截污工程在東竹灘流域規(guī)劃設計中的應用

截污工程在東竹灘流域規(guī)劃設計中的應用

廣東省非常重視珠江流區(qū)的水環(huán)境和河道整治工作。為了確定廣州市的廢水處理總體規(guī)劃，廣州市制定了《廣州廢水處理總體規(guī)劃》，明確了廣州廢水處理的總目標：使廣州珠江運河的西航達到國家《地表水環(huán)境質量標準》（gb3838-88）c。一流和西部航道達到iv級標準。黃柳運河達到三級標準。西航道、前航道、后航道共120km,至今已完成24.6km的整治,整治后的珠江堤岸不僅提高了防洪抗災能力,而且改善了兩岸的水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,具有顯著的社會效益和經濟效益。東濠涌的下游排出口與珠江前航道相通,東濠涌截污整治工程是保護珠江水體、改善城區(qū)中心環(huán)境的關鍵工程。東濠涌是廣州市城區(qū)中心南北向河涌,集污水、雨水排放和防洪排澇功能于一體。全流域面積達12.3km2,全長為4200m。主涌始于麓湖放水口,從北往南橫穿廣州市越秀區(qū),沿途匯入法政路渠箱、孖魚崗涌、玉帶濠和新河浦涌來水,在大沙頭以西流入珠江前航道。由于東濠涌流域地處建筑物密集的舊城區(qū),近期難以將排水系統(tǒng)改造成雨污分流制,因此東濠涌流域仍保留合流制系統(tǒng),雨、污水均通過合流管(渠)排入東濠涌。東濠涌麓湖放水口至朱紫寮段在20世紀90年代初已覆蓋為渠箱,渠箱寬為5.0～8.5m,其中花城賓館至第十七中學段由于施工難度大而未能實施。從朱紫寮至珠江段為明涌,寬度為8～20m。多年來,雖經分段治理,但未按規(guī)劃標準全程整治,其排澇能力只達1～2年一遇的標準,前幾年修建東濠涌高架路時在涌內沿線布置了近300個橋墩(直徑為1.0～1.9m),橋墩的壅水影響使沿岸低洼地區(qū)發(fā)生了積水問題,給人們的生活和工作帶來諸多不便,對珠江廣州河段的環(huán)境也造成危害。為此市政府決定對東濠涌進行截污整治,并建議進行水工模型試驗和非恒定流數值模擬研究,以確定斷面尺寸。1建立環(huán)保的工程方案①東濠涌流域地處建筑物密集的舊城區(qū),兩岸建筑物緊靠堤岸而建,若按規(guī)劃斷面全面改造,則需征地和拆遷,實施難度大,工程費用高。故最終確定近期先考慮截污,合理利用非恒定流數值模擬研究成果,根據廣州市城市排澇總體規(guī)劃,舊城區(qū)河涌近期可滿足十年一遇的防洪標準。有條件的地段按規(guī)劃要求實施,局部低洼處考慮加泵站抽排。②減輕污水對珠江水體的污染,收集全流域的雨、污水并轉輸到獵德污水處理廠。③在流域內創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。④在規(guī)劃紅線內,合理選用拓寬和疏深相結合的工程方案,充分發(fā)揮東、西岸兩側截污管的泄洪能力,合理設置拍門溢流。盡量減少河涌兩岸的拆遷量,以減少工程投資。2項目設計2.1廢水處理東濠涌流域規(guī)劃人口為50.54萬人,污水量標準為425L/(人·d),總污水量為2.52m3/s,截流倍數n=1.0。2.2雨、污合流管東風路以北段為合流渠箱,東風路以南至珠江段為明涌截污。合流渠箱與明涌截污的分界點設在東風路以南處,設置兩組7.0m寬的截污閘,攔截上游污水并導流至西側埋設的截污管,東、西側截污管收集沿線污水和合流污水,在合流管出口處設置閘門或溢流拍門,晴天時渠箱、截污管收集旱流污水,雨天時若截污管的流量大于2倍污水量則打開截污閘及拍門,超過2倍流量的雨、污水可順著東濠涌直流入珠江。在法政路渠箱出口處設排洪泵站;在東濠涌出口處設置防潮閘、排洪泵站和污水提升泵站,污水轉輸到獵德污水處理廠。在雨期,當外江水位超過設計水位時啟動防洪泵排洪。針對不同的雨、污合流情況,可采用以下兩種不同的截流方式(見圖1)。①當雨、污合流管道或渠箱口徑較大時,可在雨污合流管接入主管前設置截污井,根據收水范圍內的污水量,設一口徑較小的污水截流管,保留大管徑的出水口作為溢流口,以控制通過合流管進入污水輸送干管的雨水量(見圖1a)。②當雨、污合流管道口徑較小時,由于匯入污水輸送管的雨水量較少,可將截污井直接設在截污管接入處(見圖1b)。2.3截污工程為保護麓湖水體,沿麓湖東、西側敷設DN400～1200截污管,嚴禁污水進入麓湖。東側由東風路以南至新河浦涌敷設截污管,沿線收集東濠涌東岸一帶及豪賢路、中山路以東、東華西路的污水排入新河浦涌截污管,管徑為DN400～700;西側從截污閘前至八旗二馬路敷設截污管,沿越秀路敷設,沿線收集中山路以西、文明路、玉帶濠、萬福路等西片的污水排入西濠涌至東濠涌截污渠箱,管徑為DN2200～2400。截污管施工完畢后,原排入東濠涌的排污口須全部封堵(雨水溢流口除外),東濠涌明涌流域水體不會再被污染。2.4對撐支護處理渠箱為鋼筋混凝土結構,由于兩岸建筑物密集,故施工中采用鉆孔灌注樁支護和鋼板樁對撐支護,根據地質情況,地基分別采用天然基礎、回填和深層攪拌樁處理,渠箱斷面為(8～15m)×(2.1～2.8m),在渠箱表面種植植物以改善環(huán)境。2.5設置鋼門安全生產管理系統(tǒng)采用手動、電動兩用雙吊啟閉機控制兩組7.0m×2.5m鋼閘門,晴天時緊閉閘門,不讓合流渠箱的污水和初期雨水流入明涌,將其導入西側截污管,暴雨時開閘將雨水排入珠江。2.6這個郵局設置泵房、護坡墻匯水面積為15.08hm2,設計重現期P=20年,設計流量Q=3.8m3/s,設置3臺潛水軸流泵、進水閘和擋水閘,入口處設人工格柵。泵房采用地下式鋼筋混凝土結構,基坑支護采用逆作拱墻,雙電源供電。地面綠化以改善環(huán)境。泵站竣工運行后,解決了法政路一帶積水的問題,提高了防洪排澇能力。水泵及水泵系統(tǒng)東濠涌泵站具有雨季排洪和為獵德污水處理廠輸送污水兩大功能。輸送污水量為11m3/s,總排洪能力為80m3/s。設置8臺大容量、流量為6.5m3/s的潛水軸流泵用于排洪,設置6臺流量為2.75m3/s的潛水軸流泵用于輸送污水,洪峰期間污水輸送設施參與排洪,泵站同時具備旱期回抽珠江水入東濠涌的功能,以保持河涌的景觀環(huán)境。涌口選用液壓控制大型防潮閘和進水閘門;泵站采用全自動控制方式以方便系統(tǒng)管理。泵房頂層采用花園式建筑,有效改善了泵站的整體環(huán)境,成為珠江邊的一道風景線。2.7東港涌