方鵬程
浙江華創(chuàng)設(shè)計(jì)有限公司福州分公司,福建 福州 350000
目前,我國(guó)大部分城市的老城區(qū)面臨著嚴(yán)重的混合溢流污染問題,主要原因是排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期落后,雨污分流不徹底,硬質(zhì)防滲面積大,地面改造難度大。在環(huán)保、持續(xù)發(fā)展成為主流的當(dāng)下,如何使舊城區(qū)污水系統(tǒng)擁有理想的污水收集率,成為舊城區(qū)排水系統(tǒng)改造是否有成效的關(guān)鍵。以下就探討羅源縣舊城區(qū)排水系統(tǒng)的改造工程。
羅源縣地處福州東北部,氣候濕潤(rùn)且溫和,雨熱同期,全年最高溫度出現(xiàn)在7 月,最低溫度出現(xiàn)在1 月。舊城區(qū)內(nèi)所產(chǎn)生污水,主要源于居民生活、公共建筑、工業(yè)與醫(yī)療,不同類型污水均有相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)。目前羅源縣污水處理廠進(jìn)廠水質(zhì)指標(biāo)偏低??纱篌w推斷南溪及其它水系的截污管未達(dá)到預(yù)期目的,截流不徹底,城區(qū)污水60%以上溢流入內(nèi)河水體,造成一方面進(jìn)廠污水濃度偏低,而南溪等水質(zhì)黑臭,污染嚴(yán)重。
羅源縣河網(wǎng)水系密布,大部分溪流流量小、流速緩,水環(huán)境容量小。受城市生活污水污染,城區(qū)內(nèi)河南溪、護(hù)城河、中溪、溪尾溪水質(zhì)較差,枯水期尤其嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了兩岸居民的生活。目前污水處理工程尚在初步階段,形勢(shì)不容樂觀,特別是舊城區(qū),其雨污混排的管網(wǎng)系統(tǒng),需要花大力氣進(jìn)行改造并完善,才能真正使污水得到更有效的處理?,F(xiàn)階段,污水處理工程仍未由初期徹底轉(zhuǎn)化為中期,如何對(duì)合流排水進(jìn)行改造,確保其發(fā)揮出應(yīng)有功效,自然成為社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)[1]。
城區(qū)的雨水系統(tǒng),由起步溪及南溪,劃分為三大片區(qū),即南溪北片、南溪南片、起步溪東片。其中南溪北片是城區(qū)的大部所在,主要有:溪尾溪排水片區(qū)、東環(huán)路排水片區(qū)、岐陽排澇站排水片區(qū)等五個(gè)片區(qū)。本文以溪尾溪片為例,著重分析如下:
(1)溪尾溪承擔(dān)著司前路以西城區(qū)大部分排水功能,及北面、西面山洪的排放。主要走線為:羅西路→后張路→溪尾環(huán)路→東大路→川景小區(qū),排入南溪,其中于職業(yè)中學(xué)處分出一路支流(護(hù)城河),向南排入南溪。
(2)存在問題:目前,溪尾溪沿岸兩側(cè)街道較窄,沿線生活污水均接入其中,另外溪尾溪承擔(dān)著重要的排水及排洪功能,常有澇水發(fā)生,是城區(qū)澇水比較嚴(yán)重的一個(gè)區(qū)段,周邊居民對(duì)此反應(yīng)強(qiáng)烈。
對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃的首要步驟,便是確定排水體制,這是因?yàn)榕潘w制與排水系統(tǒng)的聯(lián)系十分密切,涉及投資、施工和管理維護(hù)等。此外,排水體制所帶來影響,還向環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃等領(lǐng)域進(jìn)行了延伸。
本文項(xiàng)目采取的是截流式合流排水體制,《羅源縣城市總體規(guī)劃》中確定舊城區(qū)采用截流式合流制系統(tǒng),新建城區(qū)采取雨、污分流制。規(guī)劃將此原則深化為舊城區(qū)近期采用過渡式截流式合流制,隨舊城改造逐步過渡為分流制。在此把過渡式分流制定義為按遠(yuǎn)期污水量埋設(shè)污水干管,近期作截流干管用,隨城區(qū)建設(shè)逐步進(jìn)行分流制改造。
改造流程:將截流井加設(shè)于排污口處,并對(duì)截流管進(jìn)行建造,確保無論是晴天,還是雨天初期,生活污水及初期雨水,均會(huì)經(jīng)由截流管、截流井,被輸送至相應(yīng)的處理廠,待處理工作告一段落,再向水體進(jìn)行排放[2]。
(1)改造原則??紤]到近遠(yuǎn)期結(jié)合的需求,本片區(qū)污水管網(wǎng)原則上相對(duì)獨(dú)立,同時(shí)兼顧遠(yuǎn)期污水需求,重點(diǎn)解決溪尾溪以及下游南溪污染問題。
規(guī)劃污水管管徑原則上根據(jù)水力計(jì)算進(jìn)行確定,當(dāng)按計(jì)算所得的管徑小于最小管徑,則采用最小管徑。最小管徑按以下工況進(jìn)行確定:a.當(dāng)污水排水方向與地面豎向同坡時(shí),按D300 控制;b.當(dāng)污水排水方向與地面豎向反坡時(shí),按D400 控制。
為便于平時(shí)維護(hù)管理,規(guī)劃污水管網(wǎng)原則上盡量減少穿越河道、道路等障礙物。
(2)改造布置。溪尾溪承擔(dān)著山泉水(雨水)和污水排除,混流不利于污水的截流。溪尾溪出水口斷面為8.0m×2.3m,出口渠底高程3.67m 低于主干管頂標(biāo)高4.16 m。此處水面由2#橡膠壩控制在4.00m,高于出口渠底高程3.67m,故目前出口設(shè)置一低壩(帶手動(dòng)閘門)防止河水倒灌。在南溪水位下降時(shí),打開閘門將溪尾溪水排出。該節(jié)點(diǎn)做法不僅不利于溪尾溪污水的收集,而且影響行洪。露天段長(zhǎng)度占全長(zhǎng)2/5,暗渠段占3/5。
目前,溪尾溪的污水基本全部溢流到南溪,是造成南溪污染的主要污染源之一。對(duì)溪尾溪污水的截流改造可考慮采用以下兩個(gè)設(shè)計(jì)方案(如圖1、圖2 所示):
圖1 方案一“低流槽斷面”
圖2 方案二“截流式合流制”
方案一:首先,在溪尾溪與護(hù)城河交匯處將晴天溪尾溪上游的山泉水從護(hù)城河分流到南溪,減少晴天山泉水與污水的混流比例,這樣既有利于溪尾溪出口的截流,又可提高溪尾溪截流污水的濃度;其二,為改善晴天溪尾溪的水力條件,將露天河段底部清淤并構(gòu)建低流槽斷面,上覆蓋板,定時(shí)(1-2 次/d)引水沖淤,溪尾溪出口處截流至污水主干管。
方案二:舊縣法院上游露天河段居多,露天段渠底部?jī)蓚?cè)敷設(shè)污水管,將兩岸原有合流管截流。晴天兩側(cè)污水全部收集,雨天混流水部分收集,剩余溢流入河。河床截流管在舊縣法院上岸,沿東大路敷管至建行環(huán)島流入南溪。溪尾溪下游在“川景花園”內(nèi),做法同露天段。
表1 溪尾溪改造方案比較
目前,在改造排水管道方面,“出鏡率”較高的施工方法有三種,分別是:(1)管槽明挖。(2)拖拉管。(3)頂管。鑒于以上幾種埋管實(shí)施方案比較,此項(xiàng)目對(duì)截流污水管有需求的區(qū)域是沿河床底,對(duì)埋深不足3.5m 的管道而言,管槽開挖的難度普遍較小,成本也更低,若埋深超過3.5m,管槽開挖需要有關(guān)人員利用鋼板樁對(duì)其進(jìn)行支護(hù),垮塌等問題時(shí)有發(fā)生,不僅安全性無法得到保障,周圍地區(qū)所受影響也極大,此時(shí),便應(yīng)對(duì)非開挖技術(shù)加以運(yùn)用。
對(duì)舊城區(qū)排水系統(tǒng)進(jìn)行改造是市政工程的核心項(xiàng)目,對(duì)相關(guān)工作加以落實(shí)所產(chǎn)生效益,主要分為社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。
(1)社會(huì)效益。改造排水系統(tǒng)與民生工程的聯(lián)系十分密切,隨著改造后系統(tǒng)被投入運(yùn)行,污水污染給舊城區(qū)環(huán)境所帶來影響得到了顯著改善,投資環(huán)境、自然環(huán)境與理想狀態(tài)的差距不斷縮小,居民健康水平隨之提高,水體水資源所得到保護(hù)也更加全面。
(2)經(jīng)濟(jì)效益。首先,使舊城區(qū)河流生態(tài)系統(tǒng)得以改善;其次,避免水污染給居民健康帶來損害的情況發(fā)生;最后,在解決污水出路問題的基礎(chǔ)上,優(yōu)化水環(huán)境,提高土地價(jià)值,使舊城區(qū)擁有了發(fā)展經(jīng)濟(jì)所需強(qiáng)大動(dòng)力。
由上文所敘述內(nèi)容可知,對(duì)舊城區(qū)排水系統(tǒng)進(jìn)行改造勢(shì)在必行,這不僅是城市發(fā)展所提出要求,還是社會(huì)進(jìn)步所依托基礎(chǔ)。在開展此項(xiàng)工作時(shí),有關(guān)人員應(yīng)以舊城區(qū)現(xiàn)狀為依據(jù),確保所擬定改造方案,可使?jié)撛诓蛔愕玫綇浹a(bǔ),并為城市今后的發(fā)展助力。