老城區(qū)暗河截污工程技術(shù)研究

□文/白潔穎 陸峰峰

河流黑臭問題的本質(zhì)是污染物輸入超過河流水環(huán)境容量。在流域尺度上采取污染源治理等截污措施，能夠大幅削減入河污染負(fù)荷，是消除黑臭問題的重要舉措，科學(xué)有效的實施控源截污能從源頭控制污水向城市水體排放，是黑臭水體整治最直接有效的工程措施，也是采取其他技術(shù)措施的前提。

截污工程的重難點一般集中在老城區(qū)內(nèi)。老城區(qū)建成年代較久，因歷史原因河道排污口較多，現(xiàn)狀排水管網(wǎng)以合流為主，污水收集管網(wǎng)不完善，存在大量旱天污水直排入河及雨天合流污水溢流入河的現(xiàn)象。另外，老城區(qū)普遍人流房屋密集、排污口錯綜復(fù)雜、施工場地狹小、周邊障礙物多，導(dǎo)致其改造難度極大[1]。南寧市老城區(qū)河道沿線建筑密集，甚至部分河道被建筑占壓成為暗河，截污管道實施難度更大。針對老城區(qū)河道存在的上述情況，提出一系列措施，解決河道截污工程實施過程中的難題，保障黑臭水體整治目標(biāo)的順利完成，使河道徹底實現(xiàn)長治久清并恢復(fù)原有的生態(tài)系統(tǒng)。

1 工程概況

南寧市武鳴區(qū)東門河河道兩岸未建設(shè)截污管，雨污混排，污水直接排入河道，水質(zhì)污染嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化，部分河段水體黑臭；建筑侵占河道現(xiàn)象普遍，部分河道已成為暗河，工程實施難度極大。

2 治理目標(biāo)

1）老城區(qū)內(nèi)污水收集及處理率均達(dá)到90%以上。

2）城區(qū)主要河流水體水質(zhì)近期全面改善、消除黑臭，中期消除劣V類，部分指標(biāo)達(dá)到地表水IV類；遠(yuǎn)期主要指標(biāo)達(dá)地表水III類。

3）提高生物多樣性，恢復(fù)水體自凈能力，構(gòu)建健康水生態(tài)系統(tǒng)。

截污工程是保證后續(xù)處理措施正常運行的前提，因此為截污工程確定了如下工程目標(biāo)：

1）所有排污口均得到整治解決，旱季所有排河污水均接入截污管道，盡量減少雨季合流污水溢流；

2）合理布置截污管道，不考慮任何建筑拆遷，工程具有可實施性；

3）污水管道不存在安全質(zhì)量問題，造價經(jīng)濟(jì)合理；

4）污水管道便于日常維護(hù)。

3 需要解決的重難點問題

3.1 保證建筑及河堤安全

東門河之上以及河道兩側(cè)均為密集的建筑，大部分河道屬于暗河，管道沒有足夠的敷設(shè)空間。河道堤岸為鋼筋混凝土或漿砌塊石擋墻，與岸邊建筑距離較近，管道施工受到嚴(yán)重制約，若處置不當(dāng)會威脅周邊建筑安全。

3.2 管道安全

根據(jù)以往類似截污工程的經(jīng)驗，在河道內(nèi)敷設(shè)管道容易出現(xiàn)沉降變形、滲漏等問題，主要是因為河底地質(zhì)條件差，又常受水流沖擊影響，再加上管材選用不盡合理。根據(jù)實際測量，東門河淤泥深度約1～2 m，如何保證管道安全穩(wěn)定是工程的重難點之一。

3.3 管道日常維護(hù)清掏

當(dāng)管道敷設(shè)在河道內(nèi)時，應(yīng)重點考慮維護(hù)清掏問題，以免造成日后管道維護(hù)的困難?？梢钥紤]在管道上方增設(shè)平臺，便于工作人員通行和操作設(shè)備，但目前類似設(shè)計較少見。

3.4 暗河段內(nèi)上部建筑直排污水收集

暗河段上部建筑的生活污水通過排污管道直接垂直排入下方河道，總體排污量大，對水體造成嚴(yán)重污染。此種排污口管徑小，但是數(shù)量很多且分散在暗河沿線上方，治理難度較大；如何做到全面收集此類污水是工程的重難點之一。

4 技術(shù)方案及措施

4.1 管道

4.1.1 管道布置

基于本工程河道現(xiàn)狀，方案首先應(yīng)確定管道位置。因河道兩側(cè)建筑鄰近河堤，沒有足夠用地敷設(shè)管道，施工開挖威脅建筑安全，經(jīng)過研究只能利用河道內(nèi)部的空間，采取將截污管道布置在河道內(nèi)的方案，這樣施工可以避開建筑，而且不會破壞河堤，建筑安全問題及管道敷設(shè)空間問題得以解決。

需要強(qiáng)調(diào)的是，管道布置在河道內(nèi)是基于本工程現(xiàn)狀的不得已選擇，管道布置在河道內(nèi)會產(chǎn)生一些其他問題；如河道兩岸具備實施條件，截污管道應(yīng)優(yōu)先布置在河道兩岸外側(cè)。

4.1.2 管材選擇

因本工程截污管道布置在河道內(nèi)，管材選用具有一定的特殊性，常規(guī)排水管材不適用于本工程。

1）管材要求密閉性好，接口可靠，能耐一定的內(nèi)水壓力。管道若不夠嚴(yán)密則引起污水泄漏污染河道，也會造成河水倒灌。下雨時因雨水混入管道內(nèi)出現(xiàn)滿流及壓力流現(xiàn)象，因此污水管道需要能承受一定的內(nèi)水壓力。

2）耐內(nèi)外腐蝕性好，使用壽命長。河道內(nèi)的管道所處條件比常規(guī)埋地管道更惡劣、更易受腐蝕，因此需要更好地耐腐蝕性，以保證使用壽命。

3）管道自重輕，易于人工搬運。管道敷設(shè)在河道內(nèi)，部分河段為暗河且兩岸幾乎無市政道路，管道只能采用人工搬運不能采用機(jī)械運輸。

4）管件類型豐富，便于支管接入。

經(jīng)過對各種管材適用性的比選，最終選用玻璃鋼夾砂管作為本工程的截污管道。管道單根長度為6 m，接口數(shù)量少于鋼筋混凝土管，管道公稱壓力等級選用0.6 MPa,接口采用承插式橡膠圈接口，安裝方便，能承受內(nèi)水壓力且不易滲漏。

玻璃鋼夾砂管能夠抵抗酸、堿、鹽、未經(jīng)處理的污水、腐蝕性土和地下水等的侵蝕，比傳統(tǒng)管道的使用壽命長，其設(shè)計使用壽命達(dá)到50 a以上；重量只有鋼管的1/4，混凝土管的1/5。在河道內(nèi)無法使用機(jī)械運輸?shù)那闆r下，玻璃鋼夾砂管可人工搬運，能有效降低施工難度。玻璃鋼夾砂管的常規(guī)管徑規(guī)格有50～2 000 mm，管件有彎頭、等徑及不等徑三通、異徑管、法蘭等，類型豐富，可靈活應(yīng)用于各種情況下的支管接入。

4.1.3 管道基礎(chǔ)

為保證管道安全穩(wěn)定，基礎(chǔ)不能坐落于淤泥層上，結(jié)合河道內(nèi)源污染治理措施，要將河道內(nèi)的淤泥全部清除，再回填至一定高程。為進(jìn)一步增加管道穩(wěn)定性，抵抗河水沖擊和水的浮力，管道采取了混凝土滿包處理?；炷翝M包能保護(hù)內(nèi)部玻璃鋼管，延長管道使用壽命，更有利于管道的防漏防滲。

4.2 附屬設(shè)施

4.2.1 檢查井

根據(jù)規(guī)范及維護(hù)要求每隔一定距離設(shè)置檢查井。因管道布置在河道內(nèi)，為避免滲漏，常規(guī)的鋼筋混凝土或磚砌檢查井材質(zhì)，不適用于河道內(nèi)。

根據(jù)該工程的特殊性設(shè)計了一種整體預(yù)制的玻璃鋼檢查井,該井優(yōu)點有：玻璃鋼材質(zhì)耐腐蝕，使用壽命長；檢查井上部荷載很小，強(qiáng)度滿足要求；整體性好，井體無接縫，與管道連接采用承插式橡膠圈連接，因此不存在滲漏問題。為防止管道內(nèi)壓力增高時污水從檢查井內(nèi)涌出，檢查井井蓋均采用法蘭密閉的壓力井蓋。除玻璃鋼外，檢查井材質(zhì)也可采用聚乙烯（PE）。

4.2.2 通風(fēng)設(shè)施

本工程管道及檢查井為全密閉結(jié)構(gòu)，更易積聚易燃易爆的氣體，管道上部及附近建筑物較多，若發(fā)生爆炸起火事故則會造成嚴(yán)重的危險和損失。為排除管道內(nèi)的危險氣體，釋放管道內(nèi)的壓力，保證管道安全運行，需要在適當(dāng)位置設(shè)置通風(fēng)口。通風(fēng)管道一般與檢查井結(jié)合設(shè)置，沉泥井、轉(zhuǎn)彎及高程突變處均需設(shè)置通風(fēng)，通風(fēng)方式均為自然通風(fēng)。通風(fēng)管道從檢查井上部井筒處接出，升出最高水位以上0.5 m。

4.2.3 支管接入措施

本工程沿線支管數(shù)量多且分散，管徑主要為DN50～600 mm，有從兩岸入河的，還有從河道上方建筑直接入河，情況比較復(fù)雜。根據(jù)設(shè)計任務(wù)，需要將所有排河污水管道全部接入截污管道，處理工作量大。

首先對排污口根據(jù)管徑、排河方式等情況進(jìn)行分類，然后根據(jù)每一類排污口制定各自的支管接入措施，將支管接入措施進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，這樣可以大大節(jié)約排污口整治的工作量和減少工作難度。

4.2.4 維護(hù)通道

截污管道敷設(shè)在河道內(nèi)時若不考慮設(shè)置維護(hù)通道，管道日常維護(hù)清掏會十分困難，會造成管道逐漸淤積，影響正常使用甚至提前報廢。因此針對河道內(nèi)管道尤其是暗河段內(nèi)的管道，設(shè)置維護(hù)通道是十分有必要的。

本工程利用包封后的管道頂部平臺作為維護(hù)通道，工作人員可在河道低水位時在平臺上進(jìn)行檢修管道、清掏檢查井、運輸淤泥等工作。

5 結(jié)語

老城區(qū)暗河的截污工程限制因素很多，實施難度較大，常規(guī)的設(shè)計方案及工程措施一般難以保證安全，截污效果得不到保證，而且建成后很難長久發(fā)揮工程效益。因此老城區(qū)暗河的截污工程需要另辟蹊徑，采用非常規(guī)的思路去解決問題。