在地下55米處深挖一條“水路”,15個小時就可以排掉相當于整個西湖的水量。11月2日,總投資115億元的擴大杭嘉湖南排后續西部通道工程(以下簡稱“城西南排工程”)在浙江杭州正式開工。
這個浙江水網的標志性工程,背后蘊含著什么樣的設計巧思?將解決什么問題?
將解決困擾杭州城西多年的內澇難題
打開地圖可以看到,杭州城西地處杭嘉湖平原與浙西丘陵帶的交匯處。南側是浙江的暴雨中心之一——天目山脈,北側是連片的濕地。
地勢低平,河網密布。每到汛期,多方來水匯集到城西這個“鍋底”,造成“上游來水急、中間地勢低、下游排不快”的困境。在1996年、1999年的梅雨季以及2007年臺風“羅莎”、2013年臺風“菲特”期間,這里多次遭遇洪水,損失嚴重。
近年來,隨著杭州城市發展不斷“西進”,城西科創大走廊、未來科技城、之江實驗室等重要戰略布局相繼落戶城西,該區域已經越來越“淹不起”。
放眼杭州目前的防洪排澇格局,天目山及余脈的暴雨洪水有西險大塘參與“防守”,這一“百年功臣”在今年迎來了提標加固;江北平原地區的澇水則主要經杭嘉湖平原河網水系或流向太湖、黃浦江,或經三堡、八堡泵站強排進入錢塘江。“相比之下,城西地勢低且距離遠,加上杭州城西高質量發展對水安全保障的要求越來越高,新開辟一條快速排水通道迫在眉睫。”杭州市林業水利局黨組成員、總工程師楊志祥說。
城西南排工程,就是人為開辟一條杭州城西至錢塘江的“Y”形隧道,將洪澇水就近、快速、往南強排入錢塘江。本次先行實施的是南北主干線工程,長約18公里,設計排澇能力300立方米每秒,相當于15個小時抽干整個西湖的水,堪稱“高速水路”。
工程建成后,城西防洪排澇標準將由現在的不足20年一遇提升至50年一遇。若遭遇50年一遇洪水,相比現在,城西區域河網水位可降低15厘米至40厘米,積水面積和積水量都將減少80%以上,直接惠及人口近100萬,有望解決困擾城西多年的內澇難題。工程還將與錢塘江沿岸的三堡、八堡排澇泵站形成覆蓋杭州江北城東、城中、城西全域的聯合排澇體系,全力守護杭城平安,進一步減輕下游杭嘉湖平原防洪排澇壓力。
“高速水路”不走尋常路
如今的城西,高樓鱗次櫛比,新興業態蓬勃發展。西溪濕地、和睦濕地和五常濕地等天然低地眾多,斷層、軟巖等地質環境對施工提出了更高要求。這條“高速水路”要如何打通?
浙江水利人不走尋常路,將目光從地面轉移至地下55米深層空間,通過建設襯后洞徑11米的地下深隧,抽水排澇。
地下55米是什么概念?目前杭州大部分地鐵和電纜等項目是挖到地下20米至30米深,這條“高速水路”則要往下再深入20米至30米,不確定性因素更多。
為什么是地下55米?為了避開地鐵等錯綜復雜的地下基礎設施,再綜合考慮經濟、地質、運維等因素。在反復充分的調研和論證基礎上,邀請了國內多位擅長“打洞”的權威專家、院士,包括鈕新強院士、龔曉南院士、吳志強院士、胡春宏院士等一起為項目的科學性、可行性、合理性把脈問診。最終得出結論:工程規劃依據充分,是解決城西防洪排澇問題的關鍵手段和可行途徑,工程方案布局合理、風險可控。
深隧項目雖然已在上海、廣州等地有成功經驗,但“多點進水+地下深隧+大型泵站”組合解決城市洪澇問題,在國內尚屬首次實踐。這一“腦洞”要想落地,難度不小。
難度首先來源于項目位置,由于毗鄰重要景區,很難布設施工豎井或支洞,地下55米深度的隧洞只能單向掘進,對前期地質勘探精度、施工過程中的地質超前預報以及突發應急處理要求很高。其次,5處進水口同樣要開挖深度60余米的巨大豎井基坑,對基坑圍護的技術要求極高。此外,與三堡、八堡泵站設在錢塘江沿岸不同,該工程的出口泵站設在錢塘江水域內。如何在水域內開挖泵站樞紐深基坑?不僅要考慮基坑施工本身的安全,還要防止錢塘江潮水帶來的不利影響,這對施工圍堰等臨時工程的可靠性提出了極高要求。
匠心巧思留住錢塘江涌潮
除了排澇外,這條“高速水路”一年中有300天可利用錢塘江與城西河網存在的水位差,通過自流把錢塘江水源引入杭州城西區域,有效提高河網自凈能力,改善城西河網水生態環境。
不過,作為強涌潮河口,錢塘江河流上游來的淡水常與漲潮流上溯的咸水相互摻混。咸水流入河網真的可以改善水質嗎?
“工程增加了錢塘江取水頭部凈化措施,其處理工藝類似于西湖引水工程的高效沉淀方式。”浙江省水利廳計劃處有關負責人解釋,同時為了控制錢塘江咸潮入侵引水,工程對引水條件作了進一步限制,當錢塘江含氯度超過250毫克每升時將停止引水。
工程的匠心巧思,還體現在水利人對涌潮景觀的特別“照顧”上。
錢塘江九溪段是工程的出水口,得益于急彎和局部喇叭形的平面形態,這里的涌潮景觀向來壯觀。為了減少出水口布置對涌潮的影響,工程在國內首次提出強涌潮區域“涌潮重塑”理念。通過采用水文和河床演變分析、建立涌潮數學模型和物理模型試驗等手段研究,微調細化工程出水口平面布置,重塑九溪岸段涌潮基本形態,豐富完工后九溪段涌潮景觀的多樣性。這意味著,錢塘江涌潮不僅得到保留,景觀上也將延續過去的壯觀和野性之美。
資訊編輯:張留京 021-26094426 資訊監督:湯浛溟 021-26093670 資訊投訴:陳杰 021-26093100免責聲明:Mysteel發布的原創及轉載內容,僅供客戶參考,不作為決策建議。原創內容版權歸Mysteel所有,轉載需取得Mysteel書面授權,且Mysteel保留對任何侵權行為和有悖原創內容原意的引用行為進行追究的權利。轉載內容來源于網絡,目的在于傳遞更多信息,方便學習與交流,并不代表Mysteel贊同其觀點及對其真實性、完整性負責。申請授權及投訴,請聯系Mysteel(021-26093397)處理。