佛山市南海区叠滘片区截污工程

摘要：由于历史原因叠滘片区内采用雨污合流制，污水未经处理直接排入河涌，严重污染了河涌水质。从保护环境出发，实施叠滘片区截污工程。本文对截污工程设计中排水体制的选择、截污形式的确定、截污系统的设计以及工程实施工程中遇到的问题的解决方法进行论述。
关键词：叠滘片区　河涌　截污工程　排水体制　截污形式


1. 工程概况
叠滘片区位于广东省佛山市南海区东部，包括叠南、叠北两个村委会，占地总面积约4.29平方公里。目前叠滘片区内的河涌污染严重。从保护水环境的角度出发，为改善当地居民的生活质量，南海区市政局加大了污水治理力度，实施叠滘片区截污工程。
2. 排水体制的确定
排水体制有合流制和分流制两种基本形式。从叠滘片区的合流制排水体制现状出发，为减小工程的复杂程度，确定叠滘片区采用截流式合流制。
3. 截污形式的确定
3.1截污形式的划分
截污形式包括支管截污、干管截污、排出口截污三种形式。
3.1.1 支管截污形式
支管截污形式指的是在合流支管末端设置截流井，雨季雨水溢流进原有合流干管内，旱季污水则排入新建的截污干管。
3.1.2 干管截污形式
干管截污形式指的是新建截污干管，收集原有各段合流管道的雨、污水，并根据需要隔段设置截流井，雨季时雨水溢流排入水体，旱季污水则排入分流制市政污水管道。
3.1.3 排出口截污形式
排出口截污形式指的是在合流干管的排出口设置截流井，雨季雨水溢流排入受纳水体，旱季污水则排入分流制污水管。
3.2.1 分流制改造彻底性比较
通过对截污形式中截污管道布置方式的分析可以发现：支管截污的分流制改造彻底性最高，干管截污次之，排出口截污形式的分流制改造最不彻底。
3.2.2 工程造价比较
支管截污及干管截污形式工程造价高于排出口截污形式。而干管截污形式相对于支管截污形式，截污管管径较大，工程造价较高。
3.2.3 施工难度比较
支管截污的复杂性最高。干管截污次之。排出口截污的工程复杂性最小。
3.2.4 环境效益比较
三种截污形式均实现了对原有合流管道中污水的截流。但排出口截污形的环境效益最差。干管截污次之，支管截污的环境效益最好。
3.2.5 本工程截污形式的确定
叠滘片区现状污水通过合流管道直接分散排入河涌，未建有合流主干管，因此截污形式无法直接采用支管截污及排出口截污的形式。若新建合流主干管，由于需接纳服务区域内的全部雨污水，排水管管径较大，且在管网末端埋深很大，一方面工程的造价较高，另一方面由于目前片区内河涌两侧的道路较窄，且道路曲折，无法采用非开挖的施工方式，因此施工难度很大。从工程的经济性和可实施性角度出发叠滘片区采用干管截污形式进行截污。
4 截污工程设计
4.1 截污管道布置的整体思路
4.1.1截污管道层次的划分
根据截污管道功能的不同可划分为三种层次：截污主干管、截污干管、合流次管。其中合流次管为现状管道，负责收集建筑物内排出的雨污水。截污干管为沿河涌两侧新建的截污管道，接纳合流次管来水，对旱季污水进行截流，并通过截流井将雨季雨水溢流、排入河涌。截污干管截流的污水排入截污主干管。截污主干管为沿规划市政道路或现状道路铺设的截污管道，负责转输截流污水至分流制市政污水管道。
4.1.2叠滘片区截污管道走向
叠滘片区河涌两侧道路宽较窄，部分河段堤岸被民房所骑压。片区的主要市政道路包括海八西路，规划海五路，南一路，文华北路，以及片区中部的规划海四路。截污管道结合现状村路、市政道路及远期规划道路布置。其中截污主干管布置在海八路、海五路、南一路、文华北路及规划海四路下。截污干管沿河涌两侧村路布置，根据地形特点就近排入现状或规划道路下的截污主干管。



4.2 截污系统设计
4.2.1拍门、截流井及倒虹管的设置
污水截流井是合流管道中一个重要的附属构筑物，为了达到截流和不影响雨季排水的基本要求，截流井设计要遵循以下规定：
⑴ 污水截流井应能将污水和初期雨水截流入污水干管，并保证在设计范围内雨水排泄通畅。
⑵ 污水截流井在管道高程允许条件下，应首先选用槽堰式截流井。当选用堰式截流井时，宜选用正堰式截流井。
⑶ 污水截流井设置地点应根据污水截流干管或污水管道位置、周围地形、排放水体的位置高程、排放点的周围环境而定。
⑷ 污水截流井溢流管出口高程，宜在水体洪水位以上。
(5) 为防止水流倒灌，在溢流口处设置防潮设施。防潮设施可采用拍门的形式，也可设水位自动调节启闭的调节堰门，或者在出口上设置防潮闸门。
叠滘片区雨水量充沛，河流洪水位较高，多数排污口低于洪水最高水位，因此截污工程实施时，溢流管必须考虑设置拍门或防潮设施，防止洪水倒灌。
由于叠滘片区现状部分房屋直接骑压在河涌挡墙上，为减小房屋拆迁，尽可能地避免该工程建设对当地居民的影响，必须设置一些横穿河涌的倒虹管，将截污次管汇入对岸污水管道。倒虹管的设置须遵循以下规定：
⑴ 倒虹管的埋设深度即要满足水利部门的通航要求，同时应考虑管道的防冲刷及抗浮。本工程在征得水利部门同意的情况下，倒虹管的管顶比规划河涌底低50cm，同时为避免管道破坏，以及防冲刷及抗浮，用砂石包压管后采用碎石回填。
⑵ 为有效防止倒虹管的淤积，根据规范要求在倒虹管进水井的前一个检查井设置沉泥井。
(3) 为利于事故维修及平时养护，在倒虹管进出水井内设置闸槽。
(4) 设计中应提醒相关部门周期性对倒虹管进行清疏养护。
4.2.2截污干管埋深的控制
为保证河涌两岸管道施工时这些民房的安全性，须对管道的埋深进行控制：
⑴ 对截污干管管段长度进行控制，保证截污干管长度不大于250米，以保证下游管段的埋深小于2m。
⑵ 截污干管管材选用新型管材。
(3) 部分管段为降低管段埋深采用管底平接的管道连接方式。
4.2.3管道铺设方式的选择
本工程截污干管的铺设方式注意与内河涌堤岸整治相结合，注意对河涌堤岸及河涌两侧民房的保护。 河涌截污管横断面布置依据实施是拆迁的难易，采用以下图示两种实例:
　 河涌截污管横断面布置图（一） 河涌截污管横断面布置图（二）
对于河涌堤岸较宽，河堤距房屋较远，有条件埋管的河涌采用第一种布置形式布置截污管。尽量避免采用第二种布置方式（河岸埋管），仅在两侧建筑密集，甚至房子直接修建在河堤上，而又拆迁困难的河涌采用第二种方式布置截污管（河涌边包管）。
本工程截污主干管结合现状或规划市政道路的布局进行铺设。考虑到管道的埋深较深，为避免大范围地破坏现状路面，减小工程施工对周边住户的影响，同时从降低工程造价的角度出发，采用牵引法、泥水平衡机械顶管等非开挖方式铺设截污主干管。
5 结论
目前叠滘截污工程一期基本完工。在这个工程的设计及施工配合中可以总结出以下几点经验：
(1) 截污工程一般在历史悠久的老城区进行，这些地方历史形成了建筑物分布密集、道路狭小的地形特点，施工的条件很差。因此排水体制、截污方式以及管道铺设方式的选择显得尤为重要。
(2) 截污工程的设计应考虑到工程所在地历史文物及习俗对工程实施的影响。同时应经过调查取证，了解当地市政设施的发展变革，避免历史工程遗留东西妨碍本工程的顺利实施。
(3) 在工程的具体实施过程中，应督促施工单位严格按照设计图纸施工，避免在工程建设中走弯路。