廈門會展南路排洪箱涵的現(xiàn)狀及污水截污方案探討

曾曉暉

摘 要：文章對廈門會展南路雙孔排洪箱涵的現(xiàn)狀及存在的問題進行分析，并提出了污水截污方案的設想，可為類似工程處理提供參考。

關(guān)鍵詞：雙孔排洪箱涵；現(xiàn)狀及問題；污水截污

中圖分類號：TU992.23 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）20-0166-03

鑒于目前排洪箱涵污水排放對廈門市周邊海域帶來了不小的環(huán)境影響，從保護環(huán)境、減少污染物排放的角度出發(fā)，對排洪箱涵進行截污工程是十分必要的。而排洪箱涵排放口直接暴露在沙灘上也嚴重影響廈門建設旅游城市的實現(xiàn)，因此將排洪箱涵排海管延伸至更深的海域也是十分迫切的。

1 廈門會展南路排洪箱涵現(xiàn)狀

會展南路雙孔排洪箱涵匯集蓮前東路及文興東路二路排洪箱涵。位于前埔污水處理廠管轄范圍內(nèi)，在蓮前東路的排洪箱涵為單孔起自洪文瑞景航空城到會展路變?yōu)殡p孔排洪箱涵，再經(jīng)會展南路雙孔5 m×2 m排洪箱涵入海。文興東路單孔3.2 m×1.5 m排洪箱涵從店上西里車站起至交叉路口與會展南路雙孔排洪箱涵相接入海（圖1）。

在雨量較大時，從云頂巖至前埔的山體水及湖邊水庫溢洪道水匯入蓮前東路排洪箱涵，前埔村的低洼處、明發(fā)新城底層及道路會被淹。另外，在箱涵上游存在著較多的污水混接接入，經(jīng)勘察，污水接入點及污水量主要為：

①明發(fā)紫微路口處接入的雨水管主要匯入來自華林綠景、明發(fā)紫微周邊小區(qū)居民陽臺水及附近菜市場廢水，雨污混流，水量大約500 m3/d。

②華林二期處接入d800 mm的雨水管內(nèi)有輕微雨污混流，主要來自華林二期及周邊小區(qū)居民陽臺水，水量約300 m3/d。

③蓮前東路的前埔村段有多條管接入。友緣川菜館旁的d800 mm雨水管接入道路南側(cè)的前埔村排洪箱涵的水，水量約為800 m3/d；道路南側(cè)的前埔農(nóng)貿(mào)市場旁的雨水管接入由古樓村和部分前埔南區(qū)的雨污混排水及陽臺水水量約1 000 m3/d；前埔村清潔樓旁的雨水管接入道路北側(cè)的前埔村排洪箱涵的水約1 000 m3/d。

④文興東路排洪箱涵的污水來自店上西里兩側(cè)的部分前埔村污水及部分前埔南區(qū)周邊居民的陽臺水，水量約2 000 m3/d。

綜上，會展南路排洪箱涵因混接接入的污水量約為5 600 m3/d。

2 根據(jù)現(xiàn)場勘察，現(xiàn)狀運行存在的問題

①污水主要來自前埔村，前埔村地勢較低，人員居住混雜、密度大，雨污合流。其它點主要是陽臺水及少部分建筑物污水亂接。污水量約為6 000 t/d。

②海水倒灌。高潮時海水上升至排?？谏戏讲⒌构嘀辽徢皷|路低潮時淹沒1/2排海口， 部分文興東路排洪箱涵可見海水。大潮時海水下降至排?？谙路?。

③雨天時水量大。從云頂巖至前埔的山體水及湖邊水庫溢洪道水匯入蓮前東路排洪箱涵，前埔村的低洼處、明發(fā)新城底層及道路會被淹。

④排洪箱涵內(nèi)淤積嚴重。從會展南路的排海口至蓮前東路前埔村段箱涵長度約2 000 m，積泥砂厚約80 cm，約8 000 m3。

3 初步解決方案設想

各雨水管都在主干道上，污水管高于雨水管1～3 m，無法直接進行截污，需經(jīng)泵站提升。用地、供電、運行、防澇等都有問題，前埔村出水口多，又缺乏管網(wǎng)系統(tǒng)，改造難度大，分點截污無法做到完全截污，不建議采用分點截污。建議采用在會展南路箱涵進行整體截污，整體截污必須要考慮以下問題：

①解決遇暴雨時，蓮前東路前埔村及明發(fā)新城低洼地段居民房及道路被淹問題，以避免由此引起的法律訴訟。

②產(chǎn)生新的臭味問題，截污后因無海水倒灌，管內(nèi)可能產(chǎn)生污水淤積而發(fā)出臭味，引起相關(guān)居民的投訴。

③此段為會展片區(qū)最低點，日常管內(nèi)會淤積大量泥砂，要經(jīng)常進行清淤。

3.1 整體截污方案一

在會展南路排洪箱涵兩個排?？冢▽? m×高2 m）末端護岸的綠地上建一及管理用房，配置雙電源及發(fā)電機組，用于截污排洪箱涵內(nèi)整體的污水和防止海水倒灌。利用文興東路上的雨水箱涵（寬3.2 m×高1.5 m）有部分穿過前埔污水廠東邊的綠地內(nèi)，利用該段新建一進水泵房，這樣閘門截污住箱涵內(nèi)的混排水可通過文興東路的雨水箱涵倒流至泵房，再提升至污水廠進水管網(wǎng)。該方案泵房擬建的綠化用地為廠區(qū)自有綠地，不需拆遷征用，節(jié)約建設成本，且是提升進入主干管的最短距離。但該方案會使箱涵內(nèi)污水淤積水位升高，可能會對前埔會展段低洼片區(qū)產(chǎn)生一定影響，需進一步論證；箱涵內(nèi)臭味較大，可能會對周邊居住區(qū)產(chǎn)生影響。

3.2 整體截污方案二

在會展南路兩股水的匯流處封堵，將排洪箱涵改道，拐至會展中心草地上，并在此建一沉砂池及提升泵房，提升后新建d500污水壓力管橫穿后接入會展南路至d500污水管；改建后箱涵的出口接入原會展南路箱涵，在接入口處設置閘門。在此建泵房水流較順暢，箱涵內(nèi)污水不會淤積，臭味較小。但泵房需占用會展中心綠地，需新建一條d500污水壓力管橫穿會展南路，繞過隧道再進入廠內(nèi)主管，污水提升路線較長；若利用原會展南路d500的污水管，目前可以接納，但中長期將超負荷，需進一步論證。

3.3 整體截污方案三

除截污點與方案二不同，其它點與方案二相同。截污點：在會展路的雨水箱涵和文興東路與會展路交叉口分別進行截污，至會展中心綠地泵房。

該方案較其它方案的最優(yōu)點在于水流順暢，箱涵內(nèi)污水不會淤積，臭味較?。辉摲桨甘墉h(huán)島干道隧道工程的影響，施工難度較大。

4 工藝方案分析

4.1 截污方式選擇

箱涵截污可采用的方法有兩種，一是源頭截污，將污水源直接接至污水管網(wǎng)系統(tǒng)，不再進入排洪箱涵；二是末端截污，在排洪箱涵末端出口前設置截污，按截污倍數(shù)將污水及部分初期雨水轉(zhuǎn)輸至污水系統(tǒng)。

在會展南路排洪箱涵上游的污水接入點情況復雜，難以完全摸清和改造，故選擇采用末端截污的方式，在排海口前設置截污井和截污泵站，將排洪箱涵內(nèi)的污水轉(zhuǎn)輸至污水管網(wǎng)系統(tǒng)。

4.2 截污水量

會展南路排洪箱涵旱季污水量約為5 600 m3/d，由于前埔污水處理廠預處理區(qū)初沉池出水井及污泥泵房已考慮雨水過量時溢流措施，因此可接納一定的初期雨水，但同時考慮到過多的雨水進入污水處理廠將會對污水處理產(chǎn)生不利影響，故擬選擇的截污倍數(shù)為1.0。

4.3 截污井工藝方案選擇

在排洪箱涵上需設截污井進行截污，井內(nèi)常采用的截污方式為旱季時設雨水堰或水力拍門來防止海水倒灌并使污水進入截污泵站，雨季時大量的雨水通過雨水堰或水力拍門進入后續(xù)的排洪箱涵排放。

無論是設雨水堰還是水力拍門，都不可避免的會給雨水箱涵帶來額外的水力損失，設雨水堰時為防止海水倒灌入截污泵站，雨水堰堰頂需高于高潮位，由于高潮位已經(jīng)高于現(xiàn)狀箱涵頂，雨水堰堰頂也將高于現(xiàn)狀箱涵頂，雨水通過雨水堰的水位需比現(xiàn)狀高2 m以上（現(xiàn)狀箱涵孔高2 m）。由于本次截污屬改造工程，上游部分地區(qū)的雨水排水情況已經(jīng)出現(xiàn)暴雨時積水無法排出的情況，而設置雨水堰需提高排洪箱涵上游水位2 m以上，將使上游的雨水排放更加困難，導致積水情況更加嚴重，給排洪安全帶來更多的不利影響。因此在本次截污中選擇采用對現(xiàn)狀排洪影響較小的設水力拍門的方式來截污控制。

經(jīng)咨詢和比較，水力側(cè)翻式自由拍門的開啟力小，水力損失僅約0.05 m，相對而言對雨水正常排放的影響較小，故本次截污擬采用水力側(cè)翻式自由拍門用以截污井內(nèi)的雨水排放控制。而針對水力側(cè)翻式自由拍門開啟力小的情況，為避免在旱季時污水沖擊下也開啟導致污水排入海域，在截污井拍門前設置污水集水坑，且截污泵站進行水位控制，避免截污井內(nèi)出現(xiàn)水位達到拍門開啟水位的情況，從而避免污水直接排入海域。

5 排洪箱涵截污方案擬選設計

5.1 截污井工藝

針對會展南路排洪箱涵現(xiàn)狀，擬選擇在會展南路近環(huán)島路處的排洪箱涵上設置截污井。截污井內(nèi)設置水力側(cè)翻式拍門用于控制污水的截污，當雨天時拍門自動開啟，雨水能夠通過截污井再進入后續(xù)排洪箱涵，然后在排放至海域；當非雨天時拍門自動關(guān)閉，既截污了污水，也防止了海水倒灌，截污井工藝如圖2所示。

截留污水通過設置DN500污水管接至新建污水截留泵站，考慮截留倍數(shù)為1.0，新建污水泵站規(guī)模為11 200 m3/d。截留污水通過泵站提升后轉(zhuǎn)輸至污水管網(wǎng)最終進入前埔污水處理廠處理。

5.2 主要構(gòu)筑物設計

①截污井。截污井平面尺寸13 m×4 m，設置于現(xiàn)狀排洪箱涵上，為保障足夠的過水斷面，井內(nèi)設置2 000×2 000側(cè)翻式水力拍門5臺。拍門前新設DN500截污管將污水接至污水截留泵站。

②污水泵房。污水泵站的最大設計流量約為130 L/s，選用4臺污水泵（3用1備），潛水泵參數(shù)為Q=43 L/s，H=10 m，P=7.5 kW。

泵房由進水井、格柵間、集水池及出水井組成。泵房平面尺寸16.9 m×6.0 m。

進水井設在最前端，Ф500進水管接入進水井。格柵間安裝1臺粉碎性格柵用于去除污水中的雜質(zhì)，以保證水泵正常工作，1臺人工格柵用于粉碎性格柵檢修時過水用。格柵前安裝電動閘門。污水經(jīng)粉碎性格柵后進入集水池。水泵運行由安裝于集水池的液位計根據(jù)水位高低，調(diào)節(jié)水泵運行臺數(shù)，4臺水泵交替運行，設事故岔道管一根。

為減少污水泵站在運行中對周邊環(huán)境的影響，污水泵房所有設備均安裝于地下且采用潛水電機，檢修孔蓋板設為壓力式蓋板，防止泵房內(nèi)臭氣外泄。

在污水泵房上部設脫臭裝置進行除臭。

5.3 變配電間及值班室

在污水泵站內(nèi)設變配電間及值班室，建筑面積80 m2。建筑方案與周邊景觀融為一體。

6 截污工程的影響和對策

由于本次截污在會展南路排洪箱涵上設截污井進行污水截污，不可避免地會給正常排洪帶來負面影響，盡管已選擇水力條件更好的側(cè)翻式水力拍門以及在截污井內(nèi)考慮更多的過水斷面，但仍會使上游雨水水位提高約0.30 m左右，在排洪安全性上有一定的損失。如需加強排洪安全性，需對上游低洼地進行加高改造。

由于雨水中的未知雜質(zhì)較多，水力拍門在閉合時密封處可能會有石塊或其他雜質(zhì)堵塞，造成密封不嚴，高潮位時海水會倒灌，使大量海水進入污水系統(tǒng)，影響前埔污水處理廠處理效果。此時可采取的對策是加強截污泵站的水位監(jiān)測，當雨日過后泵房內(nèi)水位仍積高不下時需對水力拍門進行清理。

以上是筆者對會展南路排洪箱涵的現(xiàn)狀及污水截污方案的設想，所提出的方案已對會展南路排洪箱涵污水截污工程的設計起到了積極的作用。

參考文獻：

[1] 董文超.深圳市東濱路排洪箱涵水力計算與分析[J].黑龍江科技信息，2012，（4）.