侯静文
(安徽省水利水电勘测设计院,合肥230088)
芜湖宣城机场场址位于芜湖市东南方向,芜湖县城南12km处的芜湖县境内,近期为支线机场,规模为中小型机场,飞行区指标为4C。芜湖宣城机场2014年旅客吞吐量分析为35万人次、货邮吞吐量1260t,近期目标年2025年旅客吞吐量120万人次、货邮吞吐量5000t,中期目标年2035年旅客吞吐量220万人次、货邮吞吐量9000t,远期目标年2045年旅客吞吐量350万人次、货邮吞吐量15000t。
芜湖宣城机场场址所在区域为丘陵区,上游来水经由4条沟谷汇流至竹塘河,经东门渡闸排至裘公河。4条沟谷为自然汇流而成,沿沟以自然坡地为主,目前无水利工程设施。机场建设中断了现有排水通道,上游丘陵区来水没有排水出路,无法正常排至竹塘河;另一方面机场地面硬化会使地表径流加大汇流速度加快,且为集中点式排水,对周边排水系统会造成一定冲击,因此需重新规划布置排水体系。
因机场建设中断的排水冲沟分别标记为1#~4#冲沟,其中1#冲沟汇水面积1.24hm2,高程18.4~34.7m;2#冲沟汇水面积3.97hm2,高程9.9~39.6m;3#冲沟汇水面积5.75hm2,高程7.4~37.1m;4#冲沟汇水面积1.28hm2,高程9.6~23.6m。1#~4#冲沟来水均经竹塘河汇至裘公河。
合理的排水体制不仅关系到机场的可持续发展、排水系统是否适用、能否满足环境保护要求,同时也影响排水工程的总投资、初期投资和运行管理费用等。在对现状进行深入的调查研究,从环境保护、基建投资、管渠维护管理、工程施工等几方面进行综合比较,认为芜湖宣城机场排水体制采用截流式合流制;场区均采用雨、污分流制,雨水就近排入场外排水体系,纳入竹塘河,污水经污水管收集至城市污水处理厂集中处理后达标排放。
芜湖宣城机场飞行区指标为4C,防洪标准为50年一遇。根据《芜湖宣城民用机场建设工程预可行性研究报告》,飞机活动区域暴雨设计重现期为P=5年,航站楼区域、货运楼区域、航管楼区域、机务维修区域及其他重点设施区域暴雨设计重现期为P=3年。统筹考虑机场内外排水,机场内排水将场外沟渠汇集入竹塘河,从最安全情况出发,机场内排水标准统一采用暴雨设计重现期为P=5年。
机场建设致使现状4条沟渠中断,规划新建4座暗涵贯通现有排水体系,维持防洪排水功能,机场内集水由涵洞共同排出。涵洞设计如表1。
表1 暗涵设计情况
根据芜湖宣城机场场址规划要求,结合其地形、地貌、河网水系特点情况,机场上游区域划分为4个排水片,机场内部有4个排水出口,机场上游1#,2#,3#,4#排水片来水分别汇至机场上游1#,2#,3#,4#冲沟,与机场内1#,2#,3#,4#排水口出水汇合后排至竹塘河。 机场排水片基本情况如表2。
表2 机场排水片基本情况
芜湖宣城机场所在区域位于竹塘河水系,由东门渡节制闸控制其水位,机场距离东门渡节制闸7.8km,按照东门渡节制闸的控制运行条件,50年一遇闸上水位为8.6m(85国家高程,下同),按照现状地面高程,河口至2#,3#,4#排水片衔接处水位比降按0.08%考虑,水位13.88m,2#冲沟上游地势较为平坦,水位比降按0.04%考虑,1#排水片衔接处河道水位15.92m。
暗涵水力学计算采用明渠均匀流计算:
式中 Q为渠道的设计流量 (m3/s);R为渠道的水力半径(m);i为渠道比降;n为渠床糙率,人工渠道混凝土预制块衬砌取为0.017,现浇混凝土衬砌取为0.015;F为渠道过水断面面积(m2)。
规划设计成果如表3。
表3 过流能力计算成果 单位:m3/s
按勃莱法计算渗径长度,涵洞基础防渗长度确定:
式中 L为基础防渗轮廓线所需长度(m);C为允许渗径系数值,取值为5;ΔH为运用期上下游最大水位差。
设计所需防渗长度和实际防渗长度计算成果如表4。计算结果表明,涵洞地下轮廓布置满足其地基的防渗要求。
表4 计算和实际防渗长度 单位:m
芜湖宣城机场排水规划的意义主要在于畅通水系,有效减少机场建设对上游带来的淹没影响,利于机场建设和运行,为机场与地方的和谐发展打下良好的基础。