老城區(qū)排水系統(tǒng)改造要點(diǎn)分析
——以合肥市杏花泵站污水外調(diào)工程為例

徐永鵬 （合肥市市政設(shè)計(jì)研究總院有限公司，安徽 合肥 230041）

0 項(xiàng)目概況及設(shè)計(jì)目標(biāo)

合肥市南淝河（潛山路-環(huán)城西路）排水管網(wǎng)系統(tǒng)的肥西路箱涵、長豐路箱涵出水口和琥珀泵站自排箱涵等雖然進(jìn)行旱季截污，但是截污管和雨水箱涵均高水位運(yùn)行，存在雨天溢流風(fēng)險(xiǎn)[1]。

目前，清溪污水廠和望塘污水廠運(yùn)行規(guī)模合計(jì)約為25 萬m3/d（設(shè)計(jì)規(guī)模40 萬m3/d），有充足的余量來解決溢流污染問題。為防止城市污水溢流進(jìn)入南淝河，保護(hù)南淝河水環(huán)境，合肥市排水管理辦公室擬實(shí)施南淝河（潛山路-環(huán)城西路）排水管網(wǎng)系統(tǒng)改造及杏花泵站污水外調(diào)工程。該工程具體建設(shè)目的如下：

①緩解琥珀雨水管涵、長豐路箱涵、肥西路箱涵內(nèi)的沉積物排入南淝河，造成“黑龍”現(xiàn)象；

②擴(kuò)建劉郢泵站，使泵站規(guī)模滿足其服務(wù)范圍產(chǎn)污量提升需求；

③通過實(shí)施杏花污水泵站調(diào)水工程，實(shí)現(xiàn)王小郢污水系統(tǒng)與望塘污水系統(tǒng)局部互聯(lián)互通，保障污水排水系統(tǒng)安全運(yùn)行；

④為劉郢泵站及杏花泵站創(chuàng)造維護(hù)檢修條件。

1 系統(tǒng)方案

混接、錯(cuò)接點(diǎn)改造。針對南淝河（潛山路-環(huán)城西路）排水管網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的雨水與污水混接、錯(cuò)接點(diǎn)進(jìn)行改造。此工程措施對緩解“黑龍”現(xiàn)象會(huì)起很大的作用。目前合肥市蜀山區(qū)、廬陽區(qū)正在進(jìn)行雨水與污水混接、錯(cuò)接點(diǎn)進(jìn)行改造，此工程措施不納入本次工程范圍內(nèi)。

截流點(diǎn)改造。對現(xiàn)有琥珀箱涵、長豐路箱涵，肥西路箱涵已實(shí)施的重力截流進(jìn)行改造、改造成泵截流，防止污水管道高水位時(shí)，通過截流管道進(jìn)入箱涵內(nèi)。

安豐巷管道改造。對現(xiàn)狀安豐污水管道清淤維護(hù)。新建污水管，管道起點(diǎn)為安豐巷，終點(diǎn)為琥珀泵站，采用頂管施工。生活污水通過污水管道排入新建的污水泵站。

杏花調(diào)蓄池改造。為便于杏花污水泵站清淤，本次設(shè)計(jì)利用杏花調(diào)蓄池和放空泵進(jìn)行臨時(shí)排水。當(dāng)杏花泵站清淤時(shí)，將污水引入杏花調(diào)蓄池，利用杏花調(diào)蓄池放空泵（更換）將污水排入杏花污水泵站出水壓力管，從而對杏花污水泵站進(jìn)行清淤，清淤時(shí)間為24 小時(shí)。杏花污水泵站集水井處增設(shè)閘門，更換杏花調(diào)蓄池放空泵。

杏花泵站調(diào)水及劉郢泵站擴(kuò)建方案。新建（杏花泵站-劉郢泵站）管徑為DN1000 的污水壓力管道，利用現(xiàn)狀杏花污水泵站內(nèi)水泵旱季將污水轉(zhuǎn)輸至劉郢泵站現(xiàn)狀DN1000 壓力管，進(jìn)入清溪路污水重力管；擴(kuò)建劉郢泵站（規(guī)模為3.0 萬m3/d），新建壓力管DN1200，將污水排至污水處理廠。

2 管道設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目由于位于城市建成區(qū)范圍，排水系統(tǒng)復(fù)雜，且新建壓力管的清溪路屬于城市主干道，管道的布置不僅要考慮現(xiàn)狀復(fù)雜的地下管網(wǎng)，還需要考慮密集的道路交通流量，同時(shí)還需保證施工期間現(xiàn)狀排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為此，針對管位的布置本次把整段管道分四段，分析不同路段的管位。

A 段路線分析：南、北車行道、非機(jī)動(dòng)車道及人行道現(xiàn)狀管線擁擠，無合適的位置布置本次設(shè)計(jì)壓力管道，僅道路中心線下有較寬?？臻g，采用開挖施工，施工期需封閉中間兩個(gè)車道。

圖1 系統(tǒng)方案平面布置圖

圖2 管路分析圖

B 段路線分析：南、北人行道現(xiàn)狀管線擁擠，本次DN1200 污水壓力管布置在南側(cè)車行道，距離道路中心線1m，采用開挖施工，施工期需封閉中間兩個(gè)車道。

C 段路線分析：現(xiàn)狀C 路段為下穿路段，兩側(cè)輔道地下管線密集，考慮到規(guī)劃條件不允許，此路段無法將管網(wǎng)布置在現(xiàn)狀道路上。根據(jù)上文的路線分析圖可知，C 段管網(wǎng)還有條件自南淝河南岸開挖施工，現(xiàn)場調(diào)查后發(fā)現(xiàn)路線可實(shí)施性較大，但對現(xiàn)狀沿岸的綠化存在影響，需要遷改，同時(shí)需對水岸云錦小區(qū)北門道路進(jìn)行破復(fù)。

D 段路線分析：杏花泵站至合肥市圖書館西側(cè)，該段開挖實(shí)施空間小，需頂管施工。部分開挖段與現(xiàn)狀管線較近，不易開挖施工，本次考慮設(shè)置在現(xiàn)狀道路和綠化交接處。采用開挖施工，施工期需封閉中間兩個(gè)車道。

3 泵站設(shè)計(jì)

3.1 琥珀箱涵泵截流改造及安豐巷污水泵站

3.1.1 琥珀箱涵截流泵站

圖3 A段管線綜合標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

圖4 B段管線綜合標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

圖5 C段管線綜合標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

混接面積為12.70hm2，綜合生活用地污水量指標(biāo)取值為0.85 萬m3/（km2·d），設(shè)計(jì)截流倍數(shù)為2，泵站規(guī)模為1000m3/d。與安豐巷污水泵站合建，中間采用隔墻分隔。本次設(shè)計(jì)污水泵站安裝2 臺(tái)潛污泵，1 用1 備。單臺(tái)流量Q=35L/s，揚(yáng)程H=10m。

3.1.2 安豐巷污水泵站

泵站匯水面積0.5km2，綜合生活用地污水量指標(biāo)取值為1.0 萬m3/（km2·d），泵站規(guī)模為5000m3/d。本次設(shè)計(jì)污水泵站與琥珀箱涵截流泵站合建，安裝2 臺(tái)變頻潛污泵，1 用1 備。單臺(tái)流量Q=137L/s，揚(yáng)程H=18m。本泵站設(shè)置離子除臭設(shè)施，處理風(fēng)量為8000m3/h。

3.2 長豐路箱涵截流泵站

混接面積為18hm2，綜合生活用地污水量指標(biāo)取值為0.85 萬m3/（km2·d），設(shè)計(jì)截流倍數(shù)為2，泵站規(guī)模為1500m3/d。本次設(shè)計(jì)污水泵站安裝3 臺(tái)水泵，其中2 臺(tái)泵用于截流：Q=52L/s，H=10m，其中1 臺(tái)水泵用于放空雨后箱涵內(nèi)積水，流量Q=306L/s，揚(yáng)程H=10m。本泵站設(shè)置離子除臭設(shè)施，處理風(fēng)量為6000m3/h。

3.3 肥西路箱涵截流泵站

混接面積為80hm2，綜合生活用地污水量指標(biāo)取值為0.85 萬m3/（km2·d），設(shè)計(jì)截流倍數(shù)為2，泵站規(guī)模為6800m3/d。本次設(shè)計(jì)污水泵站安裝2 臺(tái)潛污泵，1用1備。單臺(tái)流量Q=118L/s，揚(yáng)程H=12m。本泵站設(shè)置離子除臭設(shè)施（與劉郢泵站合用），處理風(fēng)量為35000m3/h。

3.4 劉郢泵站

劉郢泵站現(xiàn)狀規(guī)模為5.5 萬m3/d，位于清溪路和肥西路交口的西北角。目前泵站內(nèi)安裝污水泵4臺(tái)，3用1備，型號為 Q=1325m3/h、H=15m、N=90kW。由于水泵使用年限較長，運(yùn)行效率低，本次考慮全部更換。

劉郢泵站（擴(kuò)建）規(guī)模為3 萬m3/d，擬建于現(xiàn)狀劉郢泵站西側(cè)。本次設(shè)計(jì)安裝5 臺(tái)潛污泵，4 用1 備。三臺(tái)大泵數(shù)值為：Q=427L/s，H=18m，兩臺(tái)小泵數(shù)值為：Q=214L/s，H=18m。本泵站設(shè)置離子除臭設(shè)施（與肥西路截流泵站合用），處理風(fēng)量為35000m3/h。

圖6 D段管線綜合標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

4 重難點(diǎn)分析

難點(diǎn)一：本次設(shè)計(jì)管道雖位于車行道下，但靠近南淝河處的部分管位下地質(zhì)情況較差，在管段深度大于8m 時(shí)還需考慮機(jī)械頂管，沉井還需采用高壓旋噴止水帷幕樁[2]保證施工安全。

難點(diǎn)二：現(xiàn)狀清溪路下存在供水、供電、熱力、燃?xì)獾榷鄺l管線[3]，本次設(shè)計(jì)管道與現(xiàn)狀管線存在多處交叉，壓力管可根據(jù)實(shí)際交叉情況增加彎頭穿越現(xiàn)狀管，但同時(shí)需考慮管網(wǎng)局部高點(diǎn)或低點(diǎn)增設(shè)排氣閥或排泥閥，并復(fù)核水泵揚(yáng)程條件。

難點(diǎn)三：泵站土建設(shè)計(jì)中，單體構(gòu)筑物埋深大、抗?jié)B要求高，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后，本次采用支護(hù)開挖方案，擬采用鉆孔樁+兩道鋼筋混凝土內(nèi)撐方式進(jìn)行支護(hù)，因泵站臨近南淝河，為滿足基坑降水要求，樁間采用高壓旋噴止水帷幕并在地面設(shè)置排壓密注漿孔進(jìn)行填土段壓密注漿。

難點(diǎn)四：管段施工位于老城區(qū)，交通影響較大[4]，施工期需考慮好圍擋并做好交通導(dǎo)改措施，并減少對周邊居民的生活影響。

5 結(jié)語

本次杏花污水調(diào)水工程既能盡快有效地解決區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀污水處理問題，保護(hù)區(qū)域內(nèi)水體水質(zhì)，給王小郢污水處理系統(tǒng)調(diào)水提供另外一個(gè)通道，同時(shí)還能在望塘系統(tǒng)污水處理廠建成后相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)解決進(jìn)水量不足的問題，充分發(fā)揮污水廠的投資效益，使其能夠盡早達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。通過該項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)王小郢污水系統(tǒng)與望塘污水系統(tǒng)局部互聯(lián)互通，保障污水排水系統(tǒng)安全運(yùn)行，為劉郢泵站及杏花泵站創(chuàng)造維護(hù)檢修條件。

綜上所述，老城區(qū)排水系統(tǒng)的改造不僅需要考慮規(guī)劃條件，還需考慮城區(qū)的實(shí)際建設(shè)情況，尤其本項(xiàng)目中的管道位于現(xiàn)狀城市道路下，管線復(fù)雜，交通密集，在保證項(xiàng)目實(shí)施目的的前提下，實(shí)際施工時(shí)也需要根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化施工方案，最小程度地減小對項(xiàng)目周邊地塊的影響。