真空沖洗系統(tǒng)在排水管網(wǎng)清淤中的應(yīng)用

任艷龍 楊 清

(天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院四川分院，四川 成都 610041)

0 引言

城市地下管線是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”[1]，排水管網(wǎng)作為城市的重要基礎(chǔ)市政設(shè)施之一，承擔(dān)著城市污水的收集和輸送，是一座城市的“里子”，“里子”的暢通與否對(duì)一座城市的“面子”有很大影響。常規(guī)的排水管網(wǎng)一般按照規(guī)范，每間隔一定距離設(shè)置供檢修維護(hù)用的檢查井，但在某些復(fù)雜項(xiàng)目中，存在較長(zhǎng)距離排水管網(wǎng)無(wú)法設(shè)置檢查井的情況，該種情況下的排水管網(wǎng)就需要采取特殊的清淤方式。

1 工程設(shè)計(jì)方案

大山東涌是廣州市番禺區(qū)的一條黑臭河涌，全長(zhǎng)約2.8 km，河涌斷面最窄處僅3 m左右，河涌大部分河段橫穿植村、大山村等城中村區(qū)域，穿城中村段河涌?jī)砂斗课菖R河而建，沿河沒有道路，河涌沿線排污口以每家每戶散排口為主，有一些較大的合流排口?？紤]到該段河涌斷面較窄以及兩岸現(xiàn)狀的復(fù)雜性，在截污方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)方案比選最終選用在河涌底部埋設(shè)截污干管，在岸邊埋設(shè)污水收集箱，污水收集箱所收集污水通過(guò)支管排入河涌底部截污干管的截污方案。

城中村段河涌現(xiàn)狀及截污系統(tǒng)橫斷面圖分別如圖1和圖2所示。

考慮到施工的便捷性以及防止污水外溢入河或河涌水流入截污干管，該段截污系統(tǒng)管道管材選用涂塑復(fù)合鋼管，管道連接方式采用焊接，截污干管與涌邊污水收集箱采用管件連接，因此河涌底部截污干管可不設(shè)檢查井等連接構(gòu)筑物。

2 真空沖洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 真空沖洗系統(tǒng)的布置

本工程河涌底部埋管段總長(zhǎng)度約820 m，截污干管管徑DN800 mm，管內(nèi)水流是以污水為主的雨污合流水，沿線有多處轉(zhuǎn)角，容易淤積，且一旦淤積形成，清通難度較大，通過(guò)在河涌沿線設(shè)置真空沖洗系統(tǒng)，可解決河涌底部截污干管維護(hù)不便，管道淤積無(wú)法清除的問(wèn)題。

結(jié)合河涌?jī)砂队玫厍闆r，在河涌底部埋管段起點(diǎn)和中間河涌岸邊空地上分別設(shè)置一套真空沖洗系統(tǒng)，真空沖洗系統(tǒng)存水室采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其中起點(diǎn)處真空沖洗系統(tǒng)規(guī)模較大，存水室尺寸為L(zhǎng)×B×H=9 m×2 m×6.2 m，有效存水量為90 m3，沖洗長(zhǎng)度約550 m；中間處真空沖洗系統(tǒng)規(guī)模較小，存水室尺寸為L(zhǎng)×B×H=3 m×2 m×6.2 m，有效存水量為30 m3，沖洗長(zhǎng)度約270 m。

真空沖洗系統(tǒng)平面圖和剖面圖分別如圖3,圖4所示。

2.2 真空沖洗系統(tǒng)的工作原理

非工作狀態(tài)下真空沖洗系統(tǒng)存水室空置，當(dāng)河涌水位升高到設(shè)定液位后，真空泵自動(dòng)運(yùn)行，從河涌中抽水進(jìn)入存水室，直到存水室水位達(dá)到設(shè)定最高水位，然后存水室水位在真空狀態(tài)下維持在最高水位。當(dāng)需要對(duì)管道進(jìn)行沖洗時(shí)，控制系統(tǒng)打開真空隔膜閥，存水室內(nèi)真空環(huán)境被破壞，瞬間將儲(chǔ)水釋放，存水室底部噴射出的水流具有很大的動(dòng)能，形成強(qiáng)力的、席卷式的射流。射流形成的波浪將排水管底的沉積物卷起，沖流到管道末端的一體化提升泵站，然后通過(guò)水泵排出。

真空沖洗系統(tǒng)流程圖如圖5所示。

2.3 真空沖洗系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

1)生態(tài)清洗，無(wú)需外來(lái)水源，直接從河涌中抽水；

2)水中沒有淹沒移動(dòng)部件，維護(hù)簡(jiǎn)單；

3)最高達(dá)7 m水頭的水力動(dòng)能，沖洗效果好；

4)沖洗距離長(zhǎng)，最高可達(dá)500 m以上；

5)自動(dòng)操作，可遠(yuǎn)程控制；

6)安裝簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定；

7)真空泵控制，能耗低。

3 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的排水管網(wǎng)清淤方式多通過(guò)沿線設(shè)置檢查井進(jìn)行人工或小型機(jī)械清淤，該種清淤方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，危險(xiǎn)性較大[2]，且在某些較長(zhǎng)距離不便于設(shè)置檢查井的排水管段存在應(yīng)用上的局限性。真空沖洗系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單、可遠(yuǎn)程控制、對(duì)長(zhǎng)距離排水管網(wǎng)清淤?zèng)_洗效果好等優(yōu)點(diǎn)，本文結(jié)合具體工程實(shí)際案例，將真空沖洗系統(tǒng)應(yīng)用于長(zhǎng)距離排水管網(wǎng)清淤，從而為復(fù)雜條件下的排水管網(wǎng)清淤提供了一種新的解決方案。