雷本全
(淄博市規劃設計研究院,山東淄博 255037)
伴隨經濟的高速發展,城市化的加速擴張,淄博市環境問題日益凸顯。2008年市委市政府決定啟動《淄博市藍天碧水行動計劃》,計劃 3年時間將淄博市逐步建設成為國家環保模范城市。《淄博市藍天碧水行動計劃》將豬龍河綜合治理列為全市重點流域綜合治理的首位,提出了明確的目標和要求。基于上述原因,淄博市啟動了豬龍河雨污分流改造工程。
豬龍河是貫穿張店城區的一條天然河道,源于灃水鎮泉河頭,途經南定、張店城區和開發區,最后從桓臺馬踏湖進入小清河。張店境內長 24 km。豬龍河源頭已經干枯,自 20世紀50年代就成為城區南部及城區排洪、工業廢水和生活污水的主要通道,現已成為名副其實的“納污河”。
據近期檢測資料,豬龍河出境斷面 C0D、氨氮濃度均值分別為 358 mg/L、28.5 mg/L,超過地表水 V 類標準 7.96 倍和 13.25 倍,水質惡劣。
在小清河流域水污染防治工作會議中,明確將小清河支流東營織女河、淄博豬龍河、濰坊張僧河及齊魯石化排海管線等流域內“三河一線”作為治理污染的重中之重。會議要求,為實現小清河變清,豬龍河出境斷面 COD 濃度必須控制在 150 mg/L以內。
豬龍河污染主要來自于南定地區工業廢水和張店城區沿河生活污水的直接排入,豬龍河下游開發區和桓臺段污染源較少。從實現近期目標考慮,要實現出境斷面 COD 濃度控制在 150 mg/L 以內,關鍵在于解決南定和張店城區段的豬龍河雨污分流問題,這也是實現豬龍河綜合整治長期目標的基礎和源頭性工作。
豬龍河雨污分流段,起至昌國路南白家閘,終至中潤大道,全長 7 500 m,沿線情況復雜多樣。根據不同地段實際情況,結合現有及規劃污水管網建設,從經濟、合理、可實施性等方面對工程設計進行綜合考慮,整個工程分為主線工程和接合工程兩大板塊,整體構思如下。圖1為豬龍河雨污分流工程總平面圖。
2.1.1 主線工程
(1)上游截流改道(白家閘以南河道)
豬龍河白家閘以南段本次暫不進行雨污分流改造,河道仍然維系排污功能。落下白家閘處閘板,實現豬龍河至白家閘處改道匯入南部排洪溝,最終至玉龍河。
南定片區目前只有山東鋁廠到張店污水處理廠一條污水主干管(d800~d1 200),豬龍河實際上承擔南定片區相當一部分生活污水、山東鋁廠排水、灃水煤礦礦坑排水、南定電廠沉淀池廢水、南定廠礦陶瓷廠等污廢水排放功能。改道后,這部分污廢水如直接排入玉龍河將造成玉龍河全線污染,由此考慮將該部分污廢水經南部排洪溝截流至南郊污水廠,經南郊污水廠處理達標后做為景觀水補充至玉龍河及下游豬龍河。
(2)白家閘—昌國路段(310 m)
白家閘—昌國路段,兩側均有排污口直排河道,東側排污口較多且較為分散,排污量也較大,西側主要排放沿河臨建及廠區排水,排污口少且密集,排污量也較小。因此,考慮河道東側設置污水主管道(d500)深埋,西側有排放口處設置污水支管淺埋,在合適位置處過河排入東側主管,并排入昌國路擬建 d1 000 污水管道,最終排入南郊污水廠。

圖1 豬龍河雨污分流工程總平面圖
(3)昌國路—膠濟鐵路段(1 830 m)
昌國路—膠濟鐵路段,全線較長,但由于沿線無已建成的污水主管道,只能排入柳泉路 d1 200污水管道(南定至張店污水廠的污水主管道)。該工程段情況極為復雜,沿河地下管線、設施雜亂,臨時建筑隨處侵占河岸,再建空間狹小,同時由于處于張店南部老區,兩岸排放口均極多。
從理想狀態考慮,最佳方案應是在河岸兩側均設污水管道,以分別截流兩岸污廢水排放口,但實際情況卻幾無施工可能。經綜合考慮,確定設一條污水主管(d600~d800),污水主管根據河道兩側富余空間情況,在河道兩側變換;在另一側設污水支管(d300~d400),承納直排河道污水口,污水支管分段過河排入河道對側污水主管道,并最終經污水主管道排入柳泉路污水干管。
(4)膠濟鐵路—全球通影城段(1 450 m)
膠濟鐵路—全球通影城段,豬龍河在柳泉路以東平行于柳泉路北下,至全球通影城處橫過柳泉路沿西北方下行;南定至張店污水處理廠的d1 200 污水主管道在該工程段位于豬龍河東并與河道平行布置。該污水管道沿線每隔 40 m 設有污水管道 1 座。
該工程段豬龍河西側緊臨柳泉路,河道西側無排污口排入;河道東側小區、商鋪密集,排污口較多;同時整個工程段篷河建筑連成一片,所有篷河建筑排污口均直接排入河道。因此,設計污水管道主要解決篷河及河道東排放口的排污問題,即于河道東側設 d400 污水管道,分段排入 d1 200 污水管道檢查井,污水管道鋪設呈不連續性。
(5)全球通影城—華光路段(1 850 m)
全球通影城—華光路段,河道兩側排污口均較多,并兩側均有施工空間,設計于河道兩側均設污水管道,分別解決河道兩側及篷河建筑的污水排放問題。
西側污水管道分三段,全球通影城—共青團路段設 d300 管道,排入共青團路豬龍河西 d300 現狀污水管;共青團路—人民路段設 d400 污水管道排入人民路豬龍河西 d400 現狀污水管;人民路—華光路段設 d500 污水管道排入華光路豬龍河西d300 現狀污水管(2005年豬龍河人民公園段已施工 d1 400 污水管道繼續保留予以利用)。共青團路、人民路在豬龍河東側均無現狀污水管道,東側設 d300~d800 污水管道直接排至華光路豬龍河東d500 現狀污水管道。
(6)華光路—中潤大道段(1 900 m)
華光路—中潤大道段,河道排污口主要集中在河道東側;河道西側以新建成型小區為主,直接排河排污口較少。設計于河道東側設污水d500~d600 污水管道,聯通路豬龍河東 d400 現狀污水管道埋深較淺,不能利用,故設計污水管道直接排入中潤大道豬龍河東 d1 200 現狀污水管道。
河道西側設局部污水支管,解決河西排污口直排問題,并過河排入河東污水主管道。
(7)蓮池污水泵站的全天候運行
蓮池污水泵站位于豬龍河以西、中潤大道以南。昌國路以北、中潤大道以南、豬龍河以西、世紀路以東區域內污水最終全部集中至該污水泵站,經該污水泵站提升至張店污水處理廠。現蓮池污水泵站運行不正常,尚未達到全天候運行,部分污水不經提升直接就近排入豬龍河。
蓮池泵站是豬龍河雨污分流工程的一個重要節點,設計將蓮池泵站直排豬龍河的通道切斷,確保豬龍河以西污水全部排入張店污水處理廠。
豬龍河以西區域污水通過東西向道路污水管道匯集分別排入西五路及西六路污水干管,由南向北排入蓮池泵站,經提升后排入張店污水處理廠。西五路管道為 d400~d800,全長 4.33 km;西六路管道為 d500~d1 000,全長 5.8 km,該管去年已施工至昌國路北側。
2.1.2 接合工程
豬龍河白家閘—中潤大道全線共有 800 余處直排口、10 余處雨污合流方溝直排口,接合工程的任務就是將這 800 余處污廢水直排口和 10 余處雨污合流方溝直排口進行改造,接入到設計污水主線上,從而實現雨污分流。
在實際接合工程設計中,針對以上近 900 處直排口,進行了詳細分類,針對每一種具體情況均出具了相應的標準改造做法。
河道兩側新建污水管道線位是一個焦點問題,更是一個難點問題。既要不侵占現狀及規劃河道空間,又要盡量不動遷沿河設施和建構筑物,同時還要考慮河道兩側密集雜亂的現狀地埋和架空管線等種種制約因素。
在線位確定中,設計充分考慮了以上制約因素,同時考慮地下未探明管線、設施的可能性。在管線定位中,部分地段考慮了線位浮動,增加了施工的靈活性和可操作性。以下為具體措施。
(1)打樁施工
對于臨時建筑緊貼河道無法拆除,河道兩側地下空間已被各種管線占滿的情況,設計污水管道設于現狀或規劃河道斷面以內,但考慮將對現狀或規劃河道的影響降至最小。如張南路—張博鐵路段,河道東側有多處污水口直接排入河道,必須在河道東側設污水支管承接以上污水口,但河道東側建筑物已貼至河岸,根本沒有位置放置污水支管,污水支管只能設置于現狀河道斷面以內,設計采用打樁施工將污水支管固定于規劃河底以下,各排放口采用室內排水管道接法接入新建污水管道,污水支管不設檢查井,只設檢修孔,從而在最大程度上將河道影響降至最小。未來,隨河道東側建筑物拆除,可將該污水支管廢除,經濟損失也較小。無施工空間的情況,臨時建筑一時無法拆除,管線只能設在規劃河道斷面以內。
(2)頂管施工
對于河道兩側地下管線復雜,無法開挖施工或污水管道埋深較深開挖施工影響面較大等情況,采用頂管施工。河道兩側地下管線一般埋深較淺,管道采用深埋頂管,從而避開上部各種現狀管線。
(3)開挖施工
對于河道兩側空間富余或管道埋深較淺、管徑較小的情況,采用開挖直埋施工,局部無法開挖地段,采用人工掏洞貫穿。
豬龍河河道兩側情況復雜,許多地段運輸條件差,機動車無法進入,空間狹小,施工土方堆放困難,也有部分地段空間寬裕,運輸條件較好。基于以上情況,并考慮投資、供貨保障等因素,選用如下管材。
(1)鋼筋混凝土管
對施工空間寬裕、運輸條件較好地段的大管徑污水管道(d800)采用鋼筋混凝土管,主要考慮降低工程造價。
(2)HDPE 排水管
開挖直埋施工段小管徑污水管道 (d600 及以下),考慮運輸及施工方便,采用 HDPE 雙壁波紋排水管,管長 6 m。
(3)玻璃鋼管道
對于運輸困難頂管施工地段,采用玻璃鋼排水管(d800、d1 000),管長 2 m。
因此,整個工程段三種排水管道在不同地段交錯使用。
管徑的確定結合三方面的考慮:一是豬龍河各斷面流量測量資料,二是設計污水管道服務區域確定,三是施工可行性考慮。通過豬龍河斷面流量測量資料和污水管道服務區域按最不利原則確定污水管道管徑,同時按施工的可行性校核污水管徑。如按最不利原則確定污水管道管徑為 d500,但由于采用頂管施工,最終確定設計管徑為 d800。
由于豬龍河沿線情況復雜、施工局促,設計中多處采用了特殊處理,有局部超越了常規設計和規范要求,但實施效果卻非常好,簡述如下。
(1)室外排放口室內接法
局部地段,如張南路—張博鐵路段、膠濟鐵路—全球通影城段,河道兩側多處排放口密集段,排水管道接法采用室內排水接法,中間排水口直接采用順水三通接入,只在兩端設排水檢查井或檢修孔。
(2)篷河建筑排放口的接入
將篷河建筑排放口就近引出至專設污水支管,就近排入設計污水管道檢查井,并將排河口封堵。
(3)沿河排放口的接入
沿河排放口就近引出至專設污水支管,就近排入設計污水管道檢查井,并將排河口封堵。
(4)與雨污合流管道交越的處理
城區部分道路雨水管道,如共青團路、人民路、華光路、聯通路等,實際仍為雨污合流管道,設計中考慮了對現狀雨污合流方溝的截流改造。
(5)管道鋪設的特殊處理
局部地段沿河鋪設較近和過河管道,考慮地下水位上升可能造成漂管,對以上危險地段管道采用混凝土全包固定。對沿河床底鋪設管道,采用鋼管打樁,內灌混凝土懸掛固定。
(6)檢查井的特殊處理
一般地段檢查井距河道有一定距離,采用常規防滲處理,即檢查井內外水泥砂漿抹面;距河道較近處,為防止檢查井內滲和外滲,采用防水卷材外包防水。
(7)對豬龍河現有污水管道的利用
豬龍河過張南路處,在河道兩側已有預留污水管道,本次設計對兩側污水管道給予了充分利用,在高程上確保上下一致。
豬龍河人民公園段,已于去年在河道東側鋪設 d1 400 污水管道,本次設計也對該污水管道進行了改造利用,確保了已有投資的充分利用。
(8)關于玻璃鋼頂管管道的特殊處理
玻璃鋼頂管管道,常規采用工作坑內粘接,固結后再行頂進,導致施工進度緩慢。該工程玻璃鋼頂管施工大范圍存在,常規連接方式無法滿足工期要求,本次設計采用管道外脹圈聯接,頂進后再行粘接,取消了粘接等待時間,縮短了施工工期。
(9)局部露天鋪設管道的保溫問題
設計污水管道中有部分污水支管采用露天鋪設,對這部分污水管道考慮了保溫處理,以確保冰凍季節管道不結凍,排水暢行。
(10)管道回填的特殊處理
對設計污水管及檢查井等附屬設施距河道較近情況,為防止管道回填后因河道雨水沖刷造成回填土沉陷、滑坡,對河道行洪造成不利影響,設計對污水管及檢查井回填出具了標準做法。
對設計污水管及檢查井等附屬設施處于人行道、車行道下的情況,也出具了相應的回填標準做法。
豬龍河白家閘—中潤大道段的雨污分流改造工程,從根本上來說尚未實現徹底的雨污分流。由于張店城區豬龍河以東區域排水管網尚有相當一部分是雨污合流管網,這部分合流管網在非雨季節,承擔污水排放功能,其承接污水匯入豬龍河沿線新設計污水管道,并最終經污水處理廠處理達標排河,在雨季,這部分合流管網將承擔雨污水排放功能,新設計污水管道無法承納之雨污水通過截流井直接排入河內。
白家閘以南排入玉龍河也存在同樣的情況。
這種雨污分流改造的不徹底性,只有通過城區雨污水管網的完全分離、城區雨污水排放的完全分離才能得已實現,這是一個極其復雜的系統工程,將是一個長期而艱巨的任務。
目前該工程已竣工,南效污水處理廠處理后水已流入改造后豬龍河,經檢測豬龍河水質 C0D、氨氮指標均已達到省內確定的水質標準,水質良好,獲得了各方的高度評價,實現了預期的目標和要求。
豬龍河雨污分流改造工程做為豬龍河綜合整治的第一步,直接關系到未來豬龍河綜合整治的最終效果。應該說,今天的工作和成果為豬龍河綜合整治奠定了良好、扎實的基礎。
作為“淄博市藍天碧水行動”的起步行動之一,它更具有重要的社會、經濟和環境效益,它對于改善投資環境、拉動城區建設、提高城市的凝聚力、重塑城市信心具有極為重要的示范作用。