吳銳輝

（廣州穗水工程咨詢有限公司，廣東 廣州 510640）

1 項(xiàng)目情況

大灣區(qū)生命科技園項(xiàng)目位于清遠(yuǎn)市佛岡縣湯塘鎮(zhèn)S355 省道一側(cè)，鄰近京港澳高速湯塘出入口，屬低山丘陵地貌，原場(chǎng)地標(biāo)高位于33.20～65.30 m之間。項(xiàng)目區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，多年平均氣溫為21.1℃，多年平均降雨量為2 050 mm，雨季集中在4～9 月；項(xiàng)目區(qū)土壤類型主要為赤紅壤，地帶性植被為亞熱帶常綠闊葉林區(qū)，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)現(xiàn)狀植被覆蓋率約90.21%。區(qū)域水土流失為水力侵蝕為主，土壤侵蝕強(qiáng)度為輕度侵蝕，容許土壤流失量為500 t/（km2·a）。

2 防治區(qū)劃分

2.1 防治區(qū)分析

大灣區(qū)生命科技園項(xiàng)目初步規(guī)劃總用地面積為49.44 hm2，規(guī)劃建設(shè)內(nèi)容主要包括新建3 棟4 層廠房、12 棟6 層廠房、2 棟22 層宿舍、1 棟4 層展示中心及室外綠化、道路等配套設(shè)施，部分廠房下設(shè)1 層架空車庫(kù)。項(xiàng)目為分期建設(shè)，本項(xiàng)目為大灣區(qū)生命科技園項(xiàng)目（一期），位于大灣區(qū)生命科技園項(xiàng)目北側(cè)，工程總占地面積27.30 hm2，其中永久占地20.36 hm2，臨時(shí)占地6.94 hm2。永久占地面積中，已規(guī)劃用地面積17.409 2 hm2，未規(guī)劃用地面積2.954 5 hm2。規(guī)劃用地面積中，可建設(shè)用地面積為13.264 7 hm2，代征代建用地面積為4.144 5 hm2，主要為紅線內(nèi)市政道路及防護(hù)綠地用地；規(guī)劃總建筑面積為36.280 3 m2，其中計(jì)容建筑面積33.660 2 m2，容積率2.54；建筑物基底面積為5.374 8 m2，建筑密度44.13%；規(guī)劃綠地面積2.135 8 m2，綠地率16.10%（以規(guī)劃可建設(shè)用地面積計(jì)）。工程挖方總量82.52 萬(wàn)m3；填方總量82.52 萬(wàn)m3；本項(xiàng)目無(wú)需外借土石方；無(wú)外棄土石方。

2.2 防治分區(qū)劃分成果

項(xiàng)目區(qū)劃分為主體工程區(qū)、代征用地區(qū)、代建綠地區(qū)、邊坡防護(hù)區(qū)、不擾動(dòng)區(qū)5 個(gè)防治分區(qū)。本項(xiàng)目水土流失防治分區(qū)情況見表1。

表1 水土流失防治分區(qū)表

3 排洪措施

3.1 排水溝過流能力計(jì)算

按照《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50288-2018 及《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB 50201-2014 中的規(guī)定，排水設(shè)計(jì)流量小于10 m3/s，渠溝級(jí)別為5 級(jí)，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)（重現(xiàn)期）取10 a。

根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50014-2006，當(dāng)匯水面積不超過2 km2時(shí)，雨水設(shè)計(jì)流量采用推理公式法計(jì)算：

式中：QS——雨水設(shè)計(jì)流量，L/s；

q——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，L/（s·hm2）；

ψ——徑流系數(shù)；

F——匯水面積，hm2。

清遠(yuǎn)市暴雨強(qiáng)度公式：

式中：q——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，L/（s·hm2）；

p——設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，本次取10 a；

t——降雨歷時(shí)t=t1+t2=30 min。

t1——地面集水時(shí)間，應(yīng)根據(jù)匯水距離、地形坡度和地面種類計(jì)算確定，一般采用5～15min，本次t1取15 min；

t2——管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間，本次t2取15 min。

表2 徑流系數(shù)取值表

表3 設(shè)計(jì)10 a 一遇洪峰流量計(jì)算表

3.2 排水溝斷面確定

根據(jù)《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 51018-2014規(guī)定，滿足不淤、不沖流速條件，即0.15 m/s＜V＜5.2 m/s的要求，按明渠均勻流公式（已知流量求水深）推求各防治區(qū)排水溝斷面尺寸見表4。

表4 邊坡防護(hù)區(qū)截（排）水溝尺寸參數(shù)一覽表

過水流量計(jì)算公式如下：

式中：Q渠——過水流量（m3/s）；

A——過水?dāng)嗝婷娣e（m2）；

C——謝才系數(shù)；

R——水力半徑；

i——渠道坡降，取i=0.005；

n——糙率，取n＝0.015；

х——濕周（m）；

根據(jù)下表5 中臨時(shí)排水溝的水文計(jì)算表可見，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)排水溝設(shè)計(jì)流量均高于洪峰流量，符合排水要求，設(shè)計(jì)流速均滿足不沖不淤流速的要求。

表5 臨時(shí)截（排）水溝尺寸參數(shù)一覽表

3.3 沉沙池設(shè)計(jì)

排水溝下游設(shè)沉沙池，用于消除上游來(lái)水能量及沉淀泥沙。沉沙池可直接挖掘而成，采用磚砌結(jié)構(gòu)，挖掘土方可在沉沙池周邊筑埂，并設(shè)圍欄及警示牌，以防止發(fā)生意外。沉沙池沉積物應(yīng)定期清掏，深度不宜大于2 m。

沉沙池設(shè)計(jì)參照《水利水電工程沉沙池設(shè)計(jì)規(guī)范》SL 269-2019，參照已有沉沙池經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)采用準(zhǔn)靜止泥沙沉降法。

假定：顆粒級(jí)配中粒徑大于0.1 mm 泥沙量占總泥沙量45%，參照同類工程數(shù)據(jù)，0.1 mm 泥沙下沉速率取定ω＝6.2 mm/s，0.1 mm 泥沙沉沙效率75%，洪峰流量取5 a 一遇標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，采用箱式沉沙池，沉沙池長(zhǎng)寬比取值范圍為1.2～3，后依據(jù)沉沙池池口面積試算。計(jì)算表格見表6。

表6 沉沙池?cái)嗝嬗?jì)算表

根據(jù)表6 的計(jì)算結(jié)果，本項(xiàng)目沉沙池?cái)嗝娌捎镁匦?，? m×1.5 m×1.5 m（長(zhǎng)×寬×深），非巖基墊層10 cm，磚砌厚度23 cm，水泥砂漿抹面2 cm。

沉沙池尺寸核算公式：

式中：Bp——池廂工作寬度，m；

Qp——通過池廂的工作流量，m3/s；

Hp——池廂工作水深（可取用池廂深度的70%～75%），m；

V——池廂平均流速（可根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50288-2018 選?。琺/s。

表7 沉沙池尺寸核算

池廂寬為1.5 m 時(shí)，工作流量?jī)H為0.025 m3/s，這時(shí)池廂工作水深1.05 m，流速0.016 m/s?？梢姡辽吵爻叽缭O(shè)計(jì)合理、可行，符合設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際施工中，考慮到主體工程的進(jìn)度安排和水土流失產(chǎn)生的特點(diǎn)，按防治的輕重緩急，水土保持、土建工程的實(shí)施進(jìn)度初步安排與主體工程同步完成，個(gè)別措施略微提前；植物措施則比主體工程略微滯后。水土保持工程采用分期實(shí)施、分期驗(yàn)收的方式，靈活配置水土保持措施，以盡早發(fā)揮水土保持措施的作用。