老城區暗河截污工程技術研究

□文/白潔穎 陸峰峰

河流黑臭問題的本質是污染物輸入超過河流水環境容量。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荷，是消除黑臭問題的重要舉措，科學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，也是采取其他技術措施的前提。

截污工程的重難點一般集中在老城區內。老城區建成年代較久，因歷史原因河道排污口較多，現狀排水管網以合流為主，污水收集管網不完善，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象。另外，老城區普遍人流房屋密集、排污口錯綜復雜、施工場地狹小、周邊障礙物多，導致其改造難度極大[1]。南寧市老城區河道沿線建筑密集，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的順利完成，使河道徹底實現長治久清并恢復原有的生態系統。

1 工程概況

南寧市武鳴區東門河河道兩岸未建設截污管，雨污混排，污水直接排入河道，水質污染嚴重，生態環境嚴重惡化，部分河段水體黑臭；建筑侵占河道現象普遍，部分河道已成為暗河，工程實施難度極大。

2 治理目標

1）老城區內污水收集及處理率均達到90%以上。

2）城區主要河流水體水質近期全面改善、消除黑臭，中期消除劣V類，部分指標達到地表水IV類；遠期主要指標達地表水III類。

3）提高生物多樣性，恢復水體自凈能力，構建健康水生態系統。

截污工程是保證后續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：

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量問題，造價經濟合理；

4）污水管道便于日常維護。

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，管道施工受到嚴重制約，若處置不當會威脅周邊建筑安全。

3.2 管道安全

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

3.3 管道日常維護清掏

當管道敷設在河道內時，應重點考慮維護清掏問題，以免造成日后管道維護的困難。可以考慮在管道上方增設平臺，便于工作人員通行和操作設備，但目前類似設計較少見。

3.4 暗河段內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，對水體造成嚴重污染。此種排污口管徑小，但是數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 技術方案及措施

4.1 管道

4.1.1 管道布置

基于本工程河道現狀，方案首先應確定管道位置。因河道兩側建筑鄰近河堤，沒有足夠用地敷設管道，施工開挖威脅建筑安全，經過研究只能利用河道內部的空間，采取將截污管道布置在河道內的方案，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空間問題得以解決。

需要強調的是，管道布置在河道內是基于本工程現狀的不得已選擇，管道布置在河道內會產生一些其他問題；如河道兩岸具備實施條件，截污管道應優先布置在河道兩岸外側。

4.1.2 管材選擇

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

1）管材要求密閉性好，接口可靠，能耐一定的內水壓力。管道若不夠嚴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出現滿流及壓力流現象，因此污水管道需要能承受一定的內水壓力。

2）耐內外腐蝕性好，使用壽命長。河道內的管道所處條件比常規埋地管道更惡劣、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。管道敷設在河道內，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械運輸。

4）管件類型豐富，便于支管接入。

經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，能承受內水壓力且不易滲漏。

玻璃鋼夾砂管能夠抵抗酸、堿、鹽、未經處理的污水、腐蝕性土和地下水等的侵蝕，比傳統管道的使用壽命長，其設計使用壽命達到50 a以上；重量只有鋼管的1/4，混凝土管的1/5。在河道內無法使用機械運輸的情況下，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管徑規格有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，可靈活應用于各種情況下的支管接入。

4.1.3 管道基礎

為保證管道安全穩定，基礎不能坐落于淤泥層上，結合河道內源污染治理措施，要將河道內的淤泥全部清除，再回填至一定高程。為進一步增加管道穩定性，抵抗河水沖擊和水的浮力，管道采取了混凝土滿包處理。混凝土滿包能保護內部玻璃鋼管，延長管道使用壽命，更有利于管道的防漏防滲。

4.2 附屬設施

4.2.1 檢查井

根據規范及維護要求每隔一定距離設置檢查井。因管道布置在河道內，為避免滲漏，常規的鋼筋混凝土或磚砌檢查井材質，不適用于河道內。

根據該工程的特殊性設計了一種整體預制的玻璃鋼檢查井,該井優點有：玻璃鋼材質耐腐蝕，使用壽命長；檢查井上部荷載很小，強度滿足要求；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。為防止管道內壓力增高時污水從檢查井內涌出，檢查井井蓋均采用法蘭密閉的壓力井蓋。除玻璃鋼外，檢查井材質也可采用聚乙烯（PE）。

4.2.2 通風設施

本工程管道及檢查井為全密閉結構，更易積聚易燃易爆的氣體，管道上部及附近建筑物較多，若發生爆炸起火事故則會造成嚴重的危險和損失。為排除管道內的危險氣體，釋放管道內的壓力，保證管道安全運行，需要在適當位置設置通風口。通風管道一般與檢查井結合設置，沉泥井、轉彎及高程突變處均需設置通風，通風方式均為自然通風。通風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，情況比較復雜。根據設計任務，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。

首先對排污口根據管徑、排河方式等情況進行分類，然后根據每一類排污口制定各自的支管接入措施，將支管接入措施進行標準化設計，這樣可以大大節約排污口整治的工作量和減少工作難度。

4.2.4 維護通道

截污管道敷設在河道內時若不考慮設置維護通道，管道日常維護清掏會十分困難，會造成管道逐漸淤積，影響正常使用甚至提前報廢。因此針對河道內管道尤其是暗河段內的管道，設置維護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通道，工作人員可在河道低水位時在平臺上進行檢修管道、清掏檢查井、運輸淤泥等工作。

5 結語

老城區暗河的截污工程限制因素很多，實施難度較大，常規的設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揮工程效益。因此老城區暗河的截污工程需要另辟蹊徑，采用非常規的思路去解決問題。