广州市市政工程设计研究总院
摘要:为解决跨界区域内河涌污染严重现状,广东省人民政府批准实施的《南粤水更清行动计划(2013~2020年)》明确提出,广东省水污染综合整治总体目标是:“一年新进展,三年新突破,八年水更清”。江高截洪渠作为水更清治理的一条重要河涌,通过本工程的实施,可以截留流域内直排河涌污水,并通过调蓄措施削减溢流污染物。
关键词:河涌截污;溢流污染
1.概述
江高截洪渠北起江高镇郭塘火车站铁路涵,在高塘截洪闸处汇入流溪河,全长7.85km,区域内包括江高截洪渠主涌及新楼支流、泉溪支流、茅山新庄支流3条支涌构成。
为了配合河涌治理工程,拟对河涌进行截污治理,确保旱季无污水进入河涌,并在雨季对溢流污染进行削减。
2.河涌污染源分布情况
江高截洪渠流域地势东高西低,北高南低,流域内污染源分布较分散,主要有8个分布分散的村落及周边工企业区构成,其余地方基本为农田。
2.1.1江高截洪渠现状
江高截洪渠主干流长7.85km,河涌宽度为5.5~16m,规划为I类河涌。江高截洪渠现状污染源主要集中在中、南段,北段以农田为主。
江高截洪渠中段河涌西侧有茅山村、何布村等污染源,污水通过周边排水渠排往江高截洪渠,由于河涌西侧已铺设d1000污水收集管,因此该区域污水被截流后排往石井厂处理。河涌东侧污染源比较分散、主要是京广铁路之间的铁路管理区及零散的村落、养殖场,该区域污水通过合流管渠最终汇入了江高截洪渠。
江高截洪渠南段河涌两侧为高塘社区,河涌西侧拟铺设污水收集管,因此该区域污水被截流后排往石井厂处理。河涌东侧由于没有污水收集管道,该区域污水通过合流管渠最终汇入了江高截洪渠。
2.1.2泉溪支流现状
泉溪支流东起长岗村北侧,在何布村东北侧处汇入江高截洪渠,全长6.98km,现状河涌宽度为1.5~9.0m。
泉溪支流服务范围污染源主要集中在中段河涌两侧水沥村、塘贝村、泉溪村周边,其余区域基本为农田,污染源主要河涌上游零散工企业、村落周边工企业区。
2.1.3新楼支流现状
新楼支流东起新楼村南侧,在江高镇郭塘火车站铁路涵处汇入江高截洪渠,全长3.9km,河涌宽度2.5~5.5m。。
新楼支流服务范围污染源主要集中在新楼村和双岗村周边,其余区域基本为农田,污染源主要新楼村、双岗村及其周边工企业。
2.1.4茅山新庄支流现状
茅山新庄支流东起夏花三路西侧,在广清高速聚龙出口处东侧汇入江高截洪渠,全长2.3km。
茅山新庄服务范围污染源主要集中在茅山新庄和铁路管理区,其余区域基本为农田,目前茅山新庄已列入农村污水治理工程实施计划,铁路管理区污废水自行处理后排放。
3.存在问题
根据现状污染源分布与截污管道建设情况分析,目前,江高截洪渠流域的主要问题还是河涌水体受到污染,水质恶化,影响周边居民的日常生活,污染的主要原因分析如下:
污水收集系统不完善:流域范围内各农村及村属工业园区缺乏市政污水收集管道,造成区域内污水收集量远少于预计污水量,仅为12.94%;
截污不完善:现状河涌截污率仅为14.56%,河涌两侧污染源污水直排河涌,造成河涌水体污染。
雨季溢流污染控制能力低:现状污水管道转输能力不足,雨季溢流污染控制能力低,对河涌水体的水质造成较大的影响。
4.工程目标
提高污水收集率:新楼村、双岗村等农村目前没有市政污水管,实施本工程,可提高管网覆盖率和污水收集率。
解决污水直排河涌,提高河涌水质:现状江高截洪渠及支涌污染现象严重,本工程可截流污水,改善河涌水环境。
削减区域溢流污染:通过截污管道和调蓄池设置,可有效削减主涌流域溢流污染,进一步提高雨季河涌水环境。
5.工程设计
5.1设计原则
规划与现状相结合
本项目以现有规划资料为基础,结合污水系统管网现状,充分考虑与现有系统的衔接,并综合考虑现场的施工条件及可行性,制定污水主干管的管线走向方案。
多方案比选
根据施工现场的地形、各类地下建筑及其他障碍物等情况,考虑现场的实施条件及实施难度,制定多方案进行比选,确定经济可行的工程方案。
近远期结合
污水管道的布置和设计充分考虑污水处理系统的近远期情况,根据近远期的工况设计污水管道,并为远期发展预留一定的余地,以远期污水量的3倍污水量复核设计污水管道的过流能力。
工程可实施性
本工程为江高截洪渠治理工程,本工程综合考虑现场的施工条件和建成后的维护管理条件,确保工程具备可实施性。
5.2主要设计参数、设计污水量
排水体制:近期截流式合流制,远期分流制。
截流倍数:n0=5.0。
综合生活用水量指标:近期人均综合生活用水量指标取350L/cap.d,远期取380L/cap.d。
现状污水量:3.90万m3/d。
2020年污水量:4.75万m3/d。
5.3总体方案设计简述
5.3.1主涌截污工程
工程方案
为解决主涌东侧旱季污水直排河涌,雨季河涌两侧溢流污染的问题,拟对主涌流域实施截污,并调蓄流域约5mm初雨,调蓄初雨量约1.47万m3,总体方案分别就采用管道调蓄和调蓄池调蓄两种调蓄方式比选方案:
6.管材选择、施工方法及基础处理
(1)管材选择
在市政排水工程中,选择合适的管材对工程的质量、造价及环境效益有着较大的影响。根据以往施工方式和养护经验,确定本工程管材按以下考虑:明挖施工管材采用II级混凝土管管管材;顶管施工管材,选用技术成熟、造价相对较低的III级钢筋混凝土管材;牵引施工管材选用牵引用的PE管;局部下穿河床段的过河管,采用焊接钢管管材。
(2)施工方法
本工程排水工程管道使用的管材主要有:钢筋混凝土管、钢管。管道的施工方法主要为:明挖施工和非开挖施工。根据以往经验、地质条件和工程造价,本工程排水管道施工方法确定如下:施工条件较好、具备实施明挖敷管的管段,埋深小于5m的管段采用明挖施工为主的施工方法;埋深大于5m,明挖施工难度较大的管段,采用机械顶管施工方法。
(3)管道地基处理
明挖施工的地基处理
根据场地地质情况和管道埋深,从技术可行、造价最省、进度最快来考虑,本工程地基处理方式原则如下:
1)管道底部土层为粘土、砂土或地基承载力特征值不小于80kPa的地质条件采用原状土天然地基。
2)厚度小于2.0m的软弱土层(如淤泥、淤泥质粘性土、杂填土等),采用换填碎石砂(1:1)的处理方式。
3)厚度大于2.0m的软弱土层,可采用抛石挤淤方式进行软基处理。
4)顶管段的管道,原则上按不进行地基处理的方式进行设计。
7.工程效益分析
本工程建成后,近期配合周边工企业排水改造接驳后预计可增加收集污水量约12301.5m3/d,到2020年可收集污水量约14511.1m3/d,截流污染物预计为:
本工程的建设能减少排入河涌的污染物,减轻水质污染,保护江高截洪渠流域内水体。该项目对改善区域水环境质量具有积极的作用,提高区域内人民的生活质量,改善人们的生活环境有明显的促进作用,工程的环境效益十分明显。
8.结论
江高截洪渠截污治理工程的实施,可提高流域污水收集率,减少直排河涌污水,改善河涌周边的综合环境,通过配套实施的河涌清淤、补水工程、生态修复等工程的实施,达到水更清实施的目标。