截污工程在东竹滩流域规划设计中的应用

截污工程在东竹滩流域规划设计中的应用

广东省非常重视珠江流区的水环境和河道整治工作。为了确定广州市的废水处理总体规划，广州市制定了《广州废水处理总体规划》，明确了广州废水处理的总目标：使广州珠江运河的西航达到国家《地表水环境质量标准》（gb3838-88）c。一流和西部航道达到iv级标准。黄柳运河达到三级标准。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仅提高了防洪抗灾能力,而且改善了两岸的水环境和生态环境,具有显著的社会效益和经济效益。东濠涌的下游排出口与珠江前航道相通,东濠涌截污整治工程是保护珠江水体、改善城区中心环境的关键工程。东濠涌是广州市城区中心南北向河涌,集污水、雨水排放和防洪排涝功能于一体。全流域面积达12.3km2,全长为4200m。主涌始于麓湖放水口,从北往南横穿广州市越秀区,沿途汇入法政路渠箱、孖鱼岗涌、玉带濠和新河浦涌来水,在大沙头以西流入珠江前航道。由于东濠涌流域地处建筑物密集的旧城区,近期难以将排水系统改造成雨污分流制,因此东濠涌流域仍保留合流制系统,雨、污水均通过合流管(渠)排入东濠涌。东濠涌麓湖放水口至朱紫寮段在20世纪90年代初已覆盖为渠箱,渠箱宽为5.0～8.5m,其中花城宾馆至第十七中学段由于施工难度大而未能实施。从朱紫寮至珠江段为明涌,宽度为8～20m。多年来,虽经分段治理,但未按规划标准全程整治,其排涝能力只达1～2年一遇的标准,前几年修建东濠涌高架路时在涌内沿线布置了近300个桥墩(直径为1.0～1.9m),桥墩的壅水影响使沿岸低洼地区发生了积水问题,给人们的生活和工作带来诸多不便,对珠江广州河段的环境也造成危害。为此市政府决定对东濠涌进行截污整治,并建议进行水工模型试验和非恒定流数值模拟研究,以确定断面尺寸。1建立环保的工程方案①东濠涌流域地处建筑物密集的旧城区,两岸建筑物紧靠堤岸而建,若按规划断面全面改造,则需征地和拆迁,实施难度大,工程费用高。故最终确定近期先考虑截污,合理利用非恒定流数值模拟研究成果,根据广州市城市排涝总体规划,旧城区河涌近期可满足十年一遇的防洪标准。有条件的地段按规划要求实施,局部低洼处考虑加泵站抽排。②减轻污水对珠江水体的污染,收集全流域的雨、污水并转输到猎德污水处理厂。③在流域内创造良好的环境条件。④在规划红线内,合理选用拓宽和疏深相结合的工程方案,充分发挥东、西岸两侧截污管的泄洪能力,合理设置拍门溢流。尽量减少河涌两岸的拆迁量,以减少工程投资。2项目设计2.1废水处理东濠涌流域规划人口为50.54万人,污水量标准为425L/(人·d),总污水量为2.52m3/s,截流倍数n=1.0。2.2雨、污合流管东风路以北段为合流渠箱,东风路以南至珠江段为明涌截污。合流渠箱与明涌截污的分界点设在东风路以南处,设置两组7.0m宽的截污闸,拦截上游污水并导流至西侧埋设的截污管,东、西侧截污管收集沿线污水和合流污水,在合流管出口处设置闸门或溢流拍门,晴天时渠箱、截污管收集旱流污水,雨天时若截污管的流量大于2倍污水量则打开截污闸及拍门,超过2倍流量的雨、污水可顺着东濠涌直流入珠江。在法政路渠箱出口处设排洪泵站;在东濠涌出口处设置防潮闸、排洪泵站和污水提升泵站,污水转输到猎德污水处理厂。在雨期,当外江水位超过设计水位时启动防洪泵排洪。针对不同的雨、污合流情况,可采用以下两种不同的截流方式(见图1)。①当雨、污合流管道或渠箱口径较大时,可在雨污合流管接入主管前设置截污井,根据收水范围内的污水量,设一口径较小的污水截流管,保留大管径的出水口作为溢流口,以控制通过合流管进入污水输送干管的雨水量(见图1a)。②当雨、污合流管道口径较小时,由于汇入污水输送管的雨水量较少,可将截污井直接设在截污管接入处(见图1b)。2.3截污工程为保护麓湖水体,沿麓湖东、西侧敷设DN400～1200截污管,严禁污水进入麓湖。东侧由东风路以南至新河浦涌敷设截污管,沿线收集东濠涌东岸一带及豪贤路、中山路以东、东华西路的污水排入新河浦涌截污管,管径为DN400～700;西侧从截污闸前至八旗二马路敷设截污管,沿越秀路敷设,沿线收集中山路以西、文明路、玉带濠、万福路等西片的污水排入西濠涌至东濠涌截污渠箱,管径为DN2200～2400。截污管施工完毕后,原排入东濠涌的排污口须全部封堵(雨水溢流口除外),东濠涌明涌流域水体不会再被污染。2.4对撑支护处理渠箱为钢筋混凝土结构,由于两岸建筑物密集,故施工中采用钻孔灌注桩支护和钢板桩对撑支护,根据地质情况,地基分别采用天然基础、回填和深层搅拌桩处理,渠箱断面为(8～15m)×(2.1～2.8m),在渠箱表面种植植物以改善环境。2.5设置钢门安全生产管理系统采用手动、电动两用双吊启闭机控制两组7.0m×2.5m钢闸门,晴天时紧闭闸门,不让合流渠箱的污水和初期雨水流入明涌,将其导入西侧截污管,暴雨时开闸将雨水排入珠江。2.6这个邮局设置泵房、护坡墙汇水面积为15.08hm2,设计重现期P=20年,设计流量Q=3.8m3/s,设置3台潜水轴流泵、进水闸和挡水闸,入口处设人工格栅。泵房采用地下式钢筋混凝土结构,基坑支护采用逆作拱墙,双电源供电。地面绿化以改善环境。泵站竣工运行后,解决了法政路一带积水的问题,提高了防洪排涝能力。水泵及水泵系统东濠涌泵站具有雨季排洪和为猎德污水处理厂输送污水两大功能。输送污水量为11m3/s,总排洪能力为80m3/s。设置8台大容量、流量为6.5m3/s的潜水轴流泵用于排洪,设置6台流量为2.75m3/s的潜水轴流泵用于输送污水,洪峰期间污水输送设施参与排洪,泵站同时具备旱期回抽珠江水入东濠涌的功能,以保持河涌的景观环境。涌口选用液压控制大型防潮闸和进水闸门;泵站采用全自动控制方式以方便系统管理。泵房顶层采用花园式建筑,有效改善了泵站的整体环境,成为珠江边的一道风景线。2.7东港涌