滕俊偉
(上??睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司)
控源截污是城市水環(huán)境治理的根本措施,雨污分流是控源截污重要的一環(huán),目前國(guó)內(nèi)很多城市針對(duì)老城區(qū)開展了大量的雨污分流改造工作。高小平、趙偉業(yè)等針對(duì)老城區(qū)小區(qū)、城中村、工商業(yè)區(qū)等不同類型排水系統(tǒng),提出了對(duì)應(yīng)的解決方案,通過建筑立管改造、新建雨污水管道、排污口截流等工程措施實(shí)現(xiàn)雨污分流[2‐3]。老城區(qū)道路由于現(xiàn)狀管線種類多,臨街建筑物密集,現(xiàn)狀條件復(fù)雜,雨污分流改造難度較大[4]。本文以汕頭金砂中路雨污分流改造工程為例,詳細(xì)闡述了工程設(shè)計(jì)方案,在對(duì)現(xiàn)狀市政管線進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研基礎(chǔ)上,充分利用現(xiàn)狀管道,結(jié)合現(xiàn)狀排水系統(tǒng),通過新建雨污水管道、設(shè)置溢流井等措施,實(shí)現(xiàn)雨污分流。可為其他老城區(qū)市政道路雨污分流改造工程提供一定參考意義。
汕頭中心城區(qū)地處廣東省東南部的韓、榕、練三江出海匯合處,屬南亞熱帶季風(fēng)性氣候,雨量充沛,最大年降雨量2370mm,最小降雨量857mm,降雨量年內(nèi)分配不均,夏秋雨量占全年雨量82%左右。
金砂中路位于汕頭市金平區(qū),為城市主干道,本次改造范圍西起大華路,東至金環(huán)路,全長(zhǎng)約3km。
本工程排水系統(tǒng)隸屬舊城區(qū)排水系統(tǒng)東廈泵站合流片區(qū)。本片區(qū)為汕頭市老城區(qū)公園路以東、金湖路以南、金環(huán)路以西的大部分片區(qū),匯水面積為7.51km2。片區(qū)內(nèi)基本沒有排水渠,現(xiàn)狀主要通過大華路、金新路、東廈路、龍眼路及金環(huán)路等主要城市道路的排水干管收集至海濱路截污干管,進(jìn)入東廈泵站,截流的污水經(jīng)提升,近期進(jìn)入龍珠水質(zhì)凈化廠,待遠(yuǎn)期龍珠水質(zhì)凈化廠廢除后,進(jìn)入新溪污水處理廠。溢流的雨水提升排海,片區(qū)內(nèi)汕樟路以西、中山西路以北的污水現(xiàn)狀通過月眉路合流箱涵及利安路合流干管排往利安泵站,給利安泵站造成一定壓力。
道路兩側(cè)建筑密集,分別敷設(shè)了各種配套市政管線,工程范圍內(nèi)道路南側(cè)主要有電力管道、排水管道;道路北側(cè)主要敷設(shè)了排水管道、通信管道、燃?xì)夤艿?、給水管道等。
①雨污合流、直排水體,片區(qū)許多內(nèi)河水系,其原來(lái)主要功能是農(nóng)業(yè)排灌、地表水排澇,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,大量生活污水、工業(yè)廢水、養(yǎng)殖廢水等多種雨污水和廢水排入水系,造成水體變臭,過流能力降低,魚蝦等生物基本絕跡。
②管道亂接、系統(tǒng)混亂,由于現(xiàn)狀排水管網(wǎng)的布局建設(shè)考慮不夠全面,造成排水管網(wǎng)存在大管接小管、雨污管道連通、街區(qū)支管接不上市政干管、街區(qū)雨污水支管與市政雨污水混接等問題,直接削弱了污水收集能力。
③沉降不均、錯(cuò)節(jié)老化,由于不少管道建設(shè)年代久遠(yuǎn),至今未改造更換,排水管道管徑小、坡度低,片區(qū)部分建設(shè)用地為填海造地,現(xiàn)狀發(fā)生沉降等造成排水管網(wǎng)沉降不均、坡度變小甚至出現(xiàn)逆坡現(xiàn)象,導(dǎo)致排水能力較低。
熱液蝕變主要為中低溫蝕變礦物組合為主,有硅化、黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化、青磐巖化等。黃鐵礦呈集合體團(tuán)塊狀、浸染狀、星點(diǎn)狀分布,主要發(fā)生在角礫巖內(nèi)部及附近巖體內(nèi)。
根據(jù)本工程物探資料,現(xiàn)狀道路兩側(cè)敷設(shè)DN600mm~2000mm×1200mm 合流管涵,分別接下游現(xiàn)狀合流管道,最終進(jìn)入東廈泵站,截留的污水經(jīng)提升進(jìn)入污水處理廠?,F(xiàn)狀排水管道情況詳見表1。
表1 現(xiàn)狀排水管線分析
結(jié)合道路現(xiàn)狀排水管線現(xiàn)狀,雨污分流改造方案主要有以下兩種方案。
①將合流制管道作為雨水管道,新建一條污水管道,同時(shí)對(duì)現(xiàn)狀合流管道進(jìn)行水力計(jì)算,復(fù)核能否滿足雨水排水要求,若無(wú)法滿足,則優(yōu)先考慮將合流管作為污水管道使用。
②將現(xiàn)狀合流管道作為污水管道,新建一條雨水管道。具體方案必選見表2。
表2 雨污分流改造方案論證
綜合考慮現(xiàn)狀市政管線、接駁點(diǎn)數(shù)量、道路橫斷面、施工工期等因素,充分利用現(xiàn)狀合流管,工程起點(diǎn)至龍眼路北側(cè)現(xiàn)狀合流管由于破損較為嚴(yán)重需廢除,在非機(jī)動(dòng)車道新建DN600mm 污水管道接下游現(xiàn)狀合流管道。龍眼路至設(shè)計(jì)終點(diǎn)北側(cè)現(xiàn)狀合流箱涵清淤后作為雨水管道利用,同時(shí)新建DN600mm 污水管道,其余現(xiàn)狀合流管進(jìn)行管線清淤后作為污水管道利用,同時(shí)新建雨水管道。具體方案詳見表3、表4。
表3 雨水管道設(shè)計(jì)方案
表4 污水管道設(shè)計(jì)方案
對(duì)于新建雨水管道,現(xiàn)狀合流管清淤后作為污水管道利用,根據(jù)物探資料,道路沿線敷設(shè)大量小區(qū)接入管,管徑為d300mm~d800mm,現(xiàn)狀小區(qū)接入管可作為遠(yuǎn)期污水預(yù)留支管,不再新建預(yù)留支管。結(jié)合現(xiàn)狀管線的實(shí)際情況及施工條件,原則上對(duì)于管徑>d300mm 的預(yù)留支管設(shè)置溢流井,雨季時(shí)溢流至雨水管道,同時(shí),為防止小區(qū)排水不暢,新建污水管道結(jié)合排水系統(tǒng)劃分設(shè)置溢流井。待周邊雨污分流改造完成后,溢流管應(yīng)進(jìn)行封堵。溢流井設(shè)計(jì)詳見圖1。
圖1 溢流井平面和剖面設(shè)計(jì)圖
本次設(shè)計(jì)管道橫斷面主要考慮了道路現(xiàn)狀市政管線及道路的橫斷面形式等因素,新建雨污水管線分別敷設(shè)在機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道下方,新建雨污水管道應(yīng)優(yōu)先敷設(shè)在非機(jī)動(dòng)車道,條件不足時(shí),敷設(shè)在機(jī)動(dòng)車道下方應(yīng)盡量避開機(jī)動(dòng)車輪跡范圍?,F(xiàn)狀合流管位于輔道下方清淤后作為污水管道利用。通過現(xiàn)場(chǎng)踏勘,現(xiàn)狀通信管道、燃?xì)夤艿?、給水股管道敷設(shè)在人行道下方,且現(xiàn)階段無(wú)相關(guān)管線規(guī)劃,保留現(xiàn)狀。
根據(jù)地勘資料,部分新建排水管道位于淤泥層。為滿足排水管道的地基承載力要求,本次設(shè)計(jì)采用拋石擠淤法處理,拋石擠淤層厚度60cm,石塊采用不易風(fēng)化的片石,厚度或直徑宜>30cm,且小于30cm 粒徑含量不得超過20%,抗壓強(qiáng)度不小于MU30,拋石擠淤面以上鋪設(shè)厚度20cm 級(jí)配碎石層,碎石層上增澆C20 混凝土20cm,以此作為管道溝槽底部。拋石擠淤、碎石層及C20混凝土寬度與溝槽寬度同寬。拋石擠淤層及級(jí)配碎石層應(yīng)反復(fù)碾壓,沉實(shí)穩(wěn)定后地基承載力不小于80kPa。
本工程范圍內(nèi)道路沿線有著較大量的信息管線、給水管、電力管線、燃?xì)夤艿赖?,由于道路局部路段?duì)車道寬度進(jìn)行了展寬,受施工影響較大的市政管線,需遷改的盡量一次遷改到位,同時(shí)施工期間應(yīng)做好對(duì)沿線交叉管線的保護(hù),在本工程雨、污水管道實(shí)施時(shí),對(duì)與本工程新建雨、污水管道溝槽垂直交叉的地下管線,采用撐板或懸吊的管線保護(hù)措施,以保護(hù)本工程范圍內(nèi)其他地下公用管線的安全運(yùn)行。
①對(duì)改造范圍內(nèi)現(xiàn)狀排水系統(tǒng)、現(xiàn)狀市政管線進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的摸查,同時(shí)對(duì)總體規(guī)劃進(jìn)行深入解讀,是制定合理的雨污分流改造方案的基本前提[5]。
②充分利用現(xiàn)狀排水設(shè)施,節(jié)約工程投資,盡可能降低工程實(shí)施對(duì)道路交通和居民生活的影響。
③管網(wǎng)的后期運(yùn)管理實(shí)現(xiàn)雨污分流的重要保證,目前,我國(guó)還處于重建設(shè)輕管理的階段,項(xiàng)目竣工后應(yīng)及時(shí)移交運(yùn)維單位,及時(shí)做好后期的運(yùn)維關(guān)注,同時(shí)相關(guān)部門應(yīng)強(qiáng)化公眾教育,提高居民環(huán)保意識(shí),建立長(zhǎng)效、合理的管理機(jī)制。
④老城區(qū)雨污分流改造工程是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需參建各方共同努力,相互配合,設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合物探成果,探勘現(xiàn)場(chǎng),根據(jù)實(shí)際情況制定合理方案,施工過程中施工人員應(yīng)充分研讀圖紙,理解設(shè)計(jì)意圖,同時(shí)做好與各部門對(duì)接工作。
①雨污分流改造是截污控源重要的一環(huán),能減少污水的直排,有效改善城市水環(huán)境,提升城市形象,有利于促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展,尤其是對(duì)于老城區(qū),雨污分流改造勢(shì)在必行。
②由于老城區(qū)道路市政管道復(fù)雜,施工條件苛刻等問題,雨污分流改造難度較大,具有一定復(fù)雜性和代表性,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀排水系統(tǒng)、現(xiàn)狀市政管線、道路斷面形式、交通疏解等因素,提出針對(duì)性改造方案。