摘 要:文章是針對大慶新區(qū)景觀河道做的方案設(shè)計(jì),深入淺出的對景觀河道設(shè)計(jì)進(jìn)行了試探性的研究探索。
關(guān)鍵詞:景觀河道;水量平衡;水源;防滲
1 工程總體布置
1.1 新區(qū)水系總體規(guī)劃
新區(qū)水系工程范圍為:一條流經(jīng)新區(qū)行知街的內(nèi)河水系,全長約4.5km。
內(nèi)河水系由河道和湖面組成,河道水面平均寬度35m。新區(qū)總水面面積44公頃,其中河道17公頃,湖面27公頃。
1.2 水量平衡分析
水量平衡分析最主要目的就是合理的確定水景規(guī)模并解決水量保障問題,即對水體的輸入項(xiàng)與輸出項(xiàng)進(jìn)行科學(xué)的全面分析。水體的水量輸入項(xiàng)包括自來水或再生水補(bǔ)水量、收集利用的雨水徑流量,水量輸出量包括蒸發(fā)量、取用量以及滲漏損失量等。涉及到水體參數(shù)有水體的水面面積、有效水深和調(diào)蓄水深,匯流到水體的小區(qū)匯水面積以及徑流系數(shù),小區(qū)的補(bǔ)水、用水方案、水體結(jié)構(gòu)等。
水量平衡計(jì)算需要在上述參數(shù)設(shè)定或計(jì)算的前提下,計(jì)算分析輸入項(xiàng)與輸出項(xiàng)及變化規(guī)律,確定水體合理的補(bǔ)水方案,并檢驗(yàn)參數(shù)設(shè)定的合理性,從而科學(xué)的確定水系的規(guī)模。
1.3 輸出水量分析
1.3.1 水體結(jié)構(gòu)需水。水系的平均水深決定了水系需要的水量。根據(jù)最新資料表明,1.5m水深與1m水深相比水體的自凈能力并無較大區(qū)別,從經(jīng)濟(jì)性、安全性角度出發(fā),推薦水系平均水深1m方案。因此水系按照平均水深1m、人工湖最深2m考慮,則總需水量為60萬m3。
1.3.2 水系蒸發(fā)量。大慶年蒸發(fā)量平均為1600mm,5~8月蒸發(fā)量占全年的約70%。則水系月平均蒸發(fā)量按12.3萬m3。
1.3.3 水系滲漏量。為保證滲漏量控制在合理范圍內(nèi),擬采取防滲措施,滲透系數(shù)取1×10-8m/s,保證月滲漏量控制在水體的1%范圍。
1.3.4 綠化用水。綠化用水按照每平方1.5L估算,綠化面積約15公頃,則綠化用水每月為6750m3(12~2月除外)
1.4 輸入水量分析
1.4.1 雨水量。本工程水系雨水量來源包括兩部分:水面的降水及接受水系兩側(cè)綠化帶的雨水徑流量。大慶市區(qū)多年平均降水量400mm,年降水個月分配不均,6~9月蒸發(fā)量占全年的約70%。則水系月平均降雨量按4.1萬m3。
1.4.2 水量平衡。水量平衡=補(bǔ)充水量+雨水量-蒸發(fā)量-滲漏量-綠化用水量則每月補(bǔ)充水量約為9.5萬m3。
1.5 溢流堰
經(jīng)提升處理后的水體在自重作用下循環(huán)流動。水系總高差1.5m,為使水體在流動中自然賦氧,沿水系按照水面曲線設(shè)置3處溢流堰,溢流堰堰高30~50cm,既提升了水質(zhì),亦增添了水體趣味。
1.6 推流泵
在湖泊水體中。由于湖泊缺乏流動,即使循環(huán)亦有相當(dāng)水量難以參與其中。因此,考慮在換水過程中缺乏流的湖泊區(qū)域設(shè)置潛水推流泵,進(jìn)一步提升水體的流動性。潛水推流泵的位置根據(jù)水動力分析確定。
2 方案比較
根據(jù)景觀水系整體方案及相關(guān)地下水、嫩江水、污水廠出水等水源水質(zhì)情況,水系水處理工程設(shè)計(jì)方案如下:
2.1 地下水作為首次充水水源,湖水作為補(bǔ)給水源,封閉水體
水系以地下水為首次充水水源,水系上游設(shè)三口井,單井出水量為5000m3/d,每口井對應(yīng)設(shè)1座地下水處理站,并根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡叵滤|(zhì),每座處理站內(nèi)設(shè)一套地下水處理設(shè)備,處理流量為210m3/h。
嫩江作為水系水體水源湖水的補(bǔ)水水源,嫩江水相對景觀用水要求主要問題為濁度較大,有機(jī)物含量也稍高。因此考慮采用混凝、沉淀、過濾的水處理工藝去除原水中的膠體等顆粒物質(zhì),降低出水濁度、提高透明度。同時采用前加氯工藝提高對有機(jī)物的去除效果。本工程補(bǔ)水量較小,可用地面積有限,因此推薦成套凈水設(shè)備,設(shè)備包括加藥系統(tǒng)、凈水系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)等。凈水系統(tǒng)采用管式混合器、折板反應(yīng)池、斜板沉淀池、濾池。
水處理站設(shè)于水系上游,站內(nèi)設(shè)一套地表水處理設(shè)備,處理流量為135m3/h。原水由取水泵站經(jīng)供水管道供給,出水直接排入水系渠道中。
濱州湖提升泵站與水處理站的連通管沿道路敷設(shè),采用1根DN200的HDPE管,管線長度約5km,管頂覆土2.0m,管內(nèi)設(shè)計(jì)流速1.2m/s。
為了保證水系水質(zhì),實(shí)現(xiàn)水體的循環(huán),考慮在水系下游湖邊設(shè)潛水泵井,將地勢最低點(diǎn)的水提升至上游最高處,水體利用自重流向最低點(diǎn),如此水不斷提升-自重流,實(shí)現(xiàn)水體的循環(huán)。水系總水量為60萬m3,循環(huán)周期為7天,水處理設(shè)備每天開啟14小時,循環(huán)水量為6000m3/h。水系上游設(shè)循環(huán)水處理站,處理站內(nèi)共設(shè)4套一體化循環(huán)水處理設(shè)備,之間可采用閥門切換。單套設(shè)備處理水量為1500m3/h。水系下游湖邊設(shè)潛水泵井,內(nèi)設(shè)5臺潛水泵,4用1備,單泵設(shè)計(jì)流量為1500m3/h。
循環(huán)水提升泵井與循環(huán)水處理站的連通管沿河道敷設(shè),采用2根DN1000的鋼管,單根管長為4.5km。
2.2 湖水即作為首次充水水源又作為補(bǔ)給水源,開放水體
凈水處理廠設(shè)于濱州湖附近,處理流量為9萬m3/d。處理工藝流程如下:
凈水廠每天工作14小時,凈水廠與景觀水體的聯(lián)通管沿行知街敷設(shè),采用2根DN1000的鋼管,單根管長為5km。
景觀水體下游與濕地連通,景觀水最終排入濕地,作為濕地的補(bǔ)水水源。
2.3 污水廠深度處理中水作為充水水源和補(bǔ)給水源,開放水體
現(xiàn)有污水處理廠出水經(jīng)泵站提升至景觀水系上游,在景觀水系上游增加凈水處理廠,處理水質(zhì)達(dá)到地表水Ⅳ類水質(zhì),出水直接排入渠道,景觀水體下游與濕地連通,景觀水最終排入濕地,作為濕地的補(bǔ)水水源。
污水廠與景觀水體的聯(lián)通管沿道路敷設(shè),采用2根DN1000的鋼管,單根管長為10km。
經(jīng)濟(jì)比較(單位:萬元)
從工程總投資以及運(yùn)行管理上分析,方案二即符合國家節(jié)能減排、資源再利用的政策,又節(jié)省了工程造價,降低了運(yùn)行管理難道,所以推薦采用方案二,即采用經(jīng)過處理后的湖水即充水水源同時作為水體補(bǔ)充水源。
作者簡介:張煥鑫,男,碩士研究生,從事給排水市政設(shè)計(jì)工作。