溫州甌江南口大橋橋面徑流收集系統(tǒng)設(shè)計
2017-04-24
1 工程概況
1、項目背景
甌江南口大橋在靈昆島處跨越甌江南汊，總體走向南北向，連接溫州機場北側(cè)地區(qū)與靈昆島。
工程區(qū)域為溫州的“魚米之鄉(xiāng)”，僅龍灣區(qū)就擁有耕地面積8.4萬畝，林地總面積7.55萬畝，森林覆蓋率20.9％，蔬菜種植面積3.3萬畝，海涂養(yǎng)殖4萬畝，淡水養(yǎng)殖2.12萬畝。
2、大橋概況
本橋為高架橋，起點位于永強機場北面，終點位于現(xiàn)狀海堤北側(cè)約120米處，總長2750m。
配跨為：
(4×30)+(30+34+35+21)+(6×30)+(4×50)+(4×50)+(50+2×90+50)+(6×50)+(5×50)+(5×50)+(5×50)+(6×30)+(5×30)+(30+34.5+34.5+21)+(5×30)m，其中第6聯(lián)為通航孔主橋，其余為引橋。
3、環(huán)境風(fēng)險評估
橋址下游有大量海涂養(yǎng)殖區(qū)及淡水養(yǎng)殖區(qū)，屬于敏感水域，而大橋運營階段對周邊區(qū)域的污染風(fēng)險主要表現(xiàn)為水污染，初步分析表明有以下2種水污染風(fēng)險會對周邊區(qū)域產(chǎn)生較大影響：
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降雨初期，雨水溶解了空氣中的酸性氣體、工廠廢氣、汽車尾氣等污染性氣體，降落地面后，降雨形成的公路徑流中又含有在路面沉積的機動車尾氣排放中攜帶的污染物、汽車輪胎磨損的微粒、車架上粘帶的泥土、車輛制動時散落的污染物及車輛運行工況不佳時泄漏的油料等。因此，降水徑流的初期污染物濃度要高于后期，這種現(xiàn)象被稱為初期雨水沖刷效應(yīng)。
根據(jù)溫州市環(huán)境質(zhì)量公報，溫州市區(qū)環(huán)境空氣污染物年均值達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn)，主要污染物是總懸浮顆粒物，空氣污染的類型均為煤煙和機動車尾氣并重型，酸雨污染嚴(yán)重。
因此可以判斷本項目若將初期雨水徑流直接排入甌江，將會對甌江下游水體造成較為嚴(yán)重污染。
⑵化學(xué)危險品運輸過程中的泄漏風(fēng)險
運送化學(xué)危險品的車輛若在本橋上發(fā)生交通事故，有毒有害物質(zhì)泄漏后若進入甌江水體并隨水流擴散，將對甌江下游水體造成嚴(yán)重污染，由于橋址下游幾公里處即為甌江出海口，還將對海域水體造成污染，沿線淡水養(yǎng)殖和海涂養(yǎng)殖均會受到嚴(yán)重影響。
鑒于以上因素的影響，本項目在工程建設(shè)環(huán)境影響報告書中即提出應(yīng)設(shè)置橋面徑流收集系統(tǒng)，后溫州市環(huán)保局在溫環(huán)建[2011]100號文件中明確要求本橋必須設(shè)置橋面徑流收集系統(tǒng)，防止突發(fā)事故污染海域水質(zhì)。
2 方案比選和設(shè)計
經(jīng)過對浙江省采取橋面徑流收集系統(tǒng)的已建和在建的特大橋的考察研究,本次設(shè)計提出以下三種方案：
方案一：對雨水進行全收集，完全排除降水徑流對甌江水體的污染；截流緩沖池只考慮在沒有降雨的前提下對一輛槽罐車的槽箱容量進行截流收集。采取此種收集方案的特大橋有已建成通車的靈江大橋。
方案二：對雨水進行全收集，完全排除降水徑流對甌江水體的污染；截流緩沖池考慮暴雨天氣下對一輛槽罐車的槽箱容量進行截流收集。采取此種收集方案的特大橋有在建的之江大橋。
方案三：對初期雨水進行全收集，對持續(xù)暴雨的降水徑流超出收集能力時，在收集系統(tǒng)中設(shè)置溢出口，允許中后期雨水直接溢出排放至甌江水體；截流緩沖池考慮普通降雨天氣下對一輛槽罐車的槽箱容量進行截流收集。
對以上三種方案進行計算，暴雨重現(xiàn)期取5，徑流系數(shù)取0.9，匯流時間取5分鐘，管道粗糙度系數(shù)取0.009，采用2006年溫州市暴雨強度公式，計算得出各方案的材料用量和緩沖池規(guī)模見下表：
橋面徑流收集系統(tǒng)在平時主要的收集對象是雨水，將雨水特別是初期雨水收集到截流緩沖池內(nèi)進行緩沖和沉淀后再進行排放，考慮到溫州市5年一遇暴雨強度連續(xù)被刷新，本橋進入運營后難免遇到暴雨強度超出設(shè)計允許值的情況，方案三具備自動調(diào)節(jié)雨水收集量的功能，可以避免橋面在極端天氣下出現(xiàn)大量積水，同時雨水管的材料用量還是最為節(jié)省的，因此在雨水收集這一環(huán)節(jié)方案三具備一定的優(yōu)勢。
在發(fā)生突發(fā)事件時，由于截流緩沖池的容納能力有限，需要管理部門及時安排適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和車輛進行應(yīng)急處理。若發(fā)生突發(fā)事件時正在降雨，則截流緩沖池的容量若過小則根本來不及進行應(yīng)急處理污染物即已溢出造成污染；若截流緩沖池容量過大，則需要大量的設(shè)備和車輛在非常短的時間趕到現(xiàn)場進行處理，而現(xiàn)實情況是除非將這些設(shè)備和車輛常駐在緩沖池附近，否則要如此多的設(shè)備和車輛在短短幾分鐘內(nèi)就位幾乎難以辦到。因此緩沖池規(guī)模適中的方案三在使用截流緩沖池進行應(yīng)急處理這一環(huán)節(jié)具備一定的優(yōu)勢。
3 結(jié)論與建議
通過技術(shù)經(jīng)濟的比較，方案三在實用性和經(jīng)濟性上較為突出，兼顧了工程造價和大多數(shù)情況下的橋面徑流收集能力；同時對徑流收集、截流、緩沖及應(yīng)急處理等方面進行了討論，認(rèn)為規(guī)模適中的方案三在工程造價與后期運營管理的便利性上找到了平衡點。因此本次設(shè)計推薦采用方案三。同時建議管理部門完善應(yīng)急處理預(yù)案，并采取預(yù)防措施，避免運輸化工危險品的車輛在大暴雨天氣下通過本橋。
參考文獻(xiàn)
[1]《公路排水設(shè)計規(guī)范》(JTJ018－97)
[2]《公路排水設(shè)計手冊》，姚祖康。北京：人民交通出版社，2001
[3]《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2006)
[4]《溫州甌江南口大橋工程可行性研究報告》，浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院,2011年
[5]《溫州甌江南口大橋工程初步設(shè)計》，浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院,2012年
[6]《溫州甌江南口大橋工程施工圖》，浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院,2012年
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