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深圳市黄沙河水环境综合整治方案探究

2021-04-02朱徐辉

中国水利 2021年23期
关键词:正本清源龙岗分片

朱徐辉

(广东省深圳市水务规划设计院股份有限公司,518000,深圳)

深圳市属于典型的滨海城市,城市建设、旧城改造问题错综复杂,区域洪潮涝、水污染问题交错,城市化进程加快和基础设施缺乏,逐步破坏了城市原有的水体环境,水体黑臭现象日趋严重。2006年年底深圳市开展排水管网清淤行动,以雨污分流、水环境改善为目标,从用户开始梳理城市排水管网系统,通过工程改造、执法整改、行动动员等措施纠正雨污水错接乱排问题,完善了小区及市政排水管网。截至2015年12月底,全市共建成达标小区3 260个,取得了一定的成效。

《深圳市黑臭水体整治攻坚工作方案(2018—2019年)》提出“2019年年底前,完成黑臭河流、排洪渠、暗渠以及湖塘、明渠化排污沟、小岔流等各类小微黑臭水体整治,全面消除黑臭水体并实现‘长制久清’”的目标。

深圳市龙岗河流域(龙岗片区)黑臭水体综合整治工程对黄沙河、梧桐山河、大康河、爱联河、龙西河、南约河、丁山河开展综合整治,含水环境工程、水智慧工程、生态景观工程等。本文以黄沙河片区为例,在借鉴国内外黑臭水体成功治理案例基础上,就河流现状问题进行分析,同时对河流水环境综合整治设计中关键措施进行探讨,并提出了“分片正本清源全覆盖、污水管网完善全覆盖、初小雨调节调蓄”水环境综合整治思路,为实现消除黑臭水体、恢复生态、消除内涝、提升景观的目标奠定了基础。

一、工程概况

龙岗河流域(龙岗片区)总面积为259 km2,其中建成区面积为137 km2,已实现正本清源的区域为35km2。由于项目资金不足,未分流区城中村占比较高,实施难度大,实施效果不明显。因项目无法实现正本清源全覆盖,为此提出分阶段实施、分片实现的方案。

黄沙河片区水环境治理工程为龙岗河流域消除黑臭水体及河流保障工程之一,围绕“消除黑臭水体”目标,对支流、小微黑臭水体进行整治,对其相关范围内的地块进行分片分流、分片调蓄。通过分片正本清源全覆盖、污水管网完善全覆盖、未分流地块新建调蓄池收集下雨溢流污染等手段,实现“消除黑臭水体、保障河道水质”的总体目标。

二、现状问题分析

1.污水干支网络不封闭

污水管网存在缺失。黄沙河流域规划污水管总长度39.5 km,现状已实施污水管长度29.3 km,现状管网实施率74%,规划未建管网共10.2 km。黄沙河流域内坪梓路部分路段、发强路、新泰路、吉坑街、石吉路、吉惠路、新联北路、新联中路等16处污水管网缺失,水环境治理需进行污水管线完善及改造。

污水管网现状运行情况差。2019年3月初,街道办、施工单位及管养单位联合对沿河截污系统和市政干管系统进行摸排调查,发现黄沙河流域现状污水管网主要存在雨污混接、管道断头、大管接小管、管道淤堵、满管运行等5种类型问题,共计15处。

污水管网存在大量结构性缺陷。根据检测报告,黄沙河流域污水管网存在结构性缺陷共计2 878处,其中Ⅰ、Ⅱ级结构性缺陷2 484处,需要立即修复的Ⅲ级缺陷309处,Ⅳ级缺陷85处,涉及管段全长3.1 km。

2.雨天溢流及面源污染控制未全部覆盖

在缺少流域统筹的情况下,黄沙河沿河截污系统不统一,雨天溢流及面源污染控制未全部覆盖。

3.正本清源覆盖率较低

已实施的正本清源工程未实现分区、分片建设,造成大量合流区域污水进入分流区域,降雨期间雨水挤占污水管道,造成大量污水溢流河道。

三、整治思路

分片正本清源全覆盖。根据工程总体方案分片覆盖正本清源、分片调蓄的思路,对黄沙河左支盐龙大道以北、横岭水流域及黄沙河主支流域湖田路以北片区实施正本清源全覆盖。

污水管网全覆盖。对缺失的管道进行补充,完善缺失管网,对项目库内的管道缺陷进行全覆盖修复,对标现场排查提出的管道问题提出全覆盖整治措施。

提升污水处理能力。针对污水收集系统存在的清基未剥离、清污未分离、重复处理等问题提出整改措施,间接提升污水处理能力;结合溢流污染收集、初雨调蓄及处理设施的建设,提升污水处理能力。

四、工程整治方案

1.管网修复工程

对修复等级为Ⅲ级或Ⅳ级的结构性缺陷管段立即采取修复措施;对修复等级为Ⅱ级的缺陷管段可暂不修复,但应做修复计划。排除管道隐性缺陷,因沉积物和雨污水覆盖在管道内壁上,建议进行清疏及内窥检测,以判断是否存在隐性缺陷。以招标项目库提供的管网系统缺失、管网结构性缺陷,排查管网系统性问题为依据,对现状排水干支管网进行补充、修复和纠正,黄沙河片区内共新增管网3.32 km,修复缺陷管网394处。

2.初期雨水控制工程

黄沙河主要流经城市建成区,初期雨水控制以调蓄处理为主。结合深圳市气候、环境以及经济发展情况,黄沙河流域范围内共建设2座调蓄池,分别位于黄沙河中游和黄沙河末端,截流雨量为10 mm/场、降雨历时1.5 h形成的径流量,调蓄池收集的初期雨水最终转输至污水处理厂。

(1)黄沙河中游调蓄处理

黄沙河中游调蓄池服务范围主要包括三坑水流域、黄沙河主支上游区域。根据龙岗河流域水环境综合整治工程,提取雨水管网及黄沙河两岸截污(管)箱涵信息,搭建排水管网模型。集水区参数设置:本次产汇流模型采用T-A曲线模型,不透水系数根据不同的下垫面类型设置,并参考《室外排水设计规范(GB 50014—2006)》,道路、建筑物等建成区不透水系数综合选取0.60,生态区、绿地等区域不透水系数综合选取0.20。其他参数:本次建立的MIKEURBAN模型,地面平均流速取0.3 m/s,水文衰减系数取0.9,初始损失取0.0006 m。

通过MIKE URBAN模型对黄沙河中游调蓄池服务范围内的区域进行降雨、径流、管流模拟,并对模型各个参数进行合理调整与优化,黄沙河中游调蓄池服务范围面积为3.82 km2,10 mm/场、降雨历时1.5 h形成的径流量,MIKEURBAN模型复核结果为1.30万m3,拟建调蓄池规模为1.50万m3,满足要求。

(2)龙岗河末端调蓄处理

龙岗河末端调蓄池服务汇水面积为50.43 km2,其中干流区间汇水面积25.48 km2,各支流由干流箱涵转输需调蓄汇水面积24.95 km2。根据龙岗河流域水环境综合整治工程的相关资料,搭建排水管网模型。参数设置同上。

通过MIKE URBAN模型对黄沙河中游调蓄池、龙岗河末端调蓄池服务范围内的区域进行降雨、径流、管流模拟,并对模型各个参数进行合理调整与优化,龙岗河末端调蓄池服务范 围 面 积 为50.43 km2,10 mm/场、降雨历时1.5 h形成的径流量,MIKE URBAN模型复核结果为25.2万m3,拟建调蓄池规模为25.5万m3,满足截流标准的要求。

3.正本清源工程

老旧城区建设。老旧城中村分两种情况进行:①条件允许的情况下,正本清源工程严格按雨污分流制进行排水系统改造升级,原有合流管道改造为污水管,新建雨水管渠。②如果巷道过窄,有条件拆迁的情况下,按照雨污分流原则改造管网;无条件拆迁的情况下,则考虑在居住区外围采用总口截污,将居住区污水截流接入现状污水系统或纳入小型分散式调蓄池,预留远期污水出路。

公共建筑区建设。黄沙河片区公共建筑区域包括文化教育、行政办公、园林、交通、金融、服务、医疗卫生等行业,正本清源工程设计重点考虑在公共建筑区域红线范围内的支路网上以及综合楼、生活区域(宿舍、食堂等)内完善雨污分流管网。

五、结 语

黑臭水体治理是一个复杂的系统性工程,单一的技术难以满足需求,在优化组合治理技术时应从城市水系统、区域水循环和生态建设的高度进行综合考虑,坚持水安全、水环境、水资源、水生态综合施策,因地制宜,优化组合单项技术进行城市水体综合治理。

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