黃浩華

(上海市政工程設(shè)計研究總院(集團(tuán))有限公司，上海市200092)

天津市津南區(qū)新頭道溝雨水系統(tǒng)改造工程方案簡介

黃浩華

(上海市政工程設(shè)計研究總院(集團(tuán))有限公司，上海市200092)

咸水沽鎮(zhèn)屬于較早開發(fā)的建成區(qū)，大部分區(qū)域的排水系統(tǒng)按合流制建設(shè)，雨污混接導(dǎo)致污水入河造成嚴(yán)重的水體污染；原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，雨水管道不能滿足當(dāng)前雨水排放的需求，目前部分低凹地區(qū)雨季積水嚴(yán)重。天津市津南區(qū)新頭溝雨水系統(tǒng)改造工程將咸水沽鎮(zhèn)月牙河?xùn)|側(cè)的原體北路系統(tǒng)、原南華路系統(tǒng)和原頭道溝系統(tǒng)這3個小系統(tǒng)合并成新頭道溝系統(tǒng)，結(jié)合地形和現(xiàn)狀管線，沿津歧路設(shè)置雨水系統(tǒng)總管，并在系統(tǒng)末端設(shè)置截流式雨水泵站，解決了該區(qū)域雨季道路積水、區(qū)域淹水的問題，又提高了排水安全性，還減小了旱季污水直排入河的可能性，大大削減了排河的污染物量，從而改善了河道水質(zhì)。該工程通過對新頭道溝雨水系統(tǒng)改造工程為老城區(qū)的雨污分流改造提供了一種借鑒方法，為大口徑雨水管頂管施工積累了一定的工程經(jīng)驗。

雨污分流改造；截流式雨水泵站；頂管

1 背景

咸水沽鎮(zhèn)位于天津市津南區(qū)中部，東與雙橋河鎮(zhèn)接壤，西與辛莊鎮(zhèn)毗鄰，南與北閘口鎮(zhèn)相連，北靠海河與東麗區(qū)隔河相望。咸水沽鎮(zhèn)是津南區(qū)政府所在地，是全區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、金融、商貿(mào)、文化教育中心。

咸水沽鎮(zhèn)屬于較早開發(fā)的建成區(qū)，大部分區(qū)域的排水系統(tǒng)按合流制建設(shè)，部分區(qū)域按分流制建設(shè)。雨水系統(tǒng)由區(qū)域內(nèi)的河道、地形分為若干個排水系統(tǒng)，其中西側(cè)的月牙河?xùn)|側(cè)自北向南分別為體北系統(tǒng)、南華系統(tǒng)和頭道溝系統(tǒng)(見圖1)。

(1)體北系統(tǒng)——原體北雨水系統(tǒng)以紅旗路(津沽大街-體育場路)雨水管為主干管，由南北兩側(cè)匯集至體育場北路，然后由東向西接入體北路雨水泵站，通過泵站提升排至月牙河。

(2)南華系統(tǒng)——原南華雨水系統(tǒng)以紅旗路(體育場路-南華路)雨水管為主干管，由北向南接至南華路，與南華路(紅旗路以東段)部分雨水管道匯合后，沿南華路，由東向西接至南華路雨水泵站，通過泵站提升排至月牙河。

(3)頭道溝系統(tǒng)——原頭道溝雨水系統(tǒng)以紅旗路(南華路-緯七路)DN800雨水管為主干管，雨水由北向南接至緯七路現(xiàn)狀DN1350雨水管，然后由東向西接入原頭道溝雨水泵站。

圖1 現(xiàn)狀雨水系統(tǒng)分布圖

2 區(qū)域排水系統(tǒng)存在的問題

目前該區(qū)域的排水系統(tǒng)存在以下問題：

(1)咸水沽鎮(zhèn)現(xiàn)狀為不完全雨污分流制區(qū)域，除了紅旗路、體育場北路和新興南路部分區(qū)段分別設(shè)置雨水管、污水管外，其他路段皆為雨污混合管，因此排水系統(tǒng)存在一定程度的雨污混接現(xiàn)象。

(2)由于建成區(qū)較早，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，部分現(xiàn)狀雨水管道重現(xiàn)期不足0.5 a，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足雨水排放的要求，造成部分低凹區(qū)域雨水不能及時排除。

(3)雨水泵站設(shè)置較淺。原體北路泵站由于建造埋深較淺，而雨水管道埋設(shè)較深，造成體育場北路與紅旗路交口處在雨季積水嚴(yán)重；原頭道溝雨水泵站，位于緯七路與津岐公路交口的東北側(cè)，設(shè)計規(guī)模3萬m3/s，由于原泵房設(shè)置較淺，雨季時有部分雨水溢流進(jìn)入泵房，造成上游管道雨水無法排出，路面積水嚴(yán)重。

(4)月牙河規(guī)劃為景觀河道，導(dǎo)致原雨水泵站雨水無出路。由于排水系統(tǒng)在短期內(nèi)難以實現(xiàn)全面的雨污分流改造，導(dǎo)致雨水中夾雜大量污水，而城區(qū)段月牙河已經(jīng)規(guī)劃成景觀河道，不允許污水排入，因此體北泵站、南華路泵站已不允許繼續(xù)使用，造成下雨時，雨水沒有出路，使得上游交叉口處積水嚴(yán)重。

為了減少水體污染，緩解內(nèi)澇壓力，提高排水安全性，迫切需要對當(dāng)前月牙河?xùn)|側(cè)的體北系統(tǒng)、南華系統(tǒng)和頭道溝系統(tǒng)進(jìn)行改造。

3 改造方案

根據(jù)《天津市城市總體規(guī)劃(2005～2020)》，天津市排水體制為老城區(qū)由合流制逐步改造為雨污分流制；新區(qū)采用雨污分流制。咸水沽鎮(zhèn)除部分路段為分流制外，其它區(qū)域皆為合流制區(qū)域，現(xiàn)階段合流制區(qū)域正逐步改造為雨污分流制。

為了適應(yīng)城市發(fā)展需求，站在更新、更高的位置指導(dǎo)排水系統(tǒng)的建設(shè)，使改造后的排水系統(tǒng)發(fā)揮最大綜合作用，該工程擬將原體北系統(tǒng)、原南華系統(tǒng)及原頭道溝系統(tǒng)合并，建設(shè)新的頭道溝系統(tǒng)。通過小系統(tǒng)的合并，提高了區(qū)域排水標(biāo)準(zhǔn)(P=1a)，可立足長遠(yuǎn)解決咸水沽鎮(zhèn)老城區(qū)的排水問題；將原體北泵站、南華泵站和頭道溝泵站廢棄，在月牙河下游新設(shè)截流式雨水泵站，近遠(yuǎn)期結(jié)合，既滿足了城區(qū)段月牙河景觀河道的功能，又為以后實現(xiàn)全面的雨污分流奠定基礎(chǔ)。近期，旱季時將污水截流提升至緯七路污水管道，輸送至下游污水廠集中處理；雨季時將初期雨污混合水提升至污水管道，超量的雨污混合水則提升至月牙河；遠(yuǎn)期，待鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)排水系統(tǒng)改造，該雨水系統(tǒng)總管只接納規(guī)劃匯水區(qū)域內(nèi)雨水，從而實現(xiàn)完全雨污分流。

3.1 雨水系統(tǒng)總管基本走向

根據(jù)規(guī)劃，結(jié)合地形及現(xiàn)狀管道走向，該工程擬沿津歧路由北向南敷設(shè)雨水總管，沿線分別接納體育場北路、體育場路、南華路、南環(huán)路和緯七路雨水管，將雨水接至緯七路與津岐路交口西北側(cè)新建的頭道溝雨水泵站(截流式雨水泵站)。

3.2 管線布置

該方案沿津岐路西側(cè)(靠近月牙河一側(cè))，在非機(jī)動車道及機(jī)非隔離帶下，自體育場北路敷設(shè)DN1500～DN3000雨水管至緯七路與津岐路交口處，接入擬建新頭道溝雨水泵站(見圖2)。

圖2 改造后的雨水系統(tǒng)布置圖

在體育場路至南環(huán)路范圍內(nèi)，道路西側(cè)為月牙河，東側(cè)為新式高層建筑。由于擬建管線的埋深均超過6 m，如將管線設(shè)在道路東側(cè)的人行道及機(jī)非隔離帶內(nèi)，則距離新建高層建筑物較近。布置在西側(cè)，實施條件較好，對周邊環(huán)境的影響最小。因此，將管線布置在道路西側(cè)。

施工方式可以采用開挖施工或頂管施工。若采用開挖施工，施工方式簡單成熟，但需破壞大面積的現(xiàn)有路面，產(chǎn)生較大的路面修復(fù)費用，對橋梁的通行也產(chǎn)生影響。若采用頂管施工，可遠(yuǎn)離現(xiàn)有建筑物和地下管線，可避免大面積破壞路面，將封路的不利影響降至最低。但采用頂管施工也需要考慮兩個不利因素：一是靠河邊的地下水位比較高；二是盡量避開現(xiàn)有橋墩，或者在頂管過程中采取保護(hù)措施。

考慮到該工程擬實施管線位于咸水沽鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)，近期在鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)未完全實現(xiàn)雨污分流前，接納該排水分區(qū)內(nèi)部分合流污水和分流制系統(tǒng)的雨水。新建頭道溝雨水泵站設(shè)置污水截流泵，在近期旱季時將污水截流提升至緯七路污水管道，輸送至下游污水廠集中處理；雨季時將初期雨污混合水提升至污水管道，超量的雨污混合水則提升至月牙河；遠(yuǎn)期，待鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)排水系統(tǒng)改造，該雨水系統(tǒng)總管只接納規(guī)劃匯水區(qū)域內(nèi)雨水，從而實現(xiàn)完全雨污分流。

4 方案設(shè)計

該工程擬建雨水系統(tǒng)總管起點為體育場北路，沿津岐路由北向南敷設(shè)DN1500～DN3000雨水管至緯七路，接至津岐路與緯七路交口西北側(cè)的擬建新頭道溝雨水泵站。

津岐路道路紅線40 m，雨水系統(tǒng)總管沿道路西側(cè)現(xiàn)狀非機(jī)動車道及機(jī)非隔離綠化帶布置。根據(jù)地形地勢特點，并考慮施工進(jìn)度的要求，采用直線頂管，每段頂管長度不超過200 m；合理設(shè)置頂管井井位，避開跨月牙河小橋，并盡量遠(yuǎn)離東側(cè)現(xiàn)狀建筑物，將對津岐路交通的影響降到最低。

該工程新建雨水管道管徑為DN1 500 mm～DN3 000 mm，總長度約3.8 km；施工方式為頂管。新建截流式雨水泵站1座，雨水規(guī)模為14 m3/s，旱季截流污水規(guī)模為480 m3/h。

5 結(jié)語

將原體北路系統(tǒng)、原南華路系統(tǒng)和原頭道溝系統(tǒng)這3個小系統(tǒng)合并成新頭道溝系統(tǒng)，并結(jié)合地形和現(xiàn)狀管線，沿津歧路設(shè)置雨水系統(tǒng)總管，并在系統(tǒng)末端設(shè)置截流式雨水泵站，解決了該區(qū)域雨季道路積水、區(qū)域淹水的問題，又提高了排水安全性，還杜絕了旱季污水直接排入月牙河的可能性，大大削減了進(jìn)入河道的污染物量，從而有效地改善了河道水質(zhì)，提高居民環(huán)境質(zhì)量。

該工程設(shè)置一條雨水主通道，為雨污分流改造創(chuàng)造條件；截流式雨水泵站為雨污分流、初期雨水截流等提供了可借鑒的方法。

該工程新建雨水管道管徑為DN1 500 mm～DN3 000 mm，采用全線頂管的方式，為國內(nèi)大口徑雨水管道長距離曲線頂管的設(shè)計與施工積累了經(jīng)驗，具有一定的借鑒意義。

TU992.03

B

1009-7716(2015)08-0101-002

2015-04-27

黃浩華(1982-)，男，廣東龍川人，碩士，工程師，從事市政給排水工程設(shè)計工作。