柯臻瑋,袁 嶸,梅松軍
(廣州市城市排水有限公司,廣東 廣州 510335)
廣州市為進(jìn)一步落實(shí)黑臭水體整治方針,制定了《全面剿滅黑臭水體作戰(zhàn)方案(2018—2020)》,將有序推進(jìn)合流渠箱改造作為主要任務(wù)之一,任務(wù)要求到2018年底,35條黑臭河涌全面實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)治久清”,而到2020年底,187條黑臭河涌實(shí)現(xiàn)全面消滅黑臭。
合流渠箱通過(guò)末端截污閘(堰),旱季作為污水轉(zhuǎn)輸通道與污水系統(tǒng)干管連接,雨季作為雨水通道。因此,合流渠箱是造成水體雨季溢流污染及污水管網(wǎng)水體污染物濃度低的主要原因之一,并且存在3個(gè)方面突出問(wèn)題。
(1)清污不分:清水(山水、河水、湖水、地下水等)進(jìn)入污水管道,降低污水處理廠進(jìn)水污染物濃度,影響污水系統(tǒng)處理效能。
(2)污水積存:合流渠箱內(nèi)因截污擁高水位、積存污水,導(dǎo)致雨季開(kāi)閘時(shí),大量污水進(jìn)入河涌,嚴(yán)重影響河涌水質(zhì)。
(3)行洪斷面縮小:污水積存及淤泥沉淀,占據(jù)了渠箱的有效容積,縮小了行洪斷面,導(dǎo)致雨季內(nèi)澇概率增加。
合流渠箱清污分流工程的推進(jìn)關(guān)系到廣州市河涌的“長(zhǎng)治久清”及污水處理系統(tǒng)的提質(zhì)增效[1]。合流渠箱多位于老城區(qū)內(nèi),老城區(qū)管渠歷史悠久,早期建設(shè)資料難尋,道路狹窄,交通繁忙,地下管線密布空間緊張,周邊建筑物建設(shè)時(shí)間早,建筑物結(jié)構(gòu)及地下基礎(chǔ)情況不清,這使得清污分流工程的摸查、設(shè)計(jì)、施工難度大幅增加[2]。
本文以廣州市駟馬涌上游暗渠清污分流工程(簡(jiǎn)稱“駟馬涌項(xiàng)目”)為例,按照“摸清底數(shù)、一渠一策、分步實(shí)施”的原則,對(duì)項(xiàng)目各階段遇到的難點(diǎn)開(kāi)展對(duì)策研究。
一方面,渠箱的建設(shè)年代久遠(yuǎn),竣工資料已無(wú)法獲取,渠箱位置、檢查井位置、渠內(nèi)排出口情況以及渠箱結(jié)構(gòu)形式等基本信息較為缺乏。同時(shí),渠內(nèi)水位高,積淤情況不明等為摸查工作的開(kāi)展帶來(lái)極大麻煩。另一方面,渠箱周邊的排水管網(wǎng)建設(shè)時(shí)期早,資料缺失嚴(yán)重,近幾十年來(lái)城市的發(fā)展迅速,排水管道建設(shè)為配合周邊地塊的發(fā)展,管網(wǎng)接駁更是錯(cuò)綜復(fù)雜[3],錯(cuò)接混接問(wèn)題嚴(yán)重,使得管網(wǎng)情況摸查工作量大,摸查困難。
項(xiàng)目組始終堅(jiān)持“摸清底數(shù)”這一目標(biāo)底線,重點(diǎn)突出、有序高效地開(kāi)展摸查工作。
(1)堅(jiān)持要求三維激光掃描、管道潛望鏡檢測(cè)(QV)、閉路電視(CCTV)等多種摸查技術(shù)手段相結(jié)合[4],輔以渠箱降水位、渠箱內(nèi)部局部清疏清障等措施,保證對(duì)暗渠主體開(kāi)展詳細(xì)摸查工作,梳理排口性質(zhì)情況、位置信息、尺寸信息及排水量等信息。
(2)組織對(duì)排口進(jìn)行逐一溯源摸查,從渠箱內(nèi)部延伸至排水單元,理清流域范圍內(nèi)排水系統(tǒng)現(xiàn)狀,梳理管道系統(tǒng)脈絡(luò),摸清外水性質(zhì)及來(lái)源。
(3)對(duì)源頭排水單元內(nèi)部排水管網(wǎng)進(jìn)行初步摸查,掌握源頭排水情況。
駟馬涌項(xiàng)目通過(guò)降水位、局部清淤、局部清障等措施后,采用三維激光掃描技術(shù)開(kāi)展對(duì)渠箱排水口、渠箱結(jié)構(gòu)缺陷、渠箱標(biāo)高尺寸等檢測(cè)工作,查明渠箱長(zhǎng)度約8 km,渠箱內(nèi)排水口500多處,并逐個(gè)進(jìn)行了溯源摸查,為后續(xù)設(shè)計(jì)和施工奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。駟馬涌項(xiàng)目情況如圖1至圖4所示。
圖1 旱季駟?馬涌周邊截污管道情況
圖4 駟馬涌渠箱三維掃描(局部)
圖3 渠箱排口
駟馬涌暗渠流域面積約8.52 km2,流經(jīng)廣州市白云區(qū)、越秀區(qū)、荔灣區(qū)這3個(gè)典型的老城區(qū),駟馬涌暗渠中游通過(guò)閘門(mén)控制與流花湖聯(lián)通(圖5),流域內(nèi)有且僅有一套排水管網(wǎng)系統(tǒng)。在充分利用現(xiàn)狀管道的基礎(chǔ)上,新建排水管道,梳理出新的污水主通道,恢復(fù)暗渠雨水通道功能是項(xiàng)目關(guān)鍵,溯源并確定清水來(lái)源,開(kāi)展清污分流則是重點(diǎn)。同時(shí),老城區(qū)主干道地下管線繁多,管道路由資源緊張,支路、內(nèi)街狹窄,使得新建管線可選路由受限。項(xiàng)目組按照“內(nèi)外同步、污澇同治,系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的原則,確保設(shè)計(jì)方案在技術(shù)上具備可實(shí)施性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)預(yù)期工程效果。
圖5 流花湖與駟馬涌位置關(guān)系
(1)合理設(shè)計(jì)清、污水主通道及其次干通道路由,做好高程銜接。制定方案時(shí),由于合流渠箱將作為清水通道,新建污水主通道應(yīng)盡量靠近渠箱,方便與周邊污水管線接駁。同時(shí),盡量選擇車輛能進(jìn)入的路由,便于日后機(jī)械化的清疏養(yǎng)護(hù)。若方案遇到地勢(shì)高差較大或管道高程銜接不順,無(wú)可避免地采用一體化泵井時(shí),應(yīng)注意一體化泵井內(nèi)格柵及泵對(duì)抗雜物的能力,且泵站規(guī)模應(yīng)與實(shí)際污水量相匹配。
(2)公共排水管網(wǎng)與區(qū)域內(nèi)排水單元達(dá)標(biāo)創(chuàng)建方案需同步設(shè)計(jì),做好銜接。保證流域內(nèi)主次干管及單元內(nèi)支管能順利銜接,確保清污分流。
(3)溯源清水,合理設(shè)計(jì)清水通道。溯源應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀管網(wǎng)的脈絡(luò),系統(tǒng)布置檢測(cè)點(diǎn),快速有效地縮小檢測(cè)范圍找到清水點(diǎn),并梳理設(shè)計(jì)清水通道。
駟馬涌暗渠早期原是流花湖的補(bǔ)水以及泄流通道,由于暗渠水質(zhì)變差,現(xiàn)駟馬涌暗渠通常已不對(duì)流花湖進(jìn)行補(bǔ)水,同時(shí)駟馬涌暗渠又因積存污水,為保障流花湖水質(zhì),無(wú)法在雨前預(yù)降水位,調(diào)蓄作用大幅削弱。駟馬涌項(xiàng)目為恢復(fù)渠箱清水通道及流花湖調(diào)蓄功能,分為兩個(gè)階段,第一階段為修建上游越秀山清水、流花湖以及駟馬涌明涌的清水通道,近期流域內(nèi)清污未完全分流前為流花湖提供了清水補(bǔ)給,同時(shí)也給雨前流花湖預(yù)降水位提供了條件,遠(yuǎn)期流域內(nèi)清污完全分流,駟馬涌渠箱作為清水通道為流花湖補(bǔ)水,通過(guò)駟馬涌渠箱與流花湖間閘門(mén)調(diào)控,發(fā)揮流花湖調(diào)蓄功能,增強(qiáng)了區(qū)域內(nèi)防洪排澇能力,降低流域內(nèi)澇發(fā)生概率。
公共管網(wǎng)與單元達(dá)標(biāo)、污水通道清水通道同步設(shè)計(jì),系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)應(yīng)是方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
老城區(qū)特點(diǎn)是交通量大,道路狹窄,地下管線繁多(圖6)。道路狹窄,施工作業(yè)空間小,基坑開(kāi)挖、工料運(yùn)輸、房屋保護(hù)、基坑支護(hù)等施工難度大(圖7)。同時(shí),道路施工圍蔽需經(jīng)交警部門(mén)同意,地下自來(lái)水、燃?xì)狻㈦娏?、通信等管線的保護(hù)及遷改方案需由相關(guān)管線權(quán)屬單位審批或設(shè)計(jì),沿線經(jīng)過(guò)的居民樓、商戶、學(xué)校、公園等單位均涉及協(xié)調(diào),可見(jiàn)項(xiàng)目協(xié)調(diào)對(duì)象眾多,協(xié)調(diào)工作量大。駟馬涌項(xiàng)目還涉及鐵路交集問(wèn)題,涉鐵方案需由相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)院編制初步設(shè)計(jì)深度以上的方案后報(bào)鐵路管理部門(mén)審批。為確保項(xiàng)目的可實(shí)施性,項(xiàng)目組堅(jiān)持精耕細(xì)作,加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào),確保項(xiàng)目如期推進(jìn)。
圖6 老城?區(qū)現(xiàn)場(chǎng)情況(支路)
圖7 老城區(qū)現(xiàn)場(chǎng)情況(內(nèi)街)
(1)在前期方案設(shè)計(jì)時(shí),提前開(kāi)展溝通協(xié)調(diào)工作,與沿線受影響的單位面談協(xié)商,穩(wěn)定方案。提前與相關(guān)地下管線單位溝通,熟悉管線保護(hù)及遷改流程,提前準(zhǔn)備資料,初步落實(shí)保護(hù)以及遷改方案,翔實(shí)前期設(shè)計(jì)方案內(nèi)管線保護(hù)及遷改章節(jié)的內(nèi)容,同時(shí),合理預(yù)留費(fèi)用,如交通疏解、管線保護(hù)、管線遷改、施工措施及特殊的費(fèi)用(如涉鐵)等。
(2)合理借助各級(jí)河長(zhǎng)辦的力量,統(tǒng)籌各管線單位、交通部門(mén)、鐵路部門(mén)、沿線街道及沿線受影響單位對(duì)項(xiàng)目建設(shè)給予支持。
協(xié)調(diào)工作不可避免,前期做好協(xié)調(diào)能使方案實(shí)施后處于相對(duì)穩(wěn)定的協(xié)調(diào)狀態(tài),避免后期實(shí)施時(shí)出現(xiàn)被動(dòng)的局面。提前協(xié)調(diào)、合理預(yù)留相關(guān)費(fèi)用及合理借助各級(jí)河長(zhǎng)辦力量應(yīng)是關(guān)鍵。
由于合流渠箱項(xiàng)目涉及面廣,圍繞建設(shè)目標(biāo),項(xiàng)目整體方案工作量大,建設(shè)周期長(zhǎng)。工程施工組織應(yīng)從“提質(zhì)增效、清污分流”目標(biāo)出發(fā),確保分步實(shí)施,分階段出效果。
(1)首先將清水從渠箱剝離出去,合理組織施工,確保旱季清水,如山水、湖水、河涌水、地下水、工地施工降水等不入渠,提高系統(tǒng)污水污染物濃度。
(2)拉通流域污水主通道,合理銜接現(xiàn)狀排水系統(tǒng),保障排水通道順暢,改善渠箱水力條件,恢復(fù)渠箱雨水通道功能,降低區(qū)域內(nèi)澇發(fā)生的概率。
(3)實(shí)施排水單元達(dá)標(biāo)創(chuàng)建,實(shí)現(xiàn)流域清污分流。
合流渠箱清污分流項(xiàng)目是以實(shí)現(xiàn)源頭減量、沿程減壓、末端減負(fù)為目標(biāo),通過(guò)工程手段將污水收集入管進(jìn)廠,恢復(fù)渠箱為雨水通道,并通過(guò)養(yǎng)護(hù)節(jié)點(diǎn)優(yōu)化改造,優(yōu)化老城區(qū)排水設(shè)施機(jī)械化養(yǎng)護(hù)條件,促使污水系統(tǒng)提質(zhì)增效,實(shí)現(xiàn)河涌“長(zhǎng)治久清”(圖8)。
圖8 駟馬涌明涌段旱季現(xiàn)狀
該類型項(xiàng)目涉及范圍廣,前期投入大,協(xié)調(diào)對(duì)象多,系統(tǒng)性設(shè)計(jì)要求高,是黑臭河涌治理及污水處理系統(tǒng)提質(zhì)增效攻堅(jiān)戰(zhàn)中的“硬骨頭”。相關(guān)工作人員必須正視困難,花大力氣摸清問(wèn)題,科學(xué)設(shè)計(jì)組織施工方案,發(fā)揮各級(jí)部門(mén)以及參與單位的力量,才能達(dá)到綜合治理的目的。