广州市沙河涌截污系统存在问题及解决方案

广州市沙河涌截污系统存在问题及解决方案

中国南方水网密集，城市居民生活在河边，雨水一般排放到河流中。广州市共有河涌231条,河道总长为913km。随着经济的发展和城市化进程的推进,河涌污染问题日益严重,河涌截污成为广州市污水治理的重点和难点。近年来,河涌截污建设正在全面展开,已建河涌截污工程对污水的有效治理发挥了重要作用,同时也出现了一些问题。沙河涌是广州市区内河最长、沿岸人口最多的一条河涌。经过十余年的截污工程建设,目前已经初步构建了整个流域的截污干管系统,污水收集后最终进入猎德污水处理厂处理。以沙河涌截污系统为例,在现状踏勘调研的基础上,就其现存问题进行了全面、系统的分析,并提出了解决思路和整改措施,为逐步完善截污系统提供了科学的决策依据。1沙柳河涌三大河流沙河涌跨越越秀区、天河区和白云区,干流全长为15.6km,集水面积为32km2。其上游右支流源于白云区榕树头,左支流与耙齿沥水库相连,左、右支流在元岗桥汇合后向南流,在珠江宾馆处汇入珠江前航道。上游的耙齿沥水库泄洪入沙河涌,规划下泄流量为8m3/s,采用自流方式排涝。沙河涌处于城市中心区,规划为一类河涌,其周围是广州市经济、文化的中心区域,也是未来发展的重要地区。沙河涌集防洪排涝、绿化、景观、休闲、旅游等多功能为一体,在改善环境质量和景观方面具有重要作用,目前正在进行综合整治。元岗桥以南的沙河涌中、下游段两岸截污干管已于2004年前基本完成并投入运行,已建截污干管管径为800～2000mm,总长约为22.5km。2006年沙河涌下游拍门漏水频繁(其中漏水较大的拍门口有13个,拍门漏水现状见图1),对河涌造成了极大污染,引起各方关注。采取改造下游部分拍门井、临时封堵等措施,仍未从根本上解决问题,且造成下游管渠呈压力流状态,加大了暴雨时浸没街道的风险。对现有系统进行全面的检查和分析后,提出了系统解决方案,最终解决了下游拍门漏水等问题,相关污水系统工程正在实施中。2截污工程运行水位下降原因。《对于,截①城市化进程加快,污水量剧增沙河涌上游区域早期规划(1997年—2010年)人口密度较低(78人/hm2),后来调整为680人/hm2(2005年)。最近几年,随着沙河涌上游的迅速发展,人口密度逐年增加,加上大量的暂住人口,现状实际人口已远远超过早期规划人口。2004年9月—2007年3月,对沙河涌上游右支流断面旱季流量先后进行了6次监测,结果差异较大,后五次的监测流量分别是第一次的3～6倍,这表明,污水流量增长很快,新规划调整前已建成的截污干管容量渐显不足。②规划调整,已建管道的污水设计流量改变沙河涌截污系统原设计纳污范围不包括北部的南湖片区,但新规划拟将南湖片区的污水经斯文井泵站提升转输至沙河涌系统,造成污水流量的设计基础变化,对已建截污系统造成冲击。③污水厂内泵房运行水位太高,污水管渠水位抬高沙河涌截污拍门漏水期间,污水厂内泵站实际运行水位高出原设计值3～5m,猎德主渠箱大量蓄水,泵站集水池容积大大增加,这样可减小水位波动,有利于水泵的稳定运行,但整个流域管渠内实际水位大大抬高,导致污水收集系统存在以下问题:a.实际水力坡度小于设计坡度,流速降低,过流能力下降;b.管渠流速过慢而易导致管道淤塞;c.管渠内水位高过河涌水位,污水通过拍门溢流。④管渠淤塞,污水管渠过流受限猎德沿江截污主渠箱于1999年建成使用,2004年6月对该主渠箱沿线(西濠涌泵站—猎德厂提升泵房)测量发现,淤泥平均厚度>50cm,最大厚度达1.24m。沙河涌截污工程竣工后,未定期进行维护与清疏,而沿线截流式污水管的生活垃圾及合流管的泥沙甚多,管道淤积严重,特别是部分倒虹管过河管道几乎全管积淤,导致过水断面大大减少,降低了污水输送能力。例如,清淤前沙河涌东侧的d1200mm主干管淤塞后仅有20cm剩余断面,珠江宾馆d2000mm过河主干管淤塞了近50%。其他管渠也都有不同程度的淤积问题。⑤局部污水与雨水系统贯通,河水倒灌根据拍门漏水期间水量监测及水位调查数据,珠江潮水位与猎德主渠箱的水位存在正相关关系。主要原因:a.管渠水位抬高后,拍门闭合不严,污水通过拍门与江河水贯通;b.局部雨污混接错接,涨潮时河水经雨水管渠倒灌;c.渠箱、管道局部施工质量较差,出现漏水。⑥上游河涌截污系统未完成,导致下游水质尚未根本改善沙河涌中、下游段截污干管工程早已完成,但上游截污系统建成前,旱流污水仍未根本截流,虽然河床内已设橡胶坝等临时截流措施,但因淤塞等原因仍出现坝上溢流,污染下游水质。⑦支涌截污及污水支管有待完善截污干管的实施可有效解决沙河涌干流污染问题,但流域内污水支管的完善尚待逐步展开。⑧其他原因其他原因包括工程建设过程遗留的问题、管网维护与管理不足等问题,例如:工程实施中因不能拆迁、道路建设不同步等原因导致局部管线未能有效贯通,局部变更倒虹过河管增加过流瓶颈;部分管道及检查井施工中残留的水泥砂浆等未能清理、模板未能拆除;管渠维护不足,淤塞严重;管渠积有大量垃圾、部分拍门受垃圾顶托而关闭不严;拍门被盗,未能及时更换。3污水管渠的完善①根据新的规划要求及发展实际,重新调整污水规划和实施相关污水工程根据最新的城市规划及发展实际,在对现有污水系统进行核算和利用的基础上,重新完善污水规划。新调整的污水规划考虑了远景发展的需要,除了现有污水厂逐步分期扩建外,在沙河涌上游规划新增一座污水厂,单独处理上游污水。近期新规划污水厂建成前,先建污水泵站临时提升上游污水。②调整污水厂内泵房运行水位,降低污水管渠水位对污水厂内泵站的运行水位进行合理调整,降低泵站运行水位,既要满足整个系统的正常排污,又要尽量满足泵站的稳定运行及节能要求。整改后,泵站运行水位降低了2～3m。③实施污水管渠全面清疏实施清淤工程,全面疏通管线,增加管渠的过流能力,降低污水的过流水位,其实施对于发挥整个系统的设计排污功能非常重要。现已全面实施了主要污水管渠的清淤工程,对于重要的节点位置通过潜水员水下清淤加以解决。④进行局部排水改造针对具体问题,进行了部分排水管道的改造、部分拍门井改造等,解决了拍门关闭不严问题,打通部分瓶颈,贯通了现状污水管网,纠正了主要的雨污错接点,杜绝珠江水倒灌。⑤完善上游截污系统及下游污水厂扩建工程沙河涌上游截污管道工程正在施工,污水泵站即将施工,规划新增的污水厂正在项目前期咨询阶段。沙河涌上游污水系统完善后,对下游的水质保证至关重要。下游猎德污水厂三期扩建工程正在实施,四期扩建工程也正在立项中。⑥完善支涌截污及污水支管工程沙河涌污水系统工程的完善将是一个长期的过程,除了干管系统的建设外,流域内大面积的支涌、支管完善和改造更是长期而艰巨的任务。⑦实施河涌补水工程沙河涌干流全程高差很大,河床高差达36m,河涌截污完成后,若无另外补水,河涌补给水源在旱季中断,将造成河床裸露。因此,需同步实施河床补水工程。沙河涌上游规划新建的污水厂尾水即可作为补水水源之一。目前,补水方案正在实施中。⑧实施河道清淤工程,修复河床生态体系河涌截污时,必须同步实施河道清淤工程。截污、清淤、补水都是河床底泥和水体生物修复的前提。只有建立了河涌生态体系,才能使河涌水环境得到根本改善,从根本上解决河涌黑臭问题。⑨其他对策其他对策包括:a.加强污水管渠的日常管理、维护。为避免污水管网系统工程的运行维护不足或不当造成污水管渠系统不能正常发挥其功能,应确定专业单位对污水管渠定期进行维护与疏通。b.防止污水偷排,落实河涌保洁长效管理制度。加强环保意识宣传教育,严禁向河涌偷排污水或抛洒垃圾,对违反制度的单位及个人应作出相应处罚;定期清理河涌的水面漂浮垃圾、沿岸河堤垃圾,落实垃圾清理、保洁的长效管理制度。c.完善排水许可证制度,排水管道建设审批必须贯彻规划要求;加强排水竣工资料档案管理。d.逐步建立和完善污染源和排水管网信息数据库,为排水管网建设、管理和应急处置提供技术支持。4广州河涌截污的解决对策广州市沙河涌截污系统现存问题既有河涌截污管渠局部的问题,也包含上、下游整个大系统的问题;产生问题的原因既有规划设计的不完备,也有运行维护管理的不合理。针对这些问题,提出了相应对策,并已从多方面进行了整改和逐步完善,目