喬巖石 （安徽省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，安徽 合肥 230022）

1 研究背景

含山縣長(zhǎng)山水庫(kù)為備用水源地，水庫(kù)位于含山縣仙蹤鎮(zhèn)境內(nèi)，區(qū)域內(nèi)丘陵起伏，山丘錯(cuò)雜，山勢(shì)大部分坡緩谷寬；山脈走向以南西北東向?yàn)橹鳎患?jí)保護(hù)區(qū)水域外200m范圍內(nèi)的陸域，水庫(kù)陸域以水庫(kù)防洪堤壩為邊界，陸域面積0.13km。

二級(jí)保護(hù)區(qū)水域，將長(zhǎng)山水庫(kù)主要匯水溝渠作為二級(jí)保護(hù)陸域管理，水域范圍面積4.574km。陸域：二級(jí)保護(hù)區(qū)范圍是一級(jí)保護(hù)區(qū)以外水平距離不小于2000m區(qū)域，水庫(kù)東側(cè)陸域以水庫(kù)防洪堤壩為邊界，南側(cè)以黃鷹山山脊為邊界，北側(cè)以縣道X004為邊界，西側(cè)二級(jí)保護(hù)區(qū)陸域拓寬至道路等具有永久性的明顯標(biāo)志的標(biāo)示作為分水線，核定陸域范圍面積18.57km。

長(zhǎng)山水庫(kù)二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)涉及6個(gè)行政村，水庫(kù)上游較大集鎮(zhèn)為姚廟街道。范圍內(nèi)總戶數(shù)為3276戶，10575人。其中一級(jí)水源保護(hù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀村莊一座，住戶46戶，人口168人，已改廁5戶。二級(jí)水源保護(hù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀村莊有住戶3276戶，人口10575人，已改廁809戶。

長(zhǎng)山水庫(kù)東、西側(cè)為農(nóng)田，南側(cè)約1.8km為黃鷹山，北側(cè)為3.5km為關(guān)山。水庫(kù)匯水面積57km。水庫(kù)總氮指標(biāo)不能滿足主要由于現(xiàn)有保護(hù)區(qū)內(nèi)，生活污水沒(méi)有得到有效地收集處理，生活污水通過(guò)地表溝渠流入水庫(kù)，從而造成總氮超標(biāo)的現(xiàn)象。

2 現(xiàn)狀污染源分析

2.1 污水管網(wǎng)不完善

由于沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃方案，設(shè)計(jì)范圍內(nèi)污水無(wú)法進(jìn)入污水處理廠，污水直接排放造成周邊水體仍在受到污染。

2.2 污水處理設(shè)施缺乏

設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的污水無(wú)終端處理設(shè)施。姚廟鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)（人口規(guī)模較大）和村莊污水均直排進(jìn)入附近河流，對(duì)河流造成不同程度的污染。

2.3 缺少統(tǒng)一規(guī)劃方案

由于整個(gè)區(qū)域缺少統(tǒng)一的污水規(guī)劃，區(qū)內(nèi)各個(gè)村污水的銜接缺少統(tǒng)一的指導(dǎo)，僅進(jìn)行了部分改廁工程。而區(qū)內(nèi)的污水處理設(shè)施的建設(shè)也缺少有效的設(shè)計(jì)指導(dǎo)。

2.4 村民環(huán)保意識(shí)薄弱

長(zhǎng)期以來(lái)，農(nóng)村村莊污水直排習(xí)慣成自然，缺乏生活污水有效處理的環(huán)保意識(shí)。居民生活污水基本是隨意潑灑，由于溝渠極不完善，污水多蓄積在房屋前后的低洼處，或沿著路面順勢(shì)流入附近溝渠及水庫(kù)。生活污水排放基本與居民生活習(xí)慣一致，多集中在農(nóng)戶做飯、洗衣時(shí)間（上午8：00～13：00，下午16：00～19：00），其余時(shí)間基本無(wú)污水。

2.5 污染源主要為農(nóng)村生活污水

本飲用水水源地保護(hù)區(qū)周圍及上游區(qū)域污染源較少，區(qū)域內(nèi)無(wú)顯著點(diǎn)源污染，主要污染源是一、二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)農(nóng)村生活污水直排。

3 基本思路

根據(jù)《關(guān)于答復(fù)全國(guó)集中式飲用水水源地環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)行動(dòng)有關(guān)問(wèn)題的函》對(duì)于原住居民住宅予以保留，即對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)的原住村莊保留。其生產(chǎn)的生活和垃圾必須收集處理；針對(duì)原住居民的非經(jīng)營(yíng)性新農(nóng)村建設(shè)、安居工程建設(shè)項(xiàng)目，可以在飲用水水源二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)保留，但生產(chǎn)的生活污水和垃圾必須進(jìn)行收集處理。為上述情形配套的污染治理設(shè)施可以在飲用水水源保護(hù)區(qū)內(nèi)保留，但處理后的污水原則上引到保護(hù)區(qū)外排放，不具備外引條件的，可通過(guò)農(nóng)田灌溉、植樹(shù)、造林等方式回用，或排入濕地進(jìn)行二次處理。

4 污水量預(yù)測(cè)及實(shí)施方案

通過(guò)退田和搬遷，含山縣長(zhǎng)山水庫(kù)飲用水水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)目前有部分農(nóng)田，根據(jù)國(guó)家規(guī)范要求，規(guī)劃農(nóng)田，對(duì)其進(jìn)行全面生態(tài)修復(fù)，恢復(fù)為自然濕地。一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)有原居民村莊小楊村一座，根據(jù)環(huán)辦環(huán)監(jiān)函（2018）767號(hào)文確定保留該村莊，并對(duì)其產(chǎn)生的生活污水必須進(jìn)行收集處理，處理后的污水引到保護(hù)區(qū)外排放。

農(nóng)村用水指標(biāo)

4.1 生活污水量預(yù)測(cè)

根據(jù)《安徽省農(nóng)村生活污水治理技術(shù)指引（試行）》中對(duì)農(nóng)村居民日用水量提出了參考值，如下表所示。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況，本次涉及農(nóng)戶多為旱廁，洗菜洗衣廢水會(huì)散排到屋外地面或排水溝，本次考慮過(guò)年高峰時(shí)的水量，每人每天污水量取50L/cap.d。各村預(yù)測(cè)總污水量529m/cap.d。

4.2 實(shí)施方案

保護(hù)區(qū)內(nèi)西高東低，根據(jù)地形在一級(jí)保護(hù)區(qū)邊緣設(shè)置污水處理場(chǎng)站將大部分污水集中收集處置，在西北部污水人口較為集中的區(qū)域，設(shè)置一座污水處理站。詳見(jiàn)如下：

①小楊村位于一級(jí)水源保護(hù)區(qū)內(nèi)，在小楊村建設(shè)一體化污水處理站，鋪設(shè)污水管道，將小楊村、科陳村以及二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)的生活污水收集后，匯入污水處理站處理，用壓力管道排入水源保護(hù)區(qū)外。

②對(duì)長(zhǎng)山水庫(kù)影響較大的上游水域邊的村莊污水，集中收集處理后，排入附近水體。

③加快二級(jí)水源保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的住戶改廁工作，對(duì)尚未完成改廁的住戶進(jìn)行改廁，所有廁所污水均通過(guò)污水管網(wǎng)接入污水處理廠。

④沿各個(gè)住戶院落設(shè)置排水溝，收集洗浴廢水及廚房廢水，就近計(jì)入污水管道，最終也進(jìn)入污水處理站處理后達(dá)標(biāo)引到保護(hù)區(qū)外排放。

5 工程設(shè)計(jì)

5.1 污水處理站設(shè)計(jì)

污水經(jīng)管網(wǎng)匯集后首先進(jìn)入污水格柵渠，通過(guò)格柵去除污水中較大的漂浮物，然后流至后端沉砂池，去除污水中較重的無(wú)機(jī)顆粒，最后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)污水的水質(zhì)、水量。

根據(jù)規(guī)模和項(xiàng)目區(qū)情況，從后期運(yùn)維、工程投資、施工難度等角度考慮，污水站采用模塊化設(shè)備。結(jié)合區(qū)域進(jìn)水水質(zhì)和出水標(biāo)準(zhǔn)，考慮到農(nóng)村污水的特殊性以及后期運(yùn)維管理的需求，本次采用改良型A/0+MBR工藝，主要包含預(yù)脫硝區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)、沉淀區(qū)、過(guò)濾區(qū)和清水區(qū)。污水經(jīng)處理后排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

5.2 污水管道工程設(shè)計(jì)

5.2.1 管道路由

保護(hù)區(qū)內(nèi)村莊及道路多在相對(duì)較高地域，若管道沿現(xiàn)狀道路敷設(shè)，高低起伏過(guò)于明顯，不利于重力管網(wǎng)布置，方案考慮管道敷設(shè)時(shí)不拘于現(xiàn)狀道路周邊，而根據(jù)村莊周邊地勢(shì)較低處布管，整體排向由西向東排至區(qū)域內(nèi)相對(duì)低處，即水庫(kù)西側(cè)邊設(shè)置主干管，最終排入污水處理廠。

5.2.2 設(shè)計(jì)坡度

根據(jù)水源保護(hù)區(qū)地形情況，該工程地形高差較大區(qū)，如果設(shè)計(jì)管道坡度較大，雖然可以減小管徑及埋深、方便施工，但坡度過(guò)大同樣流量下的流速必然增大，流速過(guò)大易造成管道損壞，相應(yīng)增加了管道的日常維護(hù)費(fèi)用，對(duì)于這樣的地區(qū)管道坡度在選擇時(shí)根據(jù)管道的最大流速來(lái)確定管道坡度，局部不滿足時(shí)，考慮采用跌水等措施來(lái)解決流速過(guò)大問(wèn)題。

5.2.3 管道設(shè)計(jì)埋深

本設(shè)計(jì)管頂最小覆土深度，以保證管道承受一定的外部荷載，并處于冰凍線以下為原則。為了避讓部分過(guò)境地下設(shè)施，考慮農(nóng)田后期復(fù)耕，一般將污水管道的覆土深度至少為1.5m。

管道也不宜埋深太深，因?yàn)槁竦迷缴睿ㄔO(shè)成本相應(yīng)就越高，同時(shí)運(yùn)行和維護(hù)成本也就越高。考慮到保護(hù)區(qū)內(nèi)地形地質(zhì)情況，一般埋深6.0m以內(nèi)是可以接受的。如果埋深超過(guò)了6.0m，建設(shè)污水提升泵站。

5.2.4 設(shè)計(jì)流速

如果污水在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)低速流淌，固體雜物就會(huì)在管內(nèi)沉積，這樣不僅會(huì)減少過(guò)流斷面，還會(huì)對(duì)管道造成腐蝕。因此污水管道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使污水流速大于最小不淤流速。設(shè)計(jì)污水管道坡度是確保在半滿流的情況下,最低流速不小于0.6m/s。雖然建設(shè)坡度大的管道費(fèi)用比維護(hù)相對(duì)坡度緩和的管道費(fèi)用要高，為便于管理設(shè)計(jì)中采用稍大的具有自清流速的坡度。為了防止管道不因流速過(guò)快而受沖刷造成管道損壞，管道最大平均設(shè)計(jì)流速控制在2.5m/s～5.0m/s。

6 結(jié)語(yǔ)

水源保護(hù)區(qū)的污水收集處理工作既可以保護(hù)城鎮(zhèn)飲用水水源地，又改善了保護(hù)區(qū)及周邊的環(huán)境污染，具有良好的社會(huì)效益、環(huán)境效益。