深圳市大康河綜合整治工程水質(zhì)改善工程規(guī)模論證

魏群，謝永生，夏丹，許璇

深圳市大康河綜合整治工程水質(zhì)改善工程規(guī)模論證

魏群1，謝永生1，夏丹2，許璇3

（1.廣東省深圳市龍崗區(qū)建筑工務(wù)局，廣東深圳518172；2.廣東省深圳市物聯(lián)商貿(mào)有限公司，廣東深圳518049；3.廣東省深圳市龍崗區(qū)中醫(yī)院，廣東深圳518172）

通過對大康河流域內(nèi)不同截流標(biāo)準(zhǔn)、不同降雨歷時的分析對比，對所選工程截流規(guī)模的進(jìn)行論證，對新建截污系統(tǒng)和已建、在建截污工程的銜接進(jìn)行分析，以期為河道截流技術(shù)參數(shù)的選取提供指導(dǎo)和借鑒。

河道治理；水質(zhì)改善工程；工程規(guī)模；分析

1 研究背景

1.1 概況

大康河為龍崗河上游右岸支流，發(fā)源于園山。流域面積70.6 km2，天然河道全長9.8 km，平均縱比降為0.013，大康河綜合整治工程主要任務(wù)包括河道防洪、水質(zhì)改善、岸線整治和生態(tài)修復(fù)等[1]。在以往的河道治理過程中，比較片面的強(qiáng)調(diào)防洪、排澇功能，兼顧清淤、疏浚作用，忽略了河道的生態(tài)、景觀等功能，通過對大康河河道防洪、污水排放口情況及生態(tài)情況的調(diào)查、分析和評估，制定本河道綜合整治方案，改善河道水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境，提升區(qū)域居民生活質(zhì)量，打造和諧人居環(huán)境[2]。

1.2 流域內(nèi)已建或在建管網(wǎng)截污效果分析

橫崗污水處理廠配套截污干管工程（二期）包括大康河截污系統(tǒng)。截污干管工程末端的截流規(guī)模：近期5.9萬m3/d，遠(yuǎn)期7.2萬m3/d，截流倍數(shù)n0=1.5。工程沿大康河干流，部分河道敷設(shè)了截污管，在干流上游及福田河口設(shè)總口截污閘，對沿河有漏排污水的排污口進(jìn)行截流，截流進(jìn)入河道的污水。截流對象為旱季污水及一定截流倍數(shù)的雨水，其主要目標(biāo)是收集漏排污水至污水處理廠，提高污水處理率；截流對象為初（?。┯辏菍σ呀ń匚巯到y(tǒng)的完善和強(qiáng)化，主要工程目標(biāo)是保障河道水質(zhì)，改善流域水環(huán)境。因此，從流域存在的問題出發(fā)，在流域排水系統(tǒng)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，新建初（?。┯杲亓飨到y(tǒng)。

2 截流標(biāo)準(zhǔn)論證

2.1 截流倍數(shù)截取初（?。┯甑牟贿m用性分析

現(xiàn)狀截流系統(tǒng)（n0=1.5）的最大截流能力也僅能截流相當(dāng)于0.44 mm/h降雨強(qiáng)度的雨量，換言之，只要產(chǎn)生徑流的降雨，即使1 mm/h降雨強(qiáng)度的降雨也將出現(xiàn)溢流。即使截流倍數(shù)取排水規(guī)范建議的最大值5，根據(jù)深圳市污水模數(shù)，也僅相當(dāng)于截流1.08 mm/h強(qiáng)度雨量。根據(jù)歷年的水文統(tǒng)計(jì)資料，深圳地區(qū)降雨強(qiáng)度超出2 mm/場，降雨歷時1h的標(biāo)準(zhǔn)降雨較為常見。2006年清林徑站全年降雨135天，在n0=5的截流標(biāo)準(zhǔn)下，270場降雨中有129場無法截流。由此可見按截流倍數(shù)(n0= 1.5)確定截流標(biāo)準(zhǔn)雖采取了較大的工程措施，混流污水收集量卻提高不多。

2.2 工程截流標(biāo)準(zhǔn)

基于截流倍數(shù)[3]經(jīng)驗(yàn)值的截流標(biāo)準(zhǔn)不適用，主要考慮對污染較為嚴(yán)重的初(小)雨的有效截流，因此確定初(小)雨的設(shè)計(jì)參數(shù)比較重要。不同地區(qū)的降雨特征、雨型不同，而降雨特征和雨型關(guān)系到降雨前后的峰量分配和發(fā)生時間，對截流系統(tǒng)的布置至關(guān)重要。對清林徑雨量站多年降雨資料進(jìn)行排頻分析，頻率為50%對應(yīng)的降雨量為1696.76 mm，2006年降雨量為1638.4 mm，為平水典型年。為選取適合本工程范圍的截流標(biāo)準(zhǔn)，對清林徑站2006年的降雨資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，全年總降雨場次270場(降雨間隔≤1 h視為1場)。其中：≤9 mm/場的降雨場次為215場，占79.6%；≤7 mm/場的降雨場次為205場，占75.9%；≤5 mm/場的降雨場次為186場，占68.9%。關(guān)聯(lián)分析見圖1、表1。

根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果，對截流標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析：截流標(biāo)準(zhǔn)一：9 mm/場，降雨歷時取1.0 h，降雨強(qiáng)度低于截流標(biāo)準(zhǔn)的降雨場次如表2陰影所示，共215場，48天無法完全截流，河道水質(zhì)保證天數(shù)為317天。

表1 清林徑雨量站（2006年平水年）降雨量～歷時關(guān)聯(lián)分析

表2 截流標(biāo)準(zhǔn)一河道水質(zhì)保證天數(shù)統(tǒng)計(jì)

表3 截流標(biāo)準(zhǔn)二河道水質(zhì)保證天數(shù)統(tǒng)計(jì)

表4 截流標(biāo)準(zhǔn)三河道水質(zhì)保證天數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖1 清林徑雨量站（2006年平水年）降雨資料統(tǒng)計(jì)

表5 截流標(biāo)準(zhǔn)四河道水質(zhì)保證天數(shù)統(tǒng)計(jì)

截流標(biāo)準(zhǔn)二：9 mm/場，降雨歷時取1.5 h，降雨強(qiáng)度低于截流標(biāo)準(zhǔn)的降雨場次如表3陰影所示，共210場，50天無法完全截流，河道水質(zhì)保證天數(shù)為315天。

截流標(biāo)準(zhǔn)三：7 mm/場，降雨歷時取1.0 h，降雨強(qiáng)度低于截流標(biāo)準(zhǔn)的降雨場次如表4陰影所示，共205場，55天無法完全截流，河道水質(zhì)保證天數(shù)為310天。

截流標(biāo)準(zhǔn)四：7 mm/場，降雨歷時取1.5 h，降雨強(qiáng)度低于截流標(biāo)準(zhǔn)的降雨場次如表5陰影所示，共201場，58天無法完全截流，水質(zhì)保證天數(shù)為307天。

5 mm/場，90天無法完全截流，河道水質(zhì)保證天數(shù)為275天。針對以上幾種截流標(biāo)準(zhǔn)，對不同標(biāo)準(zhǔn)下的保證率以及截流系統(tǒng)的規(guī)模進(jìn)行分析，結(jié)果如表6所示。

由表6和圖2可看出：7 mm/場、t=1.5 h是天數(shù)保證率的一個敏感點(diǎn)，因此選取該截流標(biāo)準(zhǔn)作為截流標(biāo)準(zhǔn)。另外，龍崗河干流截污箱涵采用采用7 mm/1.5 h的截流標(biāo)準(zhǔn)，且干流截流箱涵規(guī)模并未納入干支流生態(tài)控制區(qū)面積，支流只有采取相同的截流標(biāo)準(zhǔn)和清污分流措施，才能保障龍崗河干流箱涵的正常運(yùn)行。因此，對于生態(tài)控制區(qū)所占比例較大的大康河流域，采用7 mm/1.5 h是合適的。

2.3 工程截流規(guī)模

根據(jù)工程建設(shè)任務(wù)及目標(biāo)和截流標(biāo)準(zhǔn)要求，新建截流系統(tǒng)規(guī)模按7 mm/場，降雨歷時1.5 h形成的初（?。┯炅孔鳛榭刂埔?guī)模。為確定截流系統(tǒng)的規(guī)模，將支流降雨徑流過程按照支流口之間的傳播時間進(jìn)行錯時段疊加，計(jì)算分段洪峰流量，作為確定截流規(guī)模的依據(jù)[4]。流域自上游向下游各斷面所包含的建成區(qū)面積及洪水傳播時間見表7和表8。

表6 不同截流標(biāo)準(zhǔn)下截流工程規(guī)模分析

圖2 截流標(biāo)準(zhǔn)～河道水質(zhì)保證率統(tǒng)計(jì)分析

表7 流域內(nèi)各斷面所包含的建成區(qū)面積

表8 截污箱涵各斷面匯流時間表

表9 新建截污系統(tǒng)截流規(guī)模單位m3/s

支流口及干流區(qū)間徑流峰值進(jìn)行錯峰疊加后推算出各控制斷面的設(shè)計(jì)初（?。┯炅繀R總見表9。

2.4 新建截污系統(tǒng)和已建、在建截污工程的銜接

新建沿河截污系統(tǒng)主要包括：新塘排洪渠截流系統(tǒng)、福田河截流系統(tǒng)、大康河干流截流系統(tǒng)、大康河干流總口截流系統(tǒng)、簡龍河截流系統(tǒng)。作為已建、在建截污干管的完善和強(qiáng)化，為充分發(fā)揮工程的最大效益，要做好兩者的銜接及配合調(diào)度，具體分析如下：

2.4.1 與已建沿河截污系統(tǒng)的銜接

新塘排洪渠新建截流系統(tǒng)主要沿河道左岸敷設(shè)，近期考慮在新塘排洪渠河口處同橫崗污水廠配套干管工程（二期）DN800的已建管銜接；遠(yuǎn)期打通大康河干流初（?。┯杲亓鞲晒埽瑸樾绿僚藕榍亓飨到y(tǒng)提供出路。另外，考慮利用原大康河左岸截污干管作為本截流系統(tǒng)一部分，通過該部分的雨水口的完善截流，增加已建截污管功能，使其承擔(dān)福田河口下游大康河左岸區(qū)間初（?。┯甑氖占D(zhuǎn)輸任務(wù)。經(jīng)核算，已建DN1000截污管規(guī)模能滿足該區(qū)間1.00 m3/s的初（?。┯晔占D(zhuǎn)輸要求。

2.4.2 與干流截流箱涵的銜接

龍崗河干流整治過程中，在大康河河口建設(shè)橡膠壩，實(shí)現(xiàn)旱季截流漏排污水，至橫崗污水廠；實(shí)現(xiàn)雨季截流大康河流域初期雨水，至龍崗河干流截污箱涵。本工程新建截流系統(tǒng)實(shí)施后，該橡膠壩截流功取消，因此遠(yuǎn)期可定為為蓄水，形成景觀水面之用。從豎向高程分析，本工程截流系統(tǒng)在大康河河口處與龍崗河干流截流箱涵銜接。大康河干流左岸已建截污系統(tǒng)（功能調(diào)整段）河口處管底標(biāo)高37.82 m，右岸新建截流系統(tǒng)繞過河口橡膠壩，穿河同龍崗河干流截流箱涵銜接。穿河段管底標(biāo)高36.90 m，對大康河防洪基本無影響。因此，本功能能滿足與龍崗河干流箱涵銜接的豎向高程要求。從過流能力分析，河口總口截污箱涵尺寸3.5 m×1.5 m，完全滿足大康河流域初期雨水過流量的要求。

3 結(jié)論與建議

（1）通過對大康河區(qū)域降雨資料進(jìn)行論證分析得出大康河綜合整治工程水質(zhì)改善截流系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，為確定截流系統(tǒng)的規(guī)模，將支流降雨徑流過程按照支流口之間的傳播時間進(jìn)行錯時段疊加，計(jì)算分段洪峰流量，作為確定截流規(guī)模的依據(jù)。

（2）工程實(shí)施后，既能滿足城市河道防洪排澇、治污的功能要求，又為市民提供休閑娛樂場所，實(shí)現(xiàn)了社會和環(huán)境效益的統(tǒng)一。

（3）加強(qiáng)對河道及河道周邊區(qū)域的管理力度，提高流域內(nèi)衛(wèi)生水平，杜絕向河道傾倒生活垃圾、建筑垃圾的狀況，綜合管理河道，保持河道清潔通暢。

（4）近期沿河截流管道作為旱季沿河漏排污水和雨季部分混流污水的收納通道；遠(yuǎn)期正本清源之后，沿河截流管道作為流域面源污染的收集轉(zhuǎn)輸通道。

[1]深圳市龍崗區(qū)環(huán)境保護(hù)和水務(wù)局，深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司.大康河綜合整治工程初步設(shè)計(jì)報告[R].深圳：龍崗區(qū)環(huán)境保護(hù)和水務(wù)局

[2]郭延軍.深圳水庫排洪河生態(tài)治河新思路[J].廣東水利水電，2013（8）：48-54.

[3]賀昌海,段興平,王一博等.水利水電工程河道截流分類[J].武漢大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2011，,44（1）：7-11.

[4]王福祥.深圳福田河流域降雨初期徑流截流研究[D].蘇州，蘇州科技學(xué)院，2009.

TV212

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1673-9000（2017）02-0164-03

2016-11-18

魏群(1984-)，男，湖南邵陽人,工程師，主要從事節(jié)水灌溉、河道工程前期研究工作。