 常水位 设计低水位 2.78 2.07 4.16(2005.8.7) 1.05(1959.2.12) 5.00 4.79 2.5~3.5 1.5

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表2—1 内河特征水位表 单位:m

设计防御水位 规划设计高水位 常水位 设计低水位 4.20 3.99 2.5 2.0

1.6.5地下水

拟建场地距离苏州河河口约50m,河道地表水水位受苏州河潮汐影响变化幅度较大,勘探点测放时量测的水面高程约为2.50m。

拟建场区陆域浅层地下水属潜水类型,主要受大气降水和地表迳流补给,向河网排泄。勘察期间量测的地下水稳定水位埋深0.7~1.4m(平均1.01m),相应标高2.67~3.02m(平均2.89m)。

1.7编制依据及设计规范

1.7.1编制依据

(1) 中华人民共和国防洪法 (2) 上海市城市防洪排水规划汇编 (3) 1994年版防汛手册

(4)《上海市城市防洪排水规划》

(5)《上海虹桥临空经济园区水系调整修编方案(送审稿)》 (6)《长宁区西部地区防洪除涝规划》

(7)《水利水电工程初步设计报告编制规程》(DL 5021-93)

(8)《长宁区朱家浜泵闸工程初步设计报告》(上海勘测设计研究院 2006年9月) (9)《长宁区朱家浜泵闸、通协河水闸工程评估意见(技术部分)(上海市水务局科学技术委员会,2006年6月6日)

(10)《长宁区朱家浜泵闸、通协河水闸工程工程地质勘察报告(详细勘察阶段)》

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(2006-K-29)(上海勘测设计研究院勘测公司 2006年8月)

(11)长宁区朱家浜泵闸工程1:500地形图(上海勘测设计研究院勘测公司,2006年8月)

1.7.2设计规范

(1)《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000 (2)《防洪标准》GB50201-94

(3)《城市防洪工程设计规范》CJJ50-92 (4)《堤防工程设计规范》GB50286-98 (5)《水闸设计规范》SL265-2001 (6)《泵站设计规范》GB/T 50265-97 (7)《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97 (8) 上海市标准《建筑抗震设计规范》DBJ08-9-92

(9) 上海市工程建设规范《地基基础设计规范》DGJ08-11-1999 (10)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94) (11)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 (12)《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002 (13)《水工混凝土结构设计规范》SL/T 191-9

(14)《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021-93 (15)《供配电系统设计规范》GB50052-95

(16)《3~110kV高压配电装置设计规范》 GB50060-92 (17)《水利水电工程钢闸门设计规范》DL/T5013—95

(18)《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》DL/T5018—2004 (19)《水利水电工程启闭机设计规范》SL41—93

(20)《水利水电工程启闭机制造、安装及验收规范》DL/T5019—94


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