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【摘 要】 东丽区大部分小型农田水利工程工程建设标准低，为保证此区域农田排涝需求，消除不利影响，通过对其重建或修葺，完善该区域农田水利设施，保证此区域内排涝的能力，使之满足区域排涝的要求。
【关键词】 农田基础设施；闸涵工程；河道清淤工程；泵站更新改造工程
1 工程概况及建设缘由
东丽区大部分小型农田水利工程设施修建于上世纪70年代，受当时经济和技术条件限制，工程建设标准低，施工质量差，配套设施少，运行时间长，维修管护滞后、工程老化失修严重。多年来，大部分水利设施均未进行过彻底的维修改造，田间工程设施配套更是滞后，土建工程年久失修，机电工程老化退化严重，隐患问题日渐突出。
本项目区位于东丽区境内3个镇（街）（无暇街、华明街、新立街）。项目区域内水利配套设施老化、工程衰减或带病运行，排涝渠系老化、不配套，农田排涝渠系多为土渠，内塌外滑，溃口、淤塞现象极为普遍，渗漏严重，渠道过水面积不断减小，送水能力及控制面积萎缩，排涝保证率远远低于设计标准，远达不到旱涝保收的要求，对农民的生产生活造成了一定影响。为保证此区域农田排涝需求，消除不利影响，满足农民生产生活要求，本次设计将对东丽区3个镇（街）范围内损坏最为严重的9座闸涵建筑物进行拆除重建，疏浚农田排灌河道6.3km，维修大郑排水泵站，通过对其重建或修葺，完善该区域农田水利设施，保证此区域内排涝的能力，使之满足区域排涝的要求。
2 改造工程设计
本次工程按工程设计内容主要分为3类，分别为闸涵，河道清淤，泵站更新改造。
2.1涵闸工程设计
本次设计的9座涵闸分别位于无瑕街官房村和华明街范庄村，经过多年运行，均存在老化失修，破损严重，难以正常发挥功能的问题，故设计全部拆除重建。本次工程共涉及涵闸9座，按建筑物结构形式不同可分为三种形式。
①无瑕街过路涵（1孔φ2.0m涵），共四座
1孔Ф2.0m涵主体工程由进口浆砌石护砌段、进口浆砌石挡墙段、Ф2.0m钢筋混凝土涵管段、出口浆砌石挡墙段及出口浆砌石护砌段组成。进口河底高程为0.0m，出口河底高程为0.0m。进、出口护砌段采用浆砌石护砌，厚0.4m，下设0.1m厚碎石垫层，长5.0m，边坡系数比为1：2.0。进、出口挡墙段采用浆砌石重力式挡墙结构，墙顶高程为4.5m，顶宽0.4m，底宽2.4～3.6m，墙高3.0m～5.0m，迎水坡侧采用直墙形式，背水坡坡比1：0.6。墙体采用浆砌块石，M10砂浆砌筑，基础采用碎石垫层厚10cm。涵管段长10m，采用1孔Ф2.0m钢筋混凝土平口排水管，管壁厚0.2m，涵管管底内壁高程为0.0m，管基采用C15素混凝土基础，厚0.3m，管座包角120°，管接口采用刚性接口。
②范庄村四线河1号闸、2号闸（1孔φ2.0m闸）
1孔Ф2.0m涵闸主体工程由进口浆砌石防护段、进口闸室段、Ф2.0m钢筋混凝土涵管段、出口闸室段、出口浆砌石防护段组成。进口河底高程为0.0m，出口河底高程为0.0m。进出口浆砌石护底厚0.4m，下设0.1m厚碎石垫层，长4.8m。护坡厚0.4m，下设0.1m厚碎石垫层，长4.8m进出口闸室段为C25钢筋混凝土结构，长2.1m，宽2.7m，底高程0.0m，闸底板厚0.9m，边墩厚0.6m，闸室净宽1.5m，设置2扇PGZ型单向挡水铸铁闸门（涂料防腐），孔口尺寸2.0m×2.0m（宽×高）。启闭设备采用1台直联式手动螺杆启闭机，容量为80/40kN。螺杆式启闭机采用护罩保护。
③范庄村四线河过涵1号（1孔φ1.5m涵）、范庄村四线河过涵2号、3号（2孔φ1.5m涵）
范庄村四线河过涵1号（1孔φ1.5m涵）主体工程由进口浆砌石护砌段、进口浆砌石挡墙段、Ф1.5m钢筋混凝土涵管段组成。进口河底高程为0.0m，出口河底高程为0.0m。进出口护砌段采用浆砌石护砌，厚0.4m，下设0.1m厚碎石垫层，长5.0m，边坡系数比为1：2.0。进出口挡墙段采用浆砌石重力式挡墙结构，墙顶高程为4.0m，顶宽0.4m，底宽2.4～3.1m，墙高3.0m～4.1m，迎水坡侧采用直墙形式，背水坡坡比1：0.6。墙体采用浆砌块石，M10砂浆砌筑，基础采用碎石垫层厚10cm。涵管段长12m，采用1孔Ф1.5m钢筋混凝土平口排水管，管壁厚0.15m，涵管管底内壁高程为0.0m，管基采用C15素混凝土基础，厚0.225m，管座包角120°，管接口采用刚性接口。
范庄村四线河过涵2号、3号（2孔φ1.5m涵）主体工程由进口浆砌石护砌段、进口浆砌石挡墙段、Ф1.5m钢筋混凝土涵管段组成。进口河底高程为0.0m，出口河底高程为0.0m。进出口护砌段采用浆砌石护砌，厚0.4m，下设0.1m厚碎石垫层，长5.0m，边坡系数比为1：2.0。进出口挡墙段采用浆砌石重力式挡墙结构，墙顶高程为4.0m，顶宽0.4m，底宽2.4～3.1m，墙高3.0m～4.1m，迎水坡侧采用直墙形式，背水坡坡比1：0.6。墙体采用浆砌块石，M10砂浆砌筑，基础采用碎石垫層厚10cm。涵管段长12m，采用2孔Ф1.5m钢筋混凝土平口排水管，管壁厚0.15m，涵管管底内壁高程为0.0m，管基采用C15素混凝土基础，厚0.225m，管座包角120°，管接口采用刚性接口。
2.2河道清淤工程设计
2.2.1河道现状情况
新立街大郑村河道清淤工程全长约6.3km，共分5段：南北向河道共2段，分别为东侧大郑泵站主渠（1.0km）和西侧张家堼河（1.8km）；东西向河道共3段，分别为北部一支渠（1.2km）、中部二支渠（0.8km）和南部三支渠（1.5km），5段河道彼此交叉形成网状，共同构成了大郑村的排水河道体系，本区域涝水通过以上河道汇流后经大郑泵站排水入海河。张家堼河及大郑泵站主渠上开口宽度12～14m，支渠开口宽为6～10m，现状河道两岸地面高程约为1.8～2.8m，现状河底高程一般在0～1m之间河道两岸边坡系数约为1：2.0～1：3.0。 2.2.2方案拟定原则
一般河段排涝水位原则不高于沿岸地面高程，局部地势低洼的鱼塘、洼地，排涝水位一般不高于现状鱼塘、洼地蓄水位。根据现状地形确定其值为1.5m。
2.2.3河底纵坡设计
大郑村河道原设计河底均为平底坡，张家堼河及大郑泵站主渠河底高程为-1.0m，底宽3.0m，边坡系数1：2.0，三条支渠河底高程约为-0.5m，底宽为2.0m，边坡系数1：2.0。
通过对现状河底情况进行勘查，绝大部分河道河底高程自上游至下游变化不大，平均淤积厚度约为1.0m左右。考虑到《天津市排涝总体规划》中规划形成跨区河网、常有往来调度各排涝区沥水的情况，且东丽区多数河道规划均為平底，因此，本次设计确定大郑村河道设计河底仍均为平底坡，纵坡为0，张家堼河及大郑泵站主渠设计河底高程为-1.0m，三条支渠设计河底高程为-0.5m，维持原设计参数。
2.2.4河道断面设计
大郑村河道下游大郑泵站现有排涝能力为1.1m3/s，按照原设计断面及拟定的排涝上限水位复核计算，河道过流能力均能够排涝要求，并能够为今后区域发展预留一定排涝能力储备，同时可彻底清除河底污泥，增加河道调蓄能力，更有利于保障区域排水安全，改善河系环境。因此，本次设计按照各河道原断面设计指标进行清淤，张家堼河及大郑泵站主渠设计底宽为3.0m，边坡系数1：2.0，三条支渠设计底宽为2.0m，边坡系数1：2.0，河道清淤横断面基本沿现状河道中心线对称布置，基本保持清淤后河道上开口宽度与现状相同。为避免征地拆迁，施工过程中局部受限河段河道断面尺寸可适当调整，边坡系数最陡不超过1：1.75。
2.2.5堤顶超高及设计堤顶
经分析计算，堤顶超高为0.90m，设计堤顶高程应为（正常高水位+超高），考虑到现在河道两岸多公路和建筑物，筑堤难度较大，且河道规模较小，作为排涝河道水位可通过合理调度调整，综合确定堤顶高程按正常高水位1.5m+安全加高0.5m控制。经复核现状治理段河道两岸堤防高程基本满足此标准，因此可维持现状堤顶高程不变。
2.3大郑泵站更新改造设计
大郑泵站建于1970年代，设排水能力0.5m3/s、0.6m3/s真空泵各一台。因缺乏系统管理维护，泵站经过近40年的运行，设备老化严重，泵房屋顶漏雨，出水池两岸堤防高度不足，严重影响其正常出力，威胁着本地区排涝安全。
根据大郑泵站存在的诸多问题，本次设计逐一提出处理措施，具体如下：更换（ZR-YJV22-3*35+1*16）电力线缆400m；更新购置一台GCS-11型配电柜；维修保养现有的2台真空泵；更换泵站进出水池闸门木闸板（2.5×5.0m闸板两扇、1.6×2.0m闸板两扇）；泵站屋顶坡屋面采用钢板彩瓦，保温层为50mm厚挤塑聚苯板，屋顶总厚度为65mm；泵站出水池两岸筑埝（顶宽3m，顶高程3.5m，边坡系数1：2.0）加高，并于迎水坡采用40cm厚浆砌石进行必要防护，另平整进出泵站交通道路5000m2。
3 结语
工程实施后，提高了东丽区境内沟渠的水质，从而带动沿岸土地升值。工程的实施改善了两岸附近居民的生活休闲环境，为构建和谐社会创造了有效平台。可满足当地农田灌溉及除涝要求，消除制约经济飞速发展的排水因素，同时可改善河道及周边生态环境，提升区域品质，增加环境竞争力，有着显著的社会效益、环境效益和经济效益。
参考文献：
[1] GB50288-99，灌溉与排水工程设计规范[S].
[2] SL/T191-2008，水工混凝土结构设计规范[S].
[3] GB50286-98，堤防工程设计规范[S].
【关键词】 农田基础设施；闸涵工程；河道清淤工程；泵站更新改造工程
1 工程概况及建设缘由
东丽区大部分小型农田水利工程设施修建于上世纪70年代，受当时经济和技术条件限制，工程建设标准低，施工质量差，配套设施少，运行时间长，维修管护滞后、工程老化失修严重。多年来，大部分水利设施均未进行过彻底的维修改造，田间工程设施配套更是滞后，土建工程年久失修，机电工程老化退化严重，隐患问题日渐突出。
本项目区位于东丽区境内3个镇（街）（无暇街、华明街、新立街）。项目区域内水利配套设施老化、工程衰减或带病运行，排涝渠系老化、不配套，农田排涝渠系多为土渠，内塌外滑，溃口、淤塞现象极为普遍，渗漏严重，渠道过水面积不断减小，送水能力及控制面积萎缩，排涝保证率远远低于设计标准，远达不到旱涝保收的要求，对农民的生产生活造成了一定影响。为保证此区域农田排涝需求，消除不利影响，满足农民生产生活要求，本次设计将对东丽区3个镇（街）范围内损坏最为严重的9座闸涵建筑物进行拆除重建，疏浚农田排灌河道6.3km，维修大郑排水泵站，通过对其重建或修葺，完善该区域农田水利设施，保证此区域内排涝的能力，使之满足区域排涝的要求。
2 改造工程设计
本次工程按工程设计内容主要分为3类，分别为闸涵，河道清淤，泵站更新改造。
2.1涵闸工程设计
本次设计的9座涵闸分别位于无瑕街官房村和华明街范庄村，经过多年运行，均存在老化失修，破损严重，难以正常发挥功能的问题，故设计全部拆除重建。本次工程共涉及涵闸9座，按建筑物结构形式不同可分为三种形式。
①无瑕街过路涵（1孔φ2.0m涵），共四座
1孔Ф2.0m涵主体工程由进口浆砌石护砌段、进口浆砌石挡墙段、Ф2.0m钢筋混凝土涵管段、出口浆砌石挡墙段及出口浆砌石护砌段组成。进口河底高程为0.0m，出口河底高程为0.0m。进、出口护砌段采用浆砌石护砌，厚0.4m，下设0.1m厚碎石垫层，长5.0m，边坡系数比为1：2.0。进、出口挡墙段采用浆砌石重力式挡墙结构，墙顶高程为4.5m，顶宽0.4m，底宽2.4～3.6m，墙高3.0m～5.0m，迎水坡侧采用直墙形式，背水坡坡比1：0.6。墙体采用浆砌块石，M10砂浆砌筑，基础采用碎石垫层厚10cm。涵管段长10m，采用1孔Ф2.0m钢筋混凝土平口排水管，管壁厚0.2m，涵管管底内壁高程为0.0m，管基采用C15素混凝土基础，厚0.3m，管座包角120°，管接口采用刚性接口。
②范庄村四线河1号闸、2号闸（1孔φ2.0m闸）
1孔Ф2.0m涵闸主体工程由进口浆砌石防护段、进口闸室段、Ф2.0m钢筋混凝土涵管段、出口闸室段、出口浆砌石防护段组成。进口河底高程为0.0m，出口河底高程为0.0m。进出口浆砌石护底厚0.4m，下设0.1m厚碎石垫层，长4.8m。护坡厚0.4m，下设0.1m厚碎石垫层，长4.8m进出口闸室段为C25钢筋混凝土结构，长2.1m，宽2.7m，底高程0.0m，闸底板厚0.9m，边墩厚0.6m，闸室净宽1.5m，设置2扇PGZ型单向挡水铸铁闸门（涂料防腐），孔口尺寸2.0m×2.0m（宽×高）。启闭设备采用1台直联式手动螺杆启闭机，容量为80/40kN。螺杆式启闭机采用护罩保护。
③范庄村四线河过涵1号（1孔φ1.5m涵）、范庄村四线河过涵2号、3号（2孔φ1.5m涵）
范庄村四线河过涵1号（1孔φ1.5m涵）主体工程由进口浆砌石护砌段、进口浆砌石挡墙段、Ф1.5m钢筋混凝土涵管段组成。进口河底高程为0.0m，出口河底高程为0.0m。进出口护砌段采用浆砌石护砌，厚0.4m，下设0.1m厚碎石垫层，长5.0m，边坡系数比为1：2.0。进出口挡墙段采用浆砌石重力式挡墙结构，墙顶高程为4.0m，顶宽0.4m，底宽2.4～3.1m，墙高3.0m～4.1m，迎水坡侧采用直墙形式，背水坡坡比1：0.6。墙体采用浆砌块石，M10砂浆砌筑，基础采用碎石垫层厚10cm。涵管段长12m，采用1孔Ф1.5m钢筋混凝土平口排水管，管壁厚0.15m，涵管管底内壁高程为0.0m，管基采用C15素混凝土基础，厚0.225m，管座包角120°，管接口采用刚性接口。
范庄村四线河过涵2号、3号（2孔φ1.5m涵）主体工程由进口浆砌石护砌段、进口浆砌石挡墙段、Ф1.5m钢筋混凝土涵管段组成。进口河底高程为0.0m，出口河底高程为0.0m。进出口护砌段采用浆砌石护砌，厚0.4m，下设0.1m厚碎石垫层，长5.0m，边坡系数比为1：2.0。进出口挡墙段采用浆砌石重力式挡墙结构，墙顶高程为4.0m，顶宽0.4m，底宽2.4～3.1m，墙高3.0m～4.1m，迎水坡侧采用直墙形式，背水坡坡比1：0.6。墙体采用浆砌块石，M10砂浆砌筑，基础采用碎石垫層厚10cm。涵管段长12m，采用2孔Ф1.5m钢筋混凝土平口排水管，管壁厚0.15m，涵管管底内壁高程为0.0m，管基采用C15素混凝土基础，厚0.225m，管座包角120°，管接口采用刚性接口。
2.2河道清淤工程设计
2.2.1河道现状情况
新立街大郑村河道清淤工程全长约6.3km，共分5段：南北向河道共2段，分别为东侧大郑泵站主渠（1.0km）和西侧张家堼河（1.8km）；东西向河道共3段，分别为北部一支渠（1.2km）、中部二支渠（0.8km）和南部三支渠（1.5km），5段河道彼此交叉形成网状，共同构成了大郑村的排水河道体系，本区域涝水通过以上河道汇流后经大郑泵站排水入海河。张家堼河及大郑泵站主渠上开口宽度12～14m，支渠开口宽为6～10m，现状河道两岸地面高程约为1.8～2.8m，现状河底高程一般在0～1m之间河道两岸边坡系数约为1：2.0～1：3.0。 2.2.2方案拟定原则
一般河段排涝水位原则不高于沿岸地面高程，局部地势低洼的鱼塘、洼地，排涝水位一般不高于现状鱼塘、洼地蓄水位。根据现状地形确定其值为1.5m。
2.2.3河底纵坡设计
大郑村河道原设计河底均为平底坡，张家堼河及大郑泵站主渠河底高程为-1.0m，底宽3.0m，边坡系数1：2.0，三条支渠河底高程约为-0.5m，底宽为2.0m，边坡系数1：2.0。
通过对现状河底情况进行勘查，绝大部分河道河底高程自上游至下游变化不大，平均淤积厚度约为1.0m左右。考虑到《天津市排涝总体规划》中规划形成跨区河网、常有往来调度各排涝区沥水的情况，且东丽区多数河道规划均為平底，因此，本次设计确定大郑村河道设计河底仍均为平底坡，纵坡为0，张家堼河及大郑泵站主渠设计河底高程为-1.0m，三条支渠设计河底高程为-0.5m，维持原设计参数。
2.2.4河道断面设计
大郑村河道下游大郑泵站现有排涝能力为1.1m3/s，按照原设计断面及拟定的排涝上限水位复核计算，河道过流能力均能够排涝要求，并能够为今后区域发展预留一定排涝能力储备，同时可彻底清除河底污泥，增加河道调蓄能力，更有利于保障区域排水安全，改善河系环境。因此，本次设计按照各河道原断面设计指标进行清淤，张家堼河及大郑泵站主渠设计底宽为3.0m，边坡系数1：2.0，三条支渠设计底宽为2.0m，边坡系数1：2.0，河道清淤横断面基本沿现状河道中心线对称布置，基本保持清淤后河道上开口宽度与现状相同。为避免征地拆迁，施工过程中局部受限河段河道断面尺寸可适当调整，边坡系数最陡不超过1：1.75。
2.2.5堤顶超高及设计堤顶
经分析计算，堤顶超高为0.90m，设计堤顶高程应为（正常高水位+超高），考虑到现在河道两岸多公路和建筑物，筑堤难度较大，且河道规模较小，作为排涝河道水位可通过合理调度调整，综合确定堤顶高程按正常高水位1.5m+安全加高0.5m控制。经复核现状治理段河道两岸堤防高程基本满足此标准，因此可维持现状堤顶高程不变。
2.3大郑泵站更新改造设计
大郑泵站建于1970年代，设排水能力0.5m3/s、0.6m3/s真空泵各一台。因缺乏系统管理维护，泵站经过近40年的运行，设备老化严重，泵房屋顶漏雨，出水池两岸堤防高度不足，严重影响其正常出力，威胁着本地区排涝安全。
根据大郑泵站存在的诸多问题，本次设计逐一提出处理措施，具体如下：更换（ZR-YJV22-3*35+1*16）电力线缆400m；更新购置一台GCS-11型配电柜；维修保养现有的2台真空泵；更换泵站进出水池闸门木闸板（2.5×5.0m闸板两扇、1.6×2.0m闸板两扇）；泵站屋顶坡屋面采用钢板彩瓦，保温层为50mm厚挤塑聚苯板，屋顶总厚度为65mm；泵站出水池两岸筑埝（顶宽3m，顶高程3.5m，边坡系数1：2.0）加高，并于迎水坡采用40cm厚浆砌石进行必要防护，另平整进出泵站交通道路5000m2。
3 结语
工程实施后，提高了东丽区境内沟渠的水质，从而带动沿岸土地升值。工程的实施改善了两岸附近居民的生活休闲环境，为构建和谐社会创造了有效平台。可满足当地农田灌溉及除涝要求，消除制约经济飞速发展的排水因素，同时可改善河道及周边生态环境，提升区域品质，增加环境竞争力，有着显著的社会效益、环境效益和经济效益。
参考文献：
[1] GB50288-99，灌溉与排水工程设计规范[S].
[2] SL/T191-2008，水工混凝土结构设计规范[S].
[3] GB50286-98，堤防工程设计规范[S].