老城區(qū)合流渠箱清污分流工程難點及對策研究

柯臻瑋，袁 嶸，梅松軍

（廣州市城市排水有限公司，廣東 廣州 510335）

0 引言

廣州市為進(jìn)一步落實黑臭水體整治方針，制定了《全面剿滅黑臭水體作戰(zhàn)方案（2018—2020）》，將有序推進(jìn)合流渠箱改造作為主要任務(wù)之一，任務(wù)要求到2018年底，35條黑臭河涌全面實現(xiàn)“長治久清”，而到2020年底，187條黑臭河涌實現(xiàn)全面消滅黑臭。

合流渠箱通過末端截污閘（堰），旱季作為污水轉(zhuǎn)輸通道與污水系統(tǒng)干管連接，雨季作為雨水通道。因此，合流渠箱是造成水體雨季溢流污染及污水管網(wǎng)水體污染物濃度低的主要原因之一，并且存在3個方面突出問題。

（1）清污不分：清水（山水、河水、湖水、地下水等）進(jìn)入污水管道，降低污水處理廠進(jìn)水污染物濃度，影響污水系統(tǒng)處理效能。

（2）污水積存：合流渠箱內(nèi)因截污擁高水位、積存污水，導(dǎo)致雨季開閘時，大量污水進(jìn)入河涌，嚴(yán)重影響河涌水質(zhì)。

（3）行洪斷面縮?。何鬯e存及淤泥沉淀，占據(jù)了渠箱的有效容積，縮小了行洪斷面，導(dǎo)致雨季內(nèi)澇概率增加。

合流渠箱清污分流工程的推進(jìn)關(guān)系到廣州市河涌的“長治久清”及污水處理系統(tǒng)的提質(zhì)增效[1]。合流渠箱多位于老城區(qū)內(nèi)，老城區(qū)管渠歷史悠久，早期建設(shè)資料難尋，道路狹窄，交通繁忙，地下管線密布空間緊張，周邊建筑物建設(shè)時間早，建筑物結(jié)構(gòu)及地下基礎(chǔ)情況不清，這使得清污分流工程的摸查、設(shè)計、施工難度大幅增加[2]。

本文以廣州市駟馬涌上游暗渠清污分流工程（簡稱“駟馬涌項目”）為例，按照“摸清底數(shù)、一渠一策、分步實施”的原則，對項目各階段遇到的難點開展對策研究。

1 摸查無捷徑，效率是關(guān)鍵

一方面，渠箱的建設(shè)年代久遠(yuǎn)，竣工資料已無法獲取，渠箱位置、檢查井位置、渠內(nèi)排出口情況以及渠箱結(jié)構(gòu)形式等基本信息較為缺乏。同時，渠內(nèi)水位高，積淤情況不明等為摸查工作的開展帶來極大麻煩。另一方面，渠箱周邊的排水管網(wǎng)建設(shè)時期早，資料缺失嚴(yán)重，近幾十年來城市的發(fā)展迅速，排水管道建設(shè)為配合周邊地塊的發(fā)展，管網(wǎng)接駁更是錯綜復(fù)雜[3]，錯接混接問題嚴(yán)重，使得管網(wǎng)情況摸查工作量大，摸查困難。

項目組始終堅持“摸清底數(shù)”這一目標(biāo)底線，重點突出、有序高效地開展摸查工作。

（1）堅持要求三維激光掃描、管道潛望鏡檢測（QV）、閉路電視（CCTV）等多種摸查技術(shù)手段相結(jié)合[4]，輔以渠箱降水位、渠箱內(nèi)部局部清疏清障等措施，保證對暗渠主體開展詳細(xì)摸查工作，梳理排口性質(zhì)情況、位置信息、尺寸信息及排水量等信息。

（2）組織對排口進(jìn)行逐一溯源摸查，從渠箱內(nèi)部延伸至排水單元，理清流域范圍內(nèi)排水系統(tǒng)現(xiàn)狀，梳理管道系統(tǒng)脈絡(luò)，摸清外水性質(zhì)及來源。

（3）對源頭排水單元內(nèi)部排水管網(wǎng)進(jìn)行初步摸查，掌握源頭排水情況。

駟馬涌項目通過降水位、局部清淤、局部清障等措施后，采用三維激光掃描技術(shù)開展對渠箱排水口、渠箱結(jié)構(gòu)缺陷、渠箱標(biāo)高尺寸等檢測工作，查明渠箱長度約8 km，渠箱內(nèi)排水口500多處，并逐個進(jìn)行了溯源摸查，為后續(xù)設(shè)計和施工奠定了堅實的基礎(chǔ)。駟馬涌項目情況如圖1至圖4所示。

圖1 旱季駟?馬涌周邊截污管道情況

圖4 駟馬涌渠箱三維掃描（局部）

圖3 渠箱排口

2 內(nèi)外同步，污澇同治，系統(tǒng)設(shè)計

駟馬涌暗渠流域面積約8.52 km2，流經(jīng)廣州市白云區(qū)、越秀區(qū)、荔灣區(qū)這3個典型的老城區(qū)，駟馬涌暗渠中游通過閘門控制與流花湖聯(lián)通（圖5），流域內(nèi)有且僅有一套排水管網(wǎng)系統(tǒng)。在充分利用現(xiàn)狀管道的基礎(chǔ)上，新建排水管道，梳理出新的污水主通道，恢復(fù)暗渠雨水通道功能是項目關(guān)鍵，溯源并確定清水來源，開展清污分流則是重點。同時，老城區(qū)主干道地下管線繁多，管道路由資源緊張，支路、內(nèi)街狹窄，使得新建管線可選路由受限。項目組按照“內(nèi)外同步、污澇同治，系統(tǒng)設(shè)計”的原則，確保設(shè)計方案在技術(shù)上具備可實施性的同時，實現(xiàn)預(yù)期工程效果。

圖5 流花湖與駟馬涌位置關(guān)系

（1）合理設(shè)計清、污水主通道及其次干通道路由，做好高程銜接。制定方案時，由于合流渠箱將作為清水通道，新建污水主通道應(yīng)盡量靠近渠箱，方便與周邊污水管線接駁。同時，盡量選擇車輛能進(jìn)入的路由，便于日后機(jī)械化的清疏養(yǎng)護(hù)。若方案遇到地勢高差較大或管道高程銜接不順，無可避免地采用一體化泵井時，應(yīng)注意一體化泵井內(nèi)格柵及泵對抗雜物的能力，且泵站規(guī)模應(yīng)與實際污水量相匹配。

（2）公共排水管網(wǎng)與區(qū)域內(nèi)排水單元達(dá)標(biāo)創(chuàng)建方案需同步設(shè)計，做好銜接。保證流域內(nèi)主次干管及單元內(nèi)支管能順利銜接，確保清污分流。

（3）溯源清水，合理設(shè)計清水通道。溯源應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀管網(wǎng)的脈絡(luò)，系統(tǒng)布置檢測點，快速有效地縮小檢測范圍找到清水點，并梳理設(shè)計清水通道。

駟馬涌暗渠早期原是流花湖的補水以及泄流通道，由于暗渠水質(zhì)變差，現(xiàn)駟馬涌暗渠通常已不對流花湖進(jìn)行補水，同時駟馬涌暗渠又因積存污水，為保障流花湖水質(zhì)，無法在雨前預(yù)降水位，調(diào)蓄作用大幅削弱。駟馬涌項目為恢復(fù)渠箱清水通道及流花湖調(diào)蓄功能，分為兩個階段，第一階段為修建上游越秀山清水、流花湖以及駟馬涌明涌的清水通道，近期流域內(nèi)清污未完全分流前為流花湖提供了清水補給，同時也給雨前流花湖預(yù)降水位提供了條件，遠(yuǎn)期流域內(nèi)清污完全分流，駟馬涌渠箱作為清水通道為流花湖補水，通過駟馬涌渠箱與流花湖間閘門調(diào)控，發(fā)揮流花湖調(diào)蓄功能，增強(qiáng)了區(qū)域內(nèi)防洪排澇能力，降低流域內(nèi)澇發(fā)生概率。

公共管網(wǎng)與單元達(dá)標(biāo)、污水通道清水通道同步設(shè)計，系統(tǒng)整體設(shè)計應(yīng)是方案設(shè)計的關(guān)鍵。

3 精耕細(xì)作，攻堅克難

老城區(qū)特點是交通量大，道路狹窄，地下管線繁多（圖6）。道路狹窄，施工作業(yè)空間小，基坑開挖、工料運輸、房屋保護(hù)、基坑支護(hù)等施工難度大（圖7）。同時，道路施工圍蔽需經(jīng)交警部門同意，地下自來水、燃?xì)?、電力、通信等管線的保護(hù)及遷改方案需由相關(guān)管線權(quán)屬單位審批或設(shè)計，沿線經(jīng)過的居民樓、商戶、學(xué)校、公園等單位均涉及協(xié)調(diào)，可見項目協(xié)調(diào)對象眾多，協(xié)調(diào)工作量大。駟馬涌項目還涉及鐵路交集問題，涉鐵方案需由相關(guān)專業(yè)設(shè)計院編制初步設(shè)計深度以上的方案后報鐵路管理部門審批。為確保項目的可實施性，項目組堅持精耕細(xì)作，加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào)，確保項目如期推進(jìn)。

圖6 老城?區(qū)現(xiàn)場情況（支路）

圖7 老城區(qū)現(xiàn)場情況（內(nèi)街）

（1）在前期方案設(shè)計時，提前開展溝通協(xié)調(diào)工作，與沿線受影響的單位面談協(xié)商，穩(wěn)定方案。提前與相關(guān)地下管線單位溝通，熟悉管線保護(hù)及遷改流程，提前準(zhǔn)備資料，初步落實保護(hù)以及遷改方案，翔實前期設(shè)計方案內(nèi)管線保護(hù)及遷改章節(jié)的內(nèi)容，同時，合理預(yù)留費用，如交通疏解、管線保護(hù)、管線遷改、施工措施及特殊的費用（如涉鐵）等。

（2）合理借助各級河長辦的力量，統(tǒng)籌各管線單位、交通部門、鐵路部門、沿線街道及沿線受影響單位對項目建設(shè)給予支持。

協(xié)調(diào)工作不可避免，前期做好協(xié)調(diào)能使方案實施后處于相對穩(wěn)定的協(xié)調(diào)狀態(tài)，避免后期實施時出現(xiàn)被動的局面。提前協(xié)調(diào)、合理預(yù)留相關(guān)費用及合理借助各級河長辦力量應(yīng)是關(guān)鍵。

4 合理組織，分段達(dá)標(biāo)

由于合流渠箱項目涉及面廣，圍繞建設(shè)目標(biāo)，項目整體方案工作量大，建設(shè)周期長。工程施工組織應(yīng)從“提質(zhì)增效、清污分流”目標(biāo)出發(fā)，確保分步實施，分階段出效果。

（1）首先將清水從渠箱剝離出去，合理組織施工，確保旱季清水，如山水、湖水、河涌水、地下水、工地施工降水等不入渠，提高系統(tǒng)污水污染物濃度。

（2）拉通流域污水主通道，合理銜接現(xiàn)狀排水系統(tǒng)，保障排水通道順暢，改善渠箱水力條件，恢復(fù)渠箱雨水通道功能，降低區(qū)域內(nèi)澇發(fā)生的概率。

（3）實施排水單元達(dá)標(biāo)創(chuàng)建，實現(xiàn)流域清污分流。

5 結(jié)語

合流渠箱清污分流項目是以實現(xiàn)源頭減量、沿程減壓、末端減負(fù)為目標(biāo)，通過工程手段將污水收集入管進(jìn)廠，恢復(fù)渠箱為雨水通道，并通過養(yǎng)護(hù)節(jié)點優(yōu)化改造，優(yōu)化老城區(qū)排水設(shè)施機(jī)械化養(yǎng)護(hù)條件，促使污水系統(tǒng)提質(zhì)增效，實現(xiàn)河涌“長治久清”（圖8）。

圖8 駟馬涌明涌段旱季現(xiàn)狀

該類型項目涉及范圍廣，前期投入大，協(xié)調(diào)對象多，系統(tǒng)性設(shè)計要求高，是黑臭河涌治理及污水處理系統(tǒng)提質(zhì)增效攻堅戰(zhàn)中的“硬骨頭”。相關(guān)工作人員必須正視困難，花大力氣摸清問題，科學(xué)設(shè)計組織施工方案，發(fā)揮各級部門以及參與單位的力量，才能達(dá)到綜合治理的目的。