雷本全
(淄博市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,山東淄博 255037)
伴隨經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市化的加速擴(kuò)張,淄博市環(huán)境問題日益凸顯。2008年市委市政府決定啟動《淄博市藍(lán)天碧水行動計(jì)劃》,計(jì)劃 3年時間將淄博市逐步建設(shè)成為國家環(huán)保模范城市?!蹲筒┦兴{(lán)天碧水行動計(jì)劃》將豬龍河綜合治理列為全市重點(diǎn)流域綜合治理的首位,提出了明確的目標(biāo)和要求?;谏鲜鲈?,淄博市啟動了豬龍河雨污分流改造工程。
豬龍河是貫穿張店城區(qū)的一條天然河道,源于灃水鎮(zhèn)泉河頭,途經(jīng)南定、張店城區(qū)和開發(fā)區(qū),最后從桓臺馬踏湖進(jìn)入小清河。張店境內(nèi)長 24 km。豬龍河源頭已經(jīng)干枯,自 20世紀(jì)50年代就成為城區(qū)南部及城區(qū)排洪、工業(yè)廢水和生活污水的主要通道,現(xiàn)已成為名副其實(shí)的“納污河”。
據(jù)近期檢測資料,豬龍河出境斷面 C0D、氨氮濃度均值分別為 358 mg/L、28.5 mg/L,超過地表水 V 類標(biāo)準(zhǔn) 7.96 倍和 13.25 倍,水質(zhì)惡劣。
在小清河流域水污染防治工作會議中,明確將小清河支流東營織女河、淄博豬龍河、濰坊張僧河及齊魯石化排海管線等流域內(nèi)“三河一線”作為治理污染的重中之重。會議要求,為實(shí)現(xiàn)小清河變清,豬龍河出境斷面 COD 濃度必須控制在 150 mg/L以內(nèi)。
豬龍河污染主要來自于南定地區(qū)工業(yè)廢水和張店城區(qū)沿河生活污水的直接排入,豬龍河下游開發(fā)區(qū)和桓臺段污染源較少。從實(shí)現(xiàn)近期目標(biāo)考慮,要實(shí)現(xiàn)出境斷面 COD 濃度控制在 150 mg/L 以內(nèi),關(guān)鍵在于解決南定和張店城區(qū)段的豬龍河雨污分流問題,這也是實(shí)現(xiàn)豬龍河綜合整治長期目標(biāo)的基礎(chǔ)和源頭性工作。
豬龍河雨污分流段,起至昌國路南白家閘,終至中潤大道,全長 7 500 m,沿線情況復(fù)雜多樣。根據(jù)不同地段實(shí)際情況,結(jié)合現(xiàn)有及規(guī)劃污水管網(wǎng)建設(shè),從經(jīng)濟(jì)、合理、可實(shí)施性等方面對工程設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合考慮,整個工程分為主線工程和接合工程兩大板塊,整體構(gòu)思如下。圖1為豬龍河雨污分流工程總平面圖。
2.1.1 主線工程
(1)上游截流改道(白家閘以南河道)
豬龍河白家閘以南段本次暫不進(jìn)行雨污分流改造,河道仍然維系排污功能。落下白家閘處閘板,實(shí)現(xiàn)豬龍河至白家閘處改道匯入南部排洪溝,最終至玉龍河。
南定片區(qū)目前只有山東鋁廠到張店污水處理廠一條污水主干管(d800~d1 200),豬龍河實(shí)際上承擔(dān)南定片區(qū)相當(dāng)一部分生活污水、山東鋁廠排水、灃水煤礦礦坑排水、南定電廠沉淀池廢水、南定廠礦陶瓷廠等污廢水排放功能。改道后,這部分污廢水如直接排入玉龍河將造成玉龍河全線污染,由此考慮將該部分污廢水經(jīng)南部排洪溝截流至南郊污水廠,經(jīng)南郊污水廠處理達(dá)標(biāo)后做為景觀水補(bǔ)充至玉龍河及下游豬龍河。
(2)白家閘—昌國路段(310 m)
白家閘—昌國路段,兩側(cè)均有排污口直排河道,東側(cè)排污口較多且較為分散,排污量也較大,西側(cè)主要排放沿河臨建及廠區(qū)排水,排污口少且密集,排污量也較小。因此,考慮河道東側(cè)設(shè)置污水主管道(d500)深埋,西側(cè)有排放口處設(shè)置污水支管淺埋,在合適位置處過河排入東側(cè)主管,并排入昌國路擬建 d1 000 污水管道,最終排入南郊污水廠。
圖1 豬龍河雨污分流工程總平面圖
(3)昌國路—膠濟(jì)鐵路段(1 830 m)
昌國路—膠濟(jì)鐵路段,全線較長,但由于沿線無已建成的污水主管道,只能排入柳泉路 d1 200污水管道(南定至張店污水廠的污水主管道)。該工程段情況極為復(fù)雜,沿河地下管線、設(shè)施雜亂,臨時建筑隨處侵占河岸,再建空間狹小,同時由于處于張店南部老區(qū),兩岸排放口均極多。
從理想狀態(tài)考慮,最佳方案應(yīng)是在河岸兩側(cè)均設(shè)污水管道,以分別截流兩岸污廢水排放口,但實(shí)際情況卻幾無施工可能。經(jīng)綜合考慮,確定設(shè)一條污水主管(d600~d800),污水主管根據(jù)河道兩側(cè)富余空間情況,在河道兩側(cè)變換;在另一側(cè)設(shè)污水支管(d300~d400),承納直排河道污水口,污水支管分段過河排入河道對側(cè)污水主管道,并最終經(jīng)污水主管道排入柳泉路污水干管。
(4)膠濟(jì)鐵路—全球通影城段(1 450 m)
膠濟(jì)鐵路—全球通影城段,豬龍河在柳泉路以東平行于柳泉路北下,至全球通影城處橫過柳泉路沿西北方下行;南定至張店污水處理廠的d1 200 污水主管道在該工程段位于豬龍河?xùn)|并與河道平行布置。該污水管道沿線每隔 40 m 設(shè)有污水管道 1 座。
該工程段豬龍河西側(cè)緊臨柳泉路,河道西側(cè)無排污口排入;河道東側(cè)小區(qū)、商鋪密集,排污口較多;同時整個工程段篷河建筑連成一片,所有篷河建筑排污口均直接排入河道。因此,設(shè)計(jì)污水管道主要解決篷河及河道東排放口的排污問題,即于河道東側(cè)設(shè) d400 污水管道,分段排入 d1 200 污水管道檢查井,污水管道鋪設(shè)呈不連續(xù)性。
(5)全球通影城—華光路段(1 850 m)
全球通影城—華光路段,河道兩側(cè)排污口均較多,并兩側(cè)均有施工空間,設(shè)計(jì)于河道兩側(cè)均設(shè)污水管道,分別解決河道兩側(cè)及篷河建筑的污水排放問題。
西側(cè)污水管道分三段,全球通影城—共青團(tuán)路段設(shè) d300 管道,排入共青團(tuán)路豬龍河西 d300 現(xiàn)狀污水管;共青團(tuán)路—人民路段設(shè) d400 污水管道排入人民路豬龍河西 d400 現(xiàn)狀污水管;人民路—華光路段設(shè) d500 污水管道排入華光路豬龍河西d300 現(xiàn)狀污水管(2005年豬龍河人民公園段已施工 d1 400 污水管道繼續(xù)保留予以利用)。共青團(tuán)路、人民路在豬龍河?xùn)|側(cè)均無現(xiàn)狀污水管道,東側(cè)設(shè) d300~d800 污水管道直接排至華光路豬龍河?xùn)|d500 現(xiàn)狀污水管道。
(6)華光路—中潤大道段(1 900 m)
華光路—中潤大道段,河道排污口主要集中在河道東側(cè);河道西側(cè)以新建成型小區(qū)為主,直接排河排污口較少。設(shè)計(jì)于河道東側(cè)設(shè)污水d500~d600 污水管道,聯(lián)通路豬龍河?xùn)| d400 現(xiàn)狀污水管道埋深較淺,不能利用,故設(shè)計(jì)污水管道直接排入中潤大道豬龍河?xùn)| d1 200 現(xiàn)狀污水管道。
河道西側(cè)設(shè)局部污水支管,解決河西排污口直排問題,并過河排入河?xùn)|污水主管道。
(7)蓮池污水泵站的全天候運(yùn)行
蓮池污水泵站位于豬龍河以西、中潤大道以南。昌國路以北、中潤大道以南、豬龍河以西、世紀(jì)路以東區(qū)域內(nèi)污水最終全部集中至該污水泵站,經(jīng)該污水泵站提升至張店污水處理廠?,F(xiàn)蓮池污水泵站運(yùn)行不正常,尚未達(dá)到全天候運(yùn)行,部分污水不經(jīng)提升直接就近排入豬龍河。
蓮池泵站是豬龍河雨污分流工程的一個重要節(jié)點(diǎn),設(shè)計(jì)將蓮池泵站直排豬龍河的通道切斷,確保豬龍河以西污水全部排入張店污水處理廠。
豬龍河以西區(qū)域污水通過東西向道路污水管道匯集分別排入西五路及西六路污水干管,由南向北排入蓮池泵站,經(jīng)提升后排入張店污水處理廠。西五路管道為 d400~d800,全長 4.33 km;西六路管道為 d500~d1 000,全長 5.8 km,該管去年已施工至昌國路北側(cè)。
2.1.2 接合工程
豬龍河白家閘—中潤大道全線共有 800 余處直排口、10 余處雨污合流方溝直排口,接合工程的任務(wù)就是將這 800 余處污廢水直排口和 10 余處雨污合流方溝直排口進(jìn)行改造,接入到設(shè)計(jì)污水主線上,從而實(shí)現(xiàn)雨污分流。
在實(shí)際接合工程設(shè)計(jì)中,針對以上近 900 處直排口,進(jìn)行了詳細(xì)分類,針對每一種具體情況均出具了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)改造做法。
河道兩側(cè)新建污水管道線位是一個焦點(diǎn)問題,更是一個難點(diǎn)問題。既要不侵占現(xiàn)狀及規(guī)劃河道空間,又要盡量不動遷沿河設(shè)施和建構(gòu)筑物,同時還要考慮河道兩側(cè)密集雜亂的現(xiàn)狀地埋和架空管線等種種制約因素。
在線位確定中,設(shè)計(jì)充分考慮了以上制約因素,同時考慮地下未探明管線、設(shè)施的可能性。在管線定位中,部分地段考慮了線位浮動,增加了施工的靈活性和可操作性。以下為具體措施。
(1)打樁施工
對于臨時建筑緊貼河道無法拆除,河道兩側(cè)地下空間已被各種管線占滿的情況,設(shè)計(jì)污水管道設(shè)于現(xiàn)狀或規(guī)劃河道斷面以內(nèi),但考慮將對現(xiàn)狀或規(guī)劃河道的影響降至最小。如張南路—張博鐵路段,河道東側(cè)有多處污水口直接排入河道,必須在河道東側(cè)設(shè)污水支管承接以上污水口,但河道東側(cè)建筑物已貼至河岸,根本沒有位置放置污水支管,污水支管只能設(shè)置于現(xiàn)狀河道斷面以內(nèi),設(shè)計(jì)采用打樁施工將污水支管固定于規(guī)劃河底以下,各排放口采用室內(nèi)排水管道接法接入新建污水管道,污水支管不設(shè)檢查井,只設(shè)檢修孔,從而在最大程度上將河道影響降至最小。未來,隨河道東側(cè)建筑物拆除,可將該污水支管廢除,經(jīng)濟(jì)損失也較小。無施工空間的情況,臨時建筑一時無法拆除,管線只能設(shè)在規(guī)劃河道斷面以內(nèi)。
(2)頂管施工
對于河道兩側(cè)地下管線復(fù)雜,無法開挖施工或污水管道埋深較深開挖施工影響面較大等情況,采用頂管施工。河道兩側(cè)地下管線一般埋深較淺,管道采用深埋頂管,從而避開上部各種現(xiàn)狀管線。
(3)開挖施工
對于河道兩側(cè)空間富余或管道埋深較淺、管徑較小的情況,采用開挖直埋施工,局部無法開挖地段,采用人工掏洞貫穿。
豬龍河河道兩側(cè)情況復(fù)雜,許多地段運(yùn)輸條件差,機(jī)動車無法進(jìn)入,空間狹小,施工土方堆放困難,也有部分地段空間寬裕,運(yùn)輸條件較好?;谝陨锨闆r,并考慮投資、供貨保障等因素,選用如下管材。
(1)鋼筋混凝土管
對施工空間寬裕、運(yùn)輸條件較好地段的大管徑污水管道(d800)采用鋼筋混凝土管,主要考慮降低工程造價。
(2)HDPE 排水管
開挖直埋施工段小管徑污水管道 (d600 及以下),考慮運(yùn)輸及施工方便,采用 HDPE 雙壁波紋排水管,管長 6 m。
(3)玻璃鋼管道
對于運(yùn)輸困難頂管施工地段,采用玻璃鋼排水管(d800、d1 000),管長 2 m。
因此,整個工程段三種排水管道在不同地段交錯使用。
管徑的確定結(jié)合三方面的考慮:一是豬龍河各斷面流量測量資料,二是設(shè)計(jì)污水管道服務(wù)區(qū)域確定,三是施工可行性考慮。通過豬龍河斷面流量測量資料和污水管道服務(wù)區(qū)域按最不利原則確定污水管道管徑,同時按施工的可行性校核污水管徑。如按最不利原則確定污水管道管徑為 d500,但由于采用頂管施工,最終確定設(shè)計(jì)管徑為 d800。
由于豬龍河沿線情況復(fù)雜、施工局促,設(shè)計(jì)中多處采用了特殊處理,有局部超越了常規(guī)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,但實(shí)施效果卻非常好,簡述如下。
(1)室外排放口室內(nèi)接法
局部地段,如張南路—張博鐵路段、膠濟(jì)鐵路—全球通影城段,河道兩側(cè)多處排放口密集段,排水管道接法采用室內(nèi)排水接法,中間排水口直接采用順?biāo)ń尤?,只在兩端設(shè)排水檢查井或檢修孔。
(2)篷河建筑排放口的接入
將篷河建筑排放口就近引出至專設(shè)污水支管,就近排入設(shè)計(jì)污水管道檢查井,并將排河口封堵。
(3)沿河排放口的接入
沿河排放口就近引出至專設(shè)污水支管,就近排入設(shè)計(jì)污水管道檢查井,并將排河口封堵。
(4)與雨污合流管道交越的處理
城區(qū)部分道路雨水管道,如共青團(tuán)路、人民路、華光路、聯(lián)通路等,實(shí)際仍為雨污合流管道,設(shè)計(jì)中考慮了對現(xiàn)狀雨污合流方溝的截流改造。
(5)管道鋪設(shè)的特殊處理
局部地段沿河鋪設(shè)較近和過河管道,考慮地下水位上升可能造成漂管,對以上危險(xiǎn)地段管道采用混凝土全包固定。對沿河床底鋪設(shè)管道,采用鋼管打樁,內(nèi)灌混凝土懸掛固定。
(6)檢查井的特殊處理
一般地段檢查井距河道有一定距離,采用常規(guī)防滲處理,即檢查井內(nèi)外水泥砂漿抹面;距河道較近處,為防止檢查井內(nèi)滲和外滲,采用防水卷材外包防水。
(7)對豬龍河現(xiàn)有污水管道的利用
豬龍河過張南路處,在河道兩側(cè)已有預(yù)留污水管道,本次設(shè)計(jì)對兩側(cè)污水管道給予了充分利用,在高程上確保上下一致。
豬龍河人民公園段,已于去年在河道東側(cè)鋪設(shè) d1 400 污水管道,本次設(shè)計(jì)也對該污水管道進(jìn)行了改造利用,確保了已有投資的充分利用。
(8)關(guān)于玻璃鋼頂管管道的特殊處理
玻璃鋼頂管管道,常規(guī)采用工作坑內(nèi)粘接,固結(jié)后再行頂進(jìn),導(dǎo)致施工進(jìn)度緩慢。該工程玻璃鋼頂管施工大范圍存在,常規(guī)連接方式無法滿足工期要求,本次設(shè)計(jì)采用管道外脹圈聯(lián)接,頂進(jìn)后再行粘接,取消了粘接等待時間,縮短了施工工期。
(9)局部露天鋪設(shè)管道的保溫問題
設(shè)計(jì)污水管道中有部分污水支管采用露天鋪設(shè),對這部分污水管道考慮了保溫處理,以確保冰凍季節(jié)管道不結(jié)凍,排水暢行。
(10)管道回填的特殊處理
對設(shè)計(jì)污水管及檢查井等附屬設(shè)施距河道較近情況,為防止管道回填后因河道雨水沖刷造成回填土沉陷、滑坡,對河道行洪造成不利影響,設(shè)計(jì)對污水管及檢查井回填出具了標(biāo)準(zhǔn)做法。
對設(shè)計(jì)污水管及檢查井等附屬設(shè)施處于人行道、車行道下的情況,也出具了相應(yīng)的回填標(biāo)準(zhǔn)做法。
豬龍河白家閘—中潤大道段的雨污分流改造工程,從根本上來說尚未實(shí)現(xiàn)徹底的雨污分流。由于張店城區(qū)豬龍河以東區(qū)域排水管網(wǎng)尚有相當(dāng)一部分是雨污合流管網(wǎng),這部分合流管網(wǎng)在非雨季節(jié),承擔(dān)污水排放功能,其承接污水匯入豬龍河沿線新設(shè)計(jì)污水管道,并最終經(jīng)污水處理廠處理達(dá)標(biāo)排河,在雨季,這部分合流管網(wǎng)將承擔(dān)雨污水排放功能,新設(shè)計(jì)污水管道無法承納之雨污水通過截流井直接排入河內(nèi)。
白家閘以南排入玉龍河也存在同樣的情況。
這種雨污分流改造的不徹底性,只有通過城區(qū)雨污水管網(wǎng)的完全分離、城區(qū)雨污水排放的完全分離才能得已實(shí)現(xiàn),這是一個極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程,將是一個長期而艱巨的任務(wù)。
目前該工程已竣工,南效污水處理廠處理后水已流入改造后豬龍河,經(jīng)檢測豬龍河水質(zhì) C0D、氨氮指標(biāo)均已達(dá)到省內(nèi)確定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)良好,獲得了各方的高度評價,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)和要求。
豬龍河雨污分流改造工程做為豬龍河綜合整治的第一步,直接關(guān)系到未來豬龍河綜合整治的最終效果。應(yīng)該說,今天的工作和成果為豬龍河綜合整治奠定了良好、扎實(shí)的基礎(chǔ)。
作為“淄博市藍(lán)天碧水行動”的起步行動之一,它更具有重要的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,它對于改善投資環(huán)境、拉動城區(qū)建設(shè)、提高城市的凝聚力、重塑城市信心具有極為重要的示范作用。