黄汴河泥沙污水处理方案论文1.doc

黄汴河泥沙污水处理方案研究刘军杰1 史传文1摘 要：黄汴河是开封市区自北流向南的一条天然河流，现在黄汴河泥沙淤积严重，河床抬高，所以应建沉沙池；河水发黑，污染严重，所以应作除污处理。 Abstract： Huang Bian River was the capital city from the north to south flow of a natural river, Huang Bian River is now a serious sedimentation, riverbed, it should be built settling basin; river black, pollution is serious, it should be decontamination treatment .关键词：河道修复；淤积；污染；沉沙池；专用管道1 问题的提出2009年9月，黄河水利职业技术学院黄汴河治理项目组，对黄汴河进行了实地考察。发现黄汴河存在的主要问题有如下两项。第一，泥沙淤积严重，河床抬高迅速，导致清淤工作量巨大。第二，河水发黑，污染严重，臭气熏天。这和开封作为旅游城市很不相配。河道水体基本上属于5类水，有碍市区景观。2 解决方案2.1渠首引水方案考虑到黄汴河的具体情况，黄汴河印的是黄河的水因而含沙量较大，旱期，上游可以利用黄河水进行田间的灌溉，汛期，由于农田不需要大量的水，因而在汛期可将多余的水排放到沉沙池中，这就需要一定的水流速，因而在此处建议用沉沙槽是取水，利用进水闸前的沉沙槽使水流中的粗沙下沉，并由冲沙闸排走，以减少入渠泥沙。沉沙池方案在黄汴河上游建一沉沙池，解决泥沙沉积问题（1）沉沙池方案a.沉沙池位置：沉沙池是沉淀水中大于规定粒径的有害泥沙，使水的含沙量符合水质要求并与下游渠道挟沙能力相适应的水池。其断面远大于引水渠道断面，水流至其内流速骤减，挟沙能力降低，泥沙遂沉于池中。进出口常设闸门。应在池中沉淀泥沙的最小粒径及沉于池中泥沙的沉降百分比，由用水性质确定。因黄汴河是自北向南的直线型河流，泥沙的流向是自北向南，故应在黄汴河上游建沉沙池。b.沉沙池设计方案1：沉沙池按形式可分为直线形沉沙池、曲线形沉沙池、沉沙条渠形和混合形沉沙池及其它特殊形式的沉沙池等。沉沙池按清淤方式又可分为冲洗式沉沙池，机械清淤沉沙池和淤改式沉沙池；冲洗式沉沙池又可分为自流冲洗和提水冲洗两种。研究沉沙池内泥沙运动规律及淤积分布，对处理工程泥沙问题有重要实践意义,由于黄汴河的河水流速均匀，故可用水力冲洗式沉沙池；根据黄汴河及河道周围的平面，应设计成直线沉沙池。根据黄汴河河道的宽度（10米15米）来设计沉沙池的大小。因定期冲洗式沉沙池的主要优点是结构简单，运用可靠，不易发生故障；缺点是流速不均匀，当含沙量较大时，冲洗频繁，管理复杂。而且黄汴河流速均匀且含沙量一般，所以应设计成定期冲洗式沉沙池!c.沉沙池建设费用：由河道的尺寸设计成的沉沙池的费用为40万元。d.沉沙池运行费用：运行费用每年为建设费用的1/ 沉沙池的水力计算沉沙池尺寸的确定。A=Qmax/vB=A/HpS=KL=KHPv其中：A沉沙池过水断面 Qmax最大供水流量 v纵向平均流速 S工作长度 Hp工作水深收稿日期：2009-12-20作者简介：王敬争（1988-），男，河南焦作人，水文水资源方向。E-mail:纵向平均流速L泥沙呈直线运动是经过的平均流速K水流紊动等对泥沙的不利影响而采用的系数，k=1.21.5沉沙池的纵向底坡（i），根据冲沙要求的流速（Vc）用明渠均匀流公式确定。沉淀池长度计算简图1-进口控制闸;2-沉淀室；3-廊道闸门；4-出口控制闸；5-冲沙廊道2.2橡胶坝方案在黄汴河沿程布设橡胶坝以提高水位，从而提高黄汴河水流速。由于橡胶坝应建在推移质不严重的河流中，所以，此处建坝应与以上两种配合使用橡胶坝的土建部分可参照水闸设计，坝、机房和供水池等布置需紧凑、协调。橡胶坝可在黄汴河沿程按照水流速具体情况进行布置。2.3关于黄汴河排污的解决方案由于黄汴河当前的使用功能主要为泄洪、农灌、排涝和纳污，经过多年的运用，河槽淤积严重，且呈逐年增多趋势，致使过水断面缩小。主要原因是行洪或排沥水带来的泥砂沉淀，或者是沿途城填排放污水各种污染物质的沉积，特别是河道久不过水，受风蚀作用而沙化，再经风刮、暴雨冲刷堤顶、堤坡、滩地，泥土淤积河床。由于流速降低，沉积到闸上相当长河道主槽内，造成河床升高，致使纵坡变缓，过水断面缩小，过水能力降低。1对于此种情况在河道中另外设置污水管道，可在河道出市区后进行交汇。2.3.1具体布置方案在河道左岸布置直径为2-3m的砼管道，将其与生活污水管道相连接，排放生活污水，并定长留口定期进行清理。（2）河道清淤方案清淤费用及不良影响 (1)清淤费用：以挖代沉的清淤费为5元/m3，年均50万元左右，管理单位每年用在沉沙上的费用将达200万元。（2）不良影响：每年要耗费大量人力，物力，财力进行清淤，且清淤时噪音大，影响当地居民的生活。若清淤不及时，沉沙池入口壅水，淤积总干输沙渠。泥沙下泄，抬高渠床，阻水壅水，上游水大量浪费，下游无水可引产生水事纠纷。 （3）两个方案比较 沉沙池a、效果快且好，大大减轻了清淤负担；b、施工操作简单；c、成本费用低；d、对当地居民的生活影响小。人工清淤a、效果慢且差；b、施工操作复杂；c、成本费用高；d、噪音大，影响当地居民的生活。 2.2污水集中管道收集方案 污水集中管道收集，送污水处理厂。a、方案费用：根据市政管道工程组织设计所需的管道，每公里管道的建设费用为70万元，则根据污水处理厂与黄汴河的距离，则施工建设的总费用为200万元左右。b、方案效益