浅谈江高截洪渠截污治理工程设计

浅谈江高截洪渠截污治理工程设计

陈彦

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。