王許兵，李春平，曾昭東，何茂文，李麗瑩，朱曉輝

(郴州市規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 郴州 423000)

1 項(xiàng)目背景

2018年7月，中央環(huán)保督察組交辦梨樹山片區(qū)黑臭水體整治以來，在市委市政府和相關(guān)職能部門的積極努力下，對(duì)梨樹山片區(qū)黑臭水體治理采取了一些治理方案：一是實(shí)施了梨樹山防洪渠黑臭水體應(yīng)急工程，上朱家灣安置小區(qū)污水截流排入梨樹山市政污水管；二是將國(guó)慶路直排梨樹山渠的污水截流排入梨樹山市政污水管；三是對(duì)梨樹山宏源屠宰場(chǎng)進(jìn)行整頓治理；四是在梨樹山渠下游(福運(yùn)新村)的渠內(nèi)敷設(shè)DN2 000截污管，將渠內(nèi)合流污水截流排入梨樹山路市政污水管。通過實(shí)施以上治理措施，梨樹山片區(qū)內(nèi)黑臭水體得以緩解。然而，2019年7月的一次特大暴雨，將梨樹山渠內(nèi)的DN2 000截污管道沖垮，合流污水再次暴露于水渠中，黑臭水體問題重新呈現(xiàn)[1]。

梨樹山渠是該市梨樹山片區(qū)的重要排水泄洪通道，由于歷史原因，水渠兩側(cè)建筑存在往渠道內(nèi)排放污水現(xiàn)象，造成水體黑臭、影響人居環(huán)境。前期梨樹山片區(qū)黑臭水體治理后短時(shí)間內(nèi)反彈，存在“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的片面性，無法從根本上解決梨樹山片區(qū)的黑臭水體問題。本文為治理梨樹山黑臭水體提供切實(shí)可行的方法，能徹底解決梨樹山片區(qū)黑臭水體問題，還梨樹山渠長(zhǎng)治久清的美好景象，并能為城區(qū)其他片區(qū)類似黑臭水體的治理提供參考。

同時(shí)，由于水渠兩側(cè)用地開發(fā)，雨水徑流量變大，部分渠段現(xiàn)狀斷面已無法滿足暴雨時(shí)期雨水排放需求。本次研究以梨樹山黑臭水體治理為主，兼顧梨樹山片區(qū)防洪需求。

2 項(xiàng)目區(qū)位

梨樹山綜合居住區(qū)用地位于郴州市老城區(qū)的南部，是城市“南延?xùn)|進(jìn)”戰(zhàn)略實(shí)施的必經(jīng)之地,也是郴州市城市總體規(guī)劃確定的近期建設(shè)用地。該地東隔京廣鐵路與湘南風(fēng)情園相鄰，南邊隔郴州大道與湘南國(guó)際物流園相接。向西經(jīng)郴州大道接郴州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，和北經(jīng)國(guó)慶南路與老城區(qū)相連?；啬?、西、北面都是植被良好的山林地，總用地面積約2.06 km2(見圖1)。

梨樹山渠為梨樹山片區(qū)唯一的防洪渠，為梨樹山片區(qū)排水的主要受納水體。梨樹山防洪渠起于八里牌水庫(kù)，終于郴江河，全長(zhǎng)3 220 m，主要為明渠。橫穿道路段除橫穿國(guó)慶南路處為兩根DN1 200混凝土管以外，其余均為箱涵。目前為止，除福運(yùn)新村—京廣鐵路段未設(shè)堤防外，其余段均完成堤防建設(shè)。

本文主要分析造成梨樹山渠水質(zhì)污染的原因并通過處理提升梨樹山渠水質(zhì)，范圍包括所有以梨樹山渠為受納水體的區(qū)域，涉及到梨樹山片區(qū)、湘南風(fēng)情園片區(qū)和湘南國(guó)際物流園三個(gè)片區(qū)，主要以梨樹山片區(qū)為主。

3 片區(qū)排水現(xiàn)狀及存在的問題

3.1 片區(qū)排水現(xiàn)狀

梨樹山防洪渠集雨面積為4.8 km2，按50年一遇暴雨重現(xiàn)期計(jì)算，設(shè)計(jì)流量為27.7 m3/s，推薦渠道斷面為3 m×3 m。已設(shè)置堤防的梨樹山渠，渠道斷面根據(jù)地勢(shì)原因稍有差別，從2 m×2.4 m到4 m×4 m不等，主要為片石混凝土結(jié)構(gòu)，基本滿足50年一遇防洪要求。未改造設(shè)防的梨樹山渠現(xiàn)狀為土明渠，其斷面為1.2 m×0.8 m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于防洪規(guī)劃中所規(guī)定的斷面形式，無法滿足50年一遇防洪要求。同時(shí)，梨樹山片區(qū)內(nèi)部分路段由于市政雨水管道斷面不足造成積水。

根據(jù)近幾年梨樹山水質(zhì)檢測(cè)及兩側(cè)居民的反映投訴情況，梨樹山渠兩側(cè)建筑污水大多直排入梨樹山渠，造成梨樹山渠水體黑臭。近幾年，針對(duì)梨樹山渠水體黑臭的問題，郴州市城管局曾經(jīng)采取一些治理措施進(jìn)行局部處理，主要包括上朱家灣安置小區(qū)污水接入市政污水管道和國(guó)慶南路污水截流進(jìn)梨樹山污水管。通過處理，水質(zhì)有了較大提升，但是仍然存在一些排污口沒有徹底解決，水體仍然有臭味。

梨樹山渠從上游到下游，水質(zhì)逐漸變差。從上游的清澈見底到下游的渾濁發(fā)臭。

3.2 片區(qū)排水存在的問題

通過對(duì)梨樹山渠現(xiàn)場(chǎng)踏勘并調(diào)閱相關(guān)地下管網(wǎng)資料，總結(jié)分析梨樹山片區(qū)排水主要存在以下幾個(gè)問題：

1)梨樹山渠(福運(yùn)新村—京廣鐵路)斷面不滿足防洪要求，暴雨時(shí)期洪水沖刷兩側(cè)地塊，將兩側(cè)地塊垃圾泥土沖入水渠，造成水渠淤塞。

2)梨樹山渠兩側(cè)沒有建設(shè)截污干管，兩側(cè)建設(shè)用地開發(fā)時(shí)，將污水直接排入水渠中，造成水渠污染。

3)梨樹山路、國(guó)慶南路等市政道路兩側(cè)建設(shè)用地開發(fā)時(shí)，沒有摸清市政道路管線資料，小區(qū)內(nèi)雨污水接入市政道路雨污水管時(shí)，不管是雨水還是污水，直接就近接入，造成混接。污水接入市政雨水管道，最后排入梨樹山渠造成梨樹山渠的污染。雨水接入污水管道，增加污水管道壓力，雨天時(shí)污水管道滿管溢流，造成污染。

4)地下水、雨水等入侵污水管道，造成污水管道超負(fù)荷運(yùn)行，同時(shí)稀釋了污水濃度，造成污水廠進(jìn)水濃度偏低，增加處理難度。

5)郴州大道開發(fā)建設(shè)時(shí)，兩側(cè)用地尚未開發(fā)，存在較多排水涵洞，雨水通過涵洞將水自然排入地塊中。兩側(cè)建設(shè)用地開發(fā)后，涵洞被填埋，雨水排放通道被切斷。

6)郴江路(郴州大道—壩上路)現(xiàn)狀為合流管道，雨污水通過合流管均排入壩上路污水管道，造成壩上路污水管壓力過大，雨天滿管。

7)梨樹山渠穿國(guó)慶南路現(xiàn)狀為兩根DN1 200雨水管，斷面嚴(yán)重不足，暴雨時(shí)造成內(nèi)澇。

4 處理方案

根據(jù)項(xiàng)目研究，針對(duì)梨樹山渠水質(zhì)污染和梨樹山片區(qū)積水內(nèi)澇的問題，項(xiàng)目采取以下幾種方法進(jìn)行處理：

1)截污納管[2-3]：在污水直排區(qū)域新建污水管道，將污水通過新建污水管截流排入下游污水管道。

2)梨樹山渠擴(kuò)容建設(shè)：一是對(duì)梨樹山渠(福運(yùn)新村—京廣鐵路)段進(jìn)行擴(kuò)容改造；二是對(duì)國(guó)慶南路下梨樹山渠進(jìn)行擴(kuò)容改造。

3)雨污混接改造[4]：對(duì)混接的雨污水管道進(jìn)行改造(包括污水管網(wǎng)由于外水入侵導(dǎo)致的混接)，讓雨污水“各行其道”，避免晴天雨水管道中流出污水，雨天污水管道溢流現(xiàn)象。

4)雨水管渠擴(kuò)容和聯(lián)通：對(duì)于斷面不足的雨水管渠進(jìn)行擴(kuò)容改造，對(duì)于沒有聯(lián)通的雨水管道進(jìn)行聯(lián)通，保證雨水順利排往受納水體。

5)清淤維護(hù)：對(duì)現(xiàn)狀管道沉積的污泥雜物進(jìn)行清淤，對(duì)破損的管道進(jìn)行修復(fù)，防止地下水等外水入侵污水管道。

4.1 檢查井及地下排水管網(wǎng)破損修復(fù)工程

現(xiàn)狀及成因分析：梨樹山路現(xiàn)狀道路兩側(cè)均為DN600污水管，現(xiàn)狀兩側(cè)DN600污水管道可以滿足遠(yuǎn)期污水排放要求。而目前在用地尚未完全開發(fā)的情況下，梨樹山下游污水管已經(jīng)存在滿管現(xiàn)象。造成此現(xiàn)象的原因主要是污水管中有地下水、山泉水等“外水”入侵?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)梨樹山與九子塘路交叉路口西側(cè)用地現(xiàn)狀為菜地，菜地里有豐富的地下水，部分地下水沒有接入梨樹山渠，而是直接通過梨樹山渠西側(cè)的破損污水檢查井流入了污水管道中。

此外，通過采用QV潛望鏡對(duì)梨樹山片區(qū)現(xiàn)狀管道進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)片區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀排水管道存在破裂、滲漏、變形、錯(cuò)口、脫節(jié)等結(jié)構(gòu)性缺陷，這些缺陷導(dǎo)致過水?dāng)嗝娌蛔?、收集的雨污水滲入地下或者地下水等外水滲入雨污水管道等問題。

處理方案：地下水、山泉水等“外水”對(duì)污水管道的入侵，極大地增加了污水管道的負(fù)擔(dān)，是造成污水管道滿管的主要原因，同時(shí)也是造成污水廠進(jìn)水濃度偏低的主要原因。因此，必須盡力排除這些“外水”，減輕污水管道壓力，提高污水廠進(jìn)水濃度。針對(duì)片區(qū)內(nèi)管道及檢查井結(jié)構(gòu)性缺陷等問題，為了減少對(duì)交通的影響，本次設(shè)計(jì)考慮采用局部樹脂固化修復(fù)和CIPP翻轉(zhuǎn)式原位固化修復(fù)等非開挖技術(shù)對(duì)現(xiàn)狀存在結(jié)構(gòu)性缺陷的管道進(jìn)行修復(fù)。

4.2 梨樹山渠兩側(cè)截污納管

現(xiàn)狀及成因分析：梨樹山渠進(jìn)行踏勘時(shí)發(fā)現(xiàn)梨樹山渠水質(zhì)從上游到下游逐漸變差，主要原因是從福旺雅苑小區(qū)開始，水渠存在污水直排口。據(jù)調(diào)查，福旺雅苑和福運(yùn)新村兩個(gè)小區(qū)為雨污合流制排水體制，合流污水有一部分直接排入梨樹山渠。

處理方案：為了杜絕污水排入水渠，在水渠兩側(cè)新建截污干管，將兩側(cè)污水收入截污干管，最后接入下游郴江河截污干管。從福旺雅苑開始一直到京廣鐵路在水渠兩側(cè)敷設(shè)DN600的污水管，過了京廣鐵路后采用一根DN800污水管最后接入壩上路南側(cè)污水管中(立昇領(lǐng)域小區(qū)段現(xiàn)狀水渠兩側(cè)已有DN1 000污水管，保留現(xiàn)狀)。梨樹山渠兩側(cè)未開發(fā)用地今后開發(fā)時(shí)，建議污水均排入本次新建截污干管，盡量不往郴州大道和梨樹山路污水管中排放。

4.3 排水防洪渠擴(kuò)容

現(xiàn)狀及成因分析：梨樹山渠穿國(guó)慶南路時(shí)，現(xiàn)狀為兩根DN1 200圓管代替渠道。根據(jù)《郴州市防洪規(guī)劃修編》，梨樹山防洪渠設(shè)計(jì)流量為27.7 m3/s，而此處DN1 200圓管涵過水流量約為7 m3/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)流量。此處兩根DN1 200圓管長(zhǎng)年處于滿管狀態(tài)，2019年特大暴雨時(shí)，水渠上游壅水嚴(yán)重，待兩側(cè)用地完全開發(fā)，徑流系數(shù)加大，特大暴雨時(shí)水渠流量更大，將對(duì)兩側(cè)小區(qū)造成嚴(yán)重威脅。

處理方案：對(duì)現(xiàn)狀DN1 200管道進(jìn)行拆除，新建3 m×3 m箱涵，以滿足暴雨時(shí)期的雨水排放要求。

4.4 市政道路雨水、污水管道擴(kuò)容

1)郴州大道新建雨水管。

現(xiàn)狀及成因分析：郴州大道在由公路改造為城市道路施工時(shí)，兩側(cè)用地還未開發(fā)，保留了較多排水涵洞。原來設(shè)計(jì)將市政雨水管道分段排入涵洞，如今郴州大道(梨樹山路—九子塘路)北側(cè)恒隆國(guó)際和美的云熙府兩個(gè)小區(qū)相繼開發(fā)，曾經(jīng)的排水涵洞被阻斷，水無處可排。

處理方案：現(xiàn)狀郴州大道地勢(shì)相對(duì)于郴州大道(梨樹山路—九子塘路)北側(cè)恒隆國(guó)際和美的云熙府兩個(gè)小區(qū)較高，兩個(gè)小區(qū)的雨水不排往郴州大道，因此郴州大道主要承接南側(cè)山體雨水。用郴州市暴雨強(qiáng)度公式采用三年重現(xiàn)期對(duì)郴州大道(梨樹山路—九子塘路)進(jìn)行雨水分析得知，此段郴州大道匯水面積約30 ha，主要建設(shè)用地為綠地，設(shè)計(jì)流量為2.87 m3/s?，F(xiàn)狀郴州大道道路兩側(cè)各敷設(shè)一根DN800雨水管道，可以滿足郴州大道雨水排放要求。

2)國(guó)慶南路新建污水管。

現(xiàn)狀及成因分析：國(guó)慶南路(梨樹山渠—福地傳說)段只有雨水管，沒有污水管?，F(xiàn)狀國(guó)慶南路(梨樹山渠—郴州大道)西側(cè)用地尚未開發(fā)，東側(cè)為正在開發(fā)建設(shè)的立晟領(lǐng)域。立晟領(lǐng)域與郴州大道有較大高差，其污水將排往梨樹山渠新建截污干管。國(guó)慶南路(郴州大道—福地傳說)東側(cè)有一處建設(shè)用地，現(xiàn)狀為汽車貿(mào)易公司和福地傳說餐館，現(xiàn)狀污水直接排入雨水管道，最后進(jìn)入梨樹山渠。國(guó)慶南路(郴州大道—福地傳說)西側(cè)規(guī)劃為公園綠地，無污水排放需求。

處理方案：在國(guó)慶南路(郴州大道—福地傳說)東側(cè)新建DN400污水管道，用以承接汽車貿(mào)易公司和福地傳說餐館污水，在國(guó)慶南路(梨樹山渠—郴州大道)西側(cè)新建DN600污水管，新建DN400與郴州大道(九子塘路—國(guó)慶南路)北側(cè)污水管匯合接入國(guó)慶南路(梨樹山渠—郴州大道)西側(cè)新建DN600污水管，最后接入梨樹山渠新建截污干管中。

3)槐樹路與郴州大道路口新建污水管。

現(xiàn)狀及成因分析：郴州大道(福運(yùn)新村—槐樹路)段北側(cè)污水管道由東西兩側(cè)排往槐樹路路口涵洞，最后通過未開發(fā)地塊排入梨樹山渠，對(duì)梨樹山渠造成污染。

處理方案：將排入涵洞的污水管道從槐樹路西側(cè)人行道外接入槐樹路新建污水預(yù)埋管中，最后接入梨樹山污水管。

4)郴江路(郴州大道—壩山路)新建污水管。

現(xiàn)狀及成因分析：郴江路(郴州大道—壩上路)段道路兩側(cè)分別有DN1 200合流管道，上游郴州大道轉(zhuǎn)輸過來的污水接入合流管中，最后排往梨樹山渠，對(duì)梨樹山渠污水造成污染。

處理方案：在郴江路(壩上路—郴州大道)的西側(cè)新建DN400污水管道，在郴州大道(郴江路—壩下)新建DN400污水管道，最后接入壩上路污水管中。

4.5 雨污水分流改造

1)郴州大道與九子塘路雨污混接改造。

現(xiàn)狀及成因分析：郴州大道(梨樹山路—九子塘路)現(xiàn)狀道路兩側(cè)均有雨水和污水管道，過了九子塘路由于南側(cè)規(guī)劃沒有建設(shè)用地，所以在郴州大道(九子塘路—國(guó)慶南路)南側(cè)沒有建設(shè)污水管道，只有雨水管道。而施工時(shí)，郴州大道(梨樹山路—九子塘路)段污水管道接入了郴州大道(九子塘路—國(guó)慶南路)段的雨水管中，造成混接。

處理方案：雨污混接將造成梨樹山排洪渠的水質(zhì)污染，必須進(jìn)行改造。因此此處進(jìn)行混接改造，讓雨污水“各行其道”。方案將南側(cè)污水管道接入北側(cè)污水管道再通過九子塘路污水管道轉(zhuǎn)輸接入梨樹山路污水管。由于雨水也通過九子塘路轉(zhuǎn)輸，為了避免雨污水管道交叉打架，將廢除一小段雨水管道。

2)丁家坳路雨污分流改造。

現(xiàn)狀及成因分析：郴州市302地質(zhì)隊(duì)菜市場(chǎng)位于郴州市302地質(zhì)隊(duì)門口丁家坳路，其排水體制為雨污合流制。雨污水均通過丁家坳路下800 mm×1 200 mm排水涵收集接入梨樹山路污水管中，雨天時(shí)增加梨樹山路污水管負(fù)擔(dān)，造成梨樹山路污水管水位較高。

處理方案：丁家坳路新建DN400污水管，對(duì)片區(qū)內(nèi)進(jìn)行雨污分流改造。菜市場(chǎng)的污水排放系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)按環(huán)保要求設(shè)置過濾處理設(shè)施。城市菜市場(chǎng)污水隔渣過濾處理后接入城市污水管網(wǎng)。菜市場(chǎng)洗菜等較干凈的廢水可排入雨水管道的，應(yīng)經(jīng)沉淀處理后方能排入雨水管道，不可不經(jīng)過處理便直接通過路面雨水口排入雨水管道。

3)小區(qū)接市政管道的雨污混接改造。

現(xiàn)狀及成因分析：市政道路在建設(shè)排水管道過程中，均會(huì)給小區(qū)預(yù)留雨污水預(yù)埋管，便于道路兩側(cè)用地開發(fā)時(shí)接入市政雨污水管道。然而，道路兩側(cè)建設(shè)用地開發(fā)時(shí)并不知道預(yù)埋管的具體位置，而是就近接入，因此，混接現(xiàn)象普遍存在。

處理方案：采用QV潛望鏡對(duì)片區(qū)內(nèi)排水管道進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)多處混接現(xiàn)象，方案逐個(gè)對(duì)混接現(xiàn)象進(jìn)行改造。改造方式為增加雨污水預(yù)埋管，將混接的雨污水進(jìn)行分流。讓兩側(cè)用地的污水確定接入市政污水管道，雨水能確定接入雨水管道中。

4.6 清淤維護(hù)工程

現(xiàn)狀及成因分析：現(xiàn)場(chǎng)踏勘時(shí)，可發(fā)現(xiàn)梨樹山渠渠底存在較多雜物垃圾，有生活垃圾，也有建筑垃圾。采用QV潛望鏡對(duì)片區(qū)內(nèi)排水管道進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，也發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀管道存在淤積現(xiàn)象。

處理方案：對(duì)片區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀排水管道及梨樹山沿線進(jìn)行清淤維護(hù)，將垃圾清理，并在水渠兩側(cè)設(shè)置禁止丟垃圾的警示牌，共同維護(hù)水渠的清潔衛(wèi)生。

5 結(jié)語

本項(xiàng)目的目的主要是通過對(duì)梨樹山片區(qū)黑臭水體治理的研究，為郴州市黑臭水體的治理提供思路。項(xiàng)目主管部門根據(jù)項(xiàng)目研究方案實(shí)施以后，水渠水質(zhì)得到明顯改善，時(shí)至今日沒有出現(xiàn)反彈，有效達(dá)到了項(xiàng)目研究預(yù)期目標(biāo)。本項(xiàng)目的研究具有重大的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。

從經(jīng)濟(jì)效益來說，本項(xiàng)目產(chǎn)生的主要是間接經(jīng)濟(jì)效益。近兩年，郴州市為了城區(qū)內(nèi)黑臭水體的治理投入了大量經(jīng)費(fèi)，其中很大一部分是為了迎接檢查的臨時(shí)性措施。這些治標(biāo)不治本的臨時(shí)措施只能讓表面上看起來黑臭水體消失了，但是反彈較快。本次研究旨在提出徹底的黑臭水體治理方案，一次投入，水體長(zhǎng)清，避免重復(fù)建設(shè)造成浪費(fèi)。

從生態(tài)效益來說[5]，本項(xiàng)目的研究屬于環(huán)保范疇，與國(guó)家污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的主題一致。綠水青山就是金山銀山，本項(xiàng)目通過對(duì)梨樹山片區(qū)黑臭水體的治理，還梨樹山渠清水綠岸、魚翔淺底的美好景象。同時(shí)，通過對(duì)管道的修復(fù)，避免污水滲漏進(jìn)入土壤造成土質(zhì)污染，對(duì)郴州市的生態(tài)改善以及環(huán)境保護(hù)都有著重要的作用，也對(duì)改善城市的環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)城鎮(zhèn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，具有戰(zhàn)略意義。

從社會(huì)效益來說，近年來居住在黑臭水體附近的居民深受水體黑臭的毒害，本項(xiàng)目的研究也是為了政府給老百姓一個(gè)良好的生活環(huán)境提供支持，實(shí)屬利民工程。同時(shí)本項(xiàng)目的實(shí)施也為創(chuàng)建文明、衛(wèi)生城市，改善城市的投資環(huán)境，以及為招商引資、推動(dòng)區(qū)域的快速發(fā)展、促進(jìn)城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮重要作用。