羅 偉, 郭 俊, 郝 靜
(中國市政工程西南設計研究總院有限公司,四川成都610081)
柬埔寨金邊市城南排水和污水處理系統規劃
羅 偉, 郭 俊, 郝 靜
(中國市政工程西南設計研究總院有限公司,四川成都610081)
文章主要介紹了柬埔寨金邊市城南區域的排水和污水處理系統規劃,包括排水系統分區、管網規劃、調蓄構筑物、污水提升泵房等規劃內容。
規劃; 排水分區; 污水處理
柬埔寨金邊市城南排水和污水處理系統規劃項目由柬埔寨環保部主管,旨在改善金邊市城市南部區域的排水現狀。2015年7月到2016年3月,設計院對柬埔寨現狀進行了多次調研和踏勘,并與業主方和相關政府部門進行了多次技術交流,完成了初步規劃。項目主要規劃了189 km2范圍內的排水分區、干網系統和污水處理廠,初期總投資約3.2億美元。該規劃目前已經通過了柬埔寨環保部的審批。現將規劃的主要情況做簡單介紹[1]。
1.1 排水系統缺少統一規劃
金邊市目前排水系統采用雨污合流制體系,排水管網僅469 km , 渠長56 km , 排水井3 200個。在這些排水管網系統中大部分都建于20世紀50年代,已經年代久遠,排水管網現狀破舊、塌陷,管徑過小,已無法滿足日益增加的廢水排放。
現有城市排水系統建設缺乏統一的規劃,各個區域排水各自為政,不斷發生無序和重復建設現象,而排水不暢的問題卻始終未得到徹底解決。
1.2 城市內澇現象頻發
金邊市降雨量豐富,年均降雨量達1 420~2 000 mm,其中90 %的降水集中在當年4~12月的漫長雨季。由于金邊市城南排水系統為雨污合流制,再加上城市管網老舊、堵塞和銜接混亂,排水干渠垃圾和淤泥堵塞嚴重,現有排水泵房提升能力偏小,導致內澇頻發,大量街區道路被雨水淹沒,地勢低洼處的居民家中經常灌入雨污水,對居民的生產、生活和出行造成極大的不便,也影響到交通和人身安全。
1.3 城市水體水質污染日趨嚴重
整個金邊市2016年預測人口已經超過180×104人,每天會產生大約20×104t的污水。但整個城市目前沒有污水處理廠,南北部的污水主要通過合流污水系統排放到Boeng Pumpeay和Boeng Cheung兩個自然濕地區域,再經過自凈后排入湄公河。
隨著工業的發展和人口的快速增長,使得城市污水排放總量增加,濕地減少,水中污染物總量正在接近下游水域自然凈化能力極限,城市水生態環境面臨災難性的破壞,對城市形象造成了負面影響,嚴重阻礙了經濟的發展。
1.4 排水現狀圖
金邊市城南區域現有的排水情況見圖1。
從現場調研的情況看,南部城區排水處于無序發展階段。中心城區內澇問題沒有妥善解決,城市邊緣水污染問題日益突出,嚴重影響了投資和旅游環境。本文建議應從多種角度對城南水環境進行綜合規劃和治理。
(1)分層次。規劃從可持續發展的角度,對城南片區提出了“內澇防治—水污染治理—生態環境改造”三個層面的建設規劃,最終的目標是將金邊市建設成為創造環境友好型宜居城市。
(2)分片區。南部城區面積大,將全部污水和雨水集中處理和排放,是不適宜的。因此,根據各個規劃區所處的位置以及規劃區的排水類型,分片區進行相應的治理,才能更好的解決排水問題。
(3)分階段。規劃區所有預設內容的實現,是一個長期的過程。新建排水系統,應隨著建設進度同期設計和建造,實現環境影響最小化;老系統的改造,也要根據資金情況和緊迫程度,有計劃有步驟的實施;對遠期具有關鍵節點意義的設施,則需要優先考慮實施。
(4)雨污分流。規劃新區(除舊城區以外)全部采用雨污分流排水體制,同時或分期實施。
3.1 排水分區
(1)水系和流域。整個城南片區重點規劃 “東湖-西河-中濕地”三條主排水水系,組成三條有組織有序排水和污染治理干線系統,同時也是三組城市景觀綠化帶,成為未來金邊新城的主要框架性市政設施之一。
三大排水廊道對于金邊城南排水體系總體規劃和后期運行的實現,起著至關重要的作用,為了避免以后實施造成大量的拆遷,我們建議應作為關鍵節點基礎設施優先建設。
排水廊道的建設,盡可能保留環境水體的自然形態,保留和恢復濕地、河灣、急流和淺灘。通過合理的河湖斷面和新型護坡形式,保證生態系統的連續性。水系和流域劃分見圖2。
(2)排水分區。結合總體規劃,考慮合理利用城市土地,依托交通運輸系統,合理安排城市空間功能和布局,使工作、居住、交通和游憇四大功能活動相互依托,協調發展。本方案將金邊城南地區劃分為10個規劃區,排水區域圖見表1。
3.2 分區排水工程
規劃方案對10個排水分區內的排水系統均作了規劃,業主確定2016年1月~2018年12月實施的主要是①區和②區。
3.2.1 Trabek Zone排水
Trabek Zone位于金邊市主城區,現狀管網系統相對較完善,在原有合流制排水管道基礎上,日本公司在2012年~2015年也對該區域的上游干管進行了改造,提升了該區域的管網排水能力。但下游的排水泵站(Boeng Trabek Pumping Station)并未進行提升排量的改造,導致在雨季降雨量較大時,該區域部分地方(尤其是南一渠下游地區)仍然會出現較嚴重的澇情。改造規劃方案如下:
(1)清淤。Trabek zone內南一渠總長約3.4 km,該渠道基本上收集了Trabek Zone的所有雨污水。現如今由于在該渠道中堆積了大量淤泥,對渠道的排水能力造成的影響,間接導致了城內街道出現內澇。對于此情況,規劃在南一渠中開展清淤工作,將沉積在渠底的淤泥清除,提高該渠道的排水能力。
(2)拓寬和加固。南一渠上游由日本公司進行了改造,采用了矩形渠道斷面形式。但在渠道末端,St.488以南的1 km渠道仍然是天然渠道,未經過改造,垃圾淤積,雜草叢生,嚴重影響了排水行洪,河道兩側棚戶區內的居民雨季不得不靠小舟進出,嚴重影響居民的正常生活。因此規劃對該段渠道進行改造整治,拆遷河道上的吊腳樓,采用鋼筋混凝土懸臂式擋土墻重塑河堤,河岸設置綠化帶、人行步道和車行道。
(3)調蓄。隨著城市上游許多綠地被逐步侵占,雨水徑流量還將增大,為了減少排水泵規模,考慮在南一渠末端處濕地中修建一座雨水調蓄池,用于削減雨量過大時渠道中的洪峰流量,雨水調蓄池依托現有濕地(水面約9×104m2)進行改造,蓄水池設計挖深暫按4 m(正常水深1.2 m,調節水深2 m,超高0.8 m)考慮,總調節容量為18×104m3。
(4)新建排水泵站。根據對現有泵站2014年運行情況的統計,本年度共發生6次大降雨,對應泵房水位超過5.0 m(內澇臨界水位),6次降雨量均在60 mm以上,最高的一次降雨超過85 mm。現狀泵房8臺水泵同時運行的次數有7次,其中5次在全部水泵投入使用后,仍然出現了泵房上游水位超過了警戒水位,導致上游部分街道被淹。此外,內澇發生時,水泵總排空時間基本在28~32 h。因此必須提高渠道末端的排水能力,以解決內澇。規劃擬在日本公司修建的泵房(Boeng Trabek Pumping Station)旁再修建一座排水泵站。泵房的排水規模暫定為3.5 m3/s(12 600 m3/h)。
3.2.2 Tumpum Zone排水
Tumpum Zone 也位于金邊市中心城區,Trabek Zone西側,該區域中靠近市中心的街區也有較為完整的合流制排水管網系統和泵站(Boeng Tumpum Pumping Station)。該區域改造方法與Trabek Zone基本一致,工程量有所不同(本段長度為3.5 km)。由于渠道并未出現雨季淹沒狀況,暫不考慮修建調蓄池。此外,需對上游支渠進行改造規劃,修建蓋板涵,以解決支渠排水不暢且被嚴重侵占壓縮的問題。
3.3 污水處理廠
(1)廠址。本次擬建污水處理廠廠址設置在城南中心城區兩條主干渠末端,其中:南一區污水廠位于Boeng Tumpun以東,占地面積為44 200 m2;南二區污水廠位于南二渠現狀污水提升泵站上游,主干渠以東,占地面積為76 820 m2。近期占地(2020年)58 820 m2,遠期(2030年)預留18 000 m2。
(2)規模。根據金邊市人均用水定額及人口,金邊市城南地區近期(2020年)平均日用水量為20.9×104m3/d,遠期(2030年)為27.6×104m3/d。根據GB 50318 《城市排水工程規劃規范》,結合金邊市發展情況,城市污水排放系數取0.85,同時金邊市地下水位較高,計入地下水滲入量10 %。城南地區近期平均日污水設計流量為19.5×104m3/d,遠期污水量為25.8×104m3/d。
滿足近期污水處理需求的污水處理廠分為兩期建設,第一期擬在2018年前建成兩座50 000 m3/d的污水廠。
(3)進出水指標。根據2015年進行的兩次水質檢測分析,金邊市城市污水水質與中國類似。排水標準主要按照中國城鎮污水處理廠污染物排放標準1-B執行,同時也要遵循柬埔寨國家排放標準。具體設計水質見表2。
注:*按照柬埔寨國家排放標準Standard 1 (Cambodia)修改。
(4)污水處理工藝。針對柬埔寨國家規范中氮磷去除率要求較高的特點,采用改良型AAO污水處理工藝。生化池污泥濃度MLSS=3.5 g/L(好氧區),污泥負荷Fw=0.10~0.13 kg BOD5/kg SS·d(好氧區),泥齡:θ=12 d,水力停留時間HRT=12 h。
污水自流入廠內機械粗格柵井,經污水提升泵房提升后輸送至細格柵渠,然后經旋流沉砂池沉砂處理,進入改良型AAO生化池,生化處理后的污水排入二沉池后進入接觸池消毒,達標后排放。二沉池沉淀的污泥部分回流至生化池,剩余污泥排至儲泥池再進入脫水車間脫水,污泥濃縮脫水后外運。
本項目存在的主要問題是金邊暴雨過程的數據缺少長期的記錄資料,對于計算暴雨強度產生一定影響。另外,缺少地形測量圖和地質資料,也會對工程量估算準確性造成影響。因此正式工程設計開始前,尚需提前落實必須的基礎資料。
另外,為了推動城南片區規劃的排水項目的順利實施,規劃建議相關的管理部門應考慮先期實施以下工作:
(1)排查和清理已建和在建的排水管網資料,建立數據庫,所有排水工程檔案實時入庫。開展對大型工礦企業、商業區和住宅區的排污現狀普查登記工作,統計排水量和污水水質,制定相關的排放標準,規范排放方式,建立健全全市統一的排水系統監管體系。
(2)盡快根據規劃建設方案控制相關用地,開展工程建設用地的征地工作和用地范圍內的拆遷工作。如果建議的排水系統用地被搶先侵占和建設,將大大增加后續建設的難度和總造價。
(3)考慮將排水管道改造項目與開挖影響范圍內的道路、給水、電力、電信、燃氣等管道的改造同步實施,以便減少各種市政管線設施單獨建設產生的重復開挖量。
[1] 中國市政工程西南設計院總院有限公司. 柬埔寨金邊市城南排水和污水處理系統規劃[Z].成都:2016.
TU992.01
A
[定稿日期]2017-06-20