典型岩溶生态区内涝防治方案研究——以广西平果果化示范区为例

摘要

本文通过对广西平果县果化岩溶生态重建示范区内涝防治方案的研究,归纳出我国典型岩溶内涝防治方案。研究区治涝采用支渠、斗渠、毛渠三种渠道类型进行分流,并对支渠横截面进行了矩形设计、梯形优化、对称五边形优化；在峰丛洼地的高洼处建造拦砂坝,低洼处修筑地下水柜存储水,应对旱涝交替；建立多目标规划模型,采用MAT[.AB求解,确定渠道、水柜埋深。依据高水高排,低水低排,洪涝分治,内外分流的原则,方案把排涝渠道划分为支渠A、B段、斗渠C段以及毛渠D段共四个标段；提出排涝渠道依次施工、平行施工以及流水施工三个施工方案。对于渠道修建的工程经济进行了成果价值、效益分析、投资回收期以及内部收益率的计算。
　　 首先,本文对国内外研究动态进行了综述,由此借鉴了有关内涝防治的理论和技术方法。在明确内涝防治目的意义的基础上,根据平果果化生态重建示范区自然、经济条件和内涝现状,确定了内涝防治的主要内容和主要方法,对内涝防治的形成机理、排涝条件进行了分析。
　　 其次,根据渠道的基本设计资料,拟出内涝防治初步设计方案,排涝渠道基本采用矩形横截面,但同时也对梯形、对称五边形进行MATLAB优化。高洼处拟建M5浆砌石结构拦沙坝,采用直角梯形断面,坝基础埋深0.8m,上游坡垂直立面,下游坡度1:0.5；低洼处设计一特殊圆形水柜修筑在地下水埋深以下1.5m处；同时,也对渠道与水柜连接处采用涂油分离、耐油油膏、石棉水泥打紧等防水防渗法;用MATLAB确定最佳埋深方案为:排涝渠道为地平面以下0.500m;水柜埋深为地平面以下1.500m;此时内涝工程防治投资为58.00万元；两者埋深之和为2.000m。
　　 接着,在施工方案当中,当单位时间投入的资源量较少,资源的供应紧张的条件下采用依次施工。单位工作日投资最少在4000元,投入人力最少为2人次／天；平行施工可以在枯水期争取时间建设的情况下采纳,工期仅为24个工作日；倘若对于关键线路上的工作抓得紧,并有机动时间的条件下,可以采用流水施工,其关键线路为1-2—5—8—11—14—17—18—20—23,工期为23天,波浪线表示机动时间的幅度。
　　 最后作工程经济评价。排涝渠道工程净效益P为173.92万元,总益本比Rbc为3.39,静态投资回收期为2.72年,动态投资回收期为3.125年,内部收益率r为17.55％。