厦门会展南路排洪箱涵的现状及污水截污方案探讨

曾晓晖

摘 要：文章对厦门会展南路双孔排洪箱涵的现状及存在的问题进行分析，并提出了污水截污方案的设想，可为类似工程处理提供参考。

关键词：双孔排洪箱涵；现状及问题；污水截污

中图分类号：TU992.23 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）20-0166-03

鉴于目前排洪箱涵污水排放对厦门市周边海域带来了不小的环境影响，从保护环境、减少污染物排放的角度出发，对排洪箱涵进行截污工程是十分必要的。而排洪箱涵排放口直接暴露在沙滩上也严重影响厦门建设旅游城市的实现，因此将排洪箱涵排海管延伸至更深的海域也是十分迫切的。

1 厦门会展南路排洪箱涵现状

会展南路双孔排洪箱涵汇集莲前东路及文兴东路二路排洪箱涵。位于前埔污水处理厂管辖范围内，在莲前东路的排洪箱涵为单孔起自洪文瑞景航空城到会展路变为双孔排洪箱涵，再经会展南路双孔5 m×2 m排洪箱涵入海。文兴东路单孔3.2 m×1.5 m排洪箱涵从店上西里车站起至交叉路口与会展南路双孔排洪箱涵相接入海（图1）。

在雨量较大时，从云顶岩至前埔的山体水及湖边水库溢洪道水汇入莲前东路排洪箱涵，前埔村的低洼处、明发新城底层及道路会被淹。另外，在箱涵上游存在着较多的污水混接接入，经勘察，污水接入点及污水量主要为：

①明发紫微路口处接入的雨水管主要汇入来自华林绿景、明发紫微周边小区居民阳台水及附近菜市场废水，雨污混流，水量大约500 m3/d。

②华林二期处接入d800 mm的雨水管内有轻微雨污混流，主要来自华林二期及周边小区居民阳台水，水量约300 m3/d。

③莲前东路的前埔村段有多条管接入。友缘川菜馆旁的d800 mm雨水管接入道路南侧的前埔村排洪箱涵的水，水量约为800 m3/d；道路南侧的前埔农贸市场旁的雨水管接入由古楼村和部分前埔南区的雨污混排水及阳台水水量约1 000 m3/d；前埔村清洁楼旁的雨水管接入道路北侧的前埔村排洪箱涵的水约1 000 m3/d。

④文兴东路排洪箱涵的污水来自店上西里两侧的部分前埔村污水及部分前埔南区周边居民的阳台水，水量约2 000 m3/d。

综上，会展南路排洪箱涵因混接接入的污水量约为5 600 m3/d。

2 根据现场勘察，现状运行存在的问题

①污水主要来自前埔村，前埔村地势较低，人员居住混杂、密度大，雨污合流。其它点主要是阳台水及少部分建筑物污水乱接。污水量约为6 000 t/d。

②海水倒灌。高潮时海水上升至排海口上方并倒灌至莲前东路低潮时淹没1/2排海口， 部分文兴东路排洪箱涵可见海水。大潮时海水下降至排海口下方。

③雨天时水量大。从云顶岩至前埔的山体水及湖边水库溢洪道水汇入莲前东路排洪箱涵，前埔村的低洼处、明发新城底层及道路会被淹。

④排洪箱涵内淤积严重。从会展南路的排海口至莲前东路前埔村段箱涵长度约2 000 m，积泥砂厚约80 cm，约8 000 m3。

3 初步解决方案设想

各雨水管都在主干道上，污水管高于雨水管1～3 m，无法直接进行截污，需经泵站提升。用地、供电、运行、防涝等都有问题，前埔村出水口多，又缺乏管网系统，改造难度大，分点截污无法做到完全截污，不建议采用分点截污。建议采用在会展南路箱涵进行整体截污，整体截污必须要考虑以下问题：

①解决遇暴雨时，莲前东路前埔村及明发新城低洼地段居民房及道路被淹问题，以避免由此引起的法律诉讼。

②产生新的臭味问题，截污后因无海水倒灌，管内可能产生污水淤积而发出臭味，引起相关居民的投诉。

③此段为会展片区最低点，日常管内会淤积大量泥砂，要经常进行清淤。

3.1 整体截污方案一

在会展南路排洪箱涵两个排海口（宽5 m×高2 m）末端护岸的绿地上建一及管理用房，配置双电源及发电机组，用于截污排洪箱涵内整体的污水和防止海水倒灌。利用文兴东路上的雨水箱涵（宽3.2 m×高1.5 m）有部分穿过前埔污水厂东边的绿地内，利用该段新建一进水泵房，这样闸门截污住箱涵内的混排水可通过文兴东路的雨水箱涵倒流至泵房，再提升至污水厂进水管网。该方案泵房拟建的绿化用地为厂区自有绿地，不需拆迁征用，节约建设成本，且是提升进入主干管的最短距离。但该方案会使箱涵内污水淤积水位升高，可能会对前埔会展段低洼片区产生一定影响，需进一步论证；箱涵内臭味较大，可能会对周边居住区产生影响。

3.2 整体截污方案二

在会展南路两股水的汇流处封堵，将排洪箱涵改道，拐至会展中心草地上，并在此建一沉砂池及提升泵房，提升后新建d500污水压力管横穿后接入会展南路至d500污水管；改建后箱涵的出口接入原会展南路箱涵，在接入口处设置闸门。在此建泵房水流较顺畅，箱涵内污水不会淤积，臭味较小。但泵房需占用会展中心绿地，需新建一条d500污水压力管横穿会展南路，绕过隧道再进入厂内主管，污水提升路线较长；若利用原会展南路d500的污水管，目前可以接纳，但中长期将超负荷，需进一步论证。

3.3 整体截污方案三

除截污点与方案二不同，其它点与方案二相同。截污点：在会展路的雨水箱涵和文兴东路与会展路交叉口分别进行截污，至会展中心绿地泵房。

该方案较其它方案的最优点在于水流顺畅，箱涵内污水不会淤积，臭味较小；该方案受环岛干道隧道工程的影响，施工难度较大。

4 工艺方案分析

4.1 截污方式选择

箱涵截污可采用的方法有两种，一是源头截污，将污水源直接接至污水管网系统，不再进入排洪箱涵；二是末端截污，在排洪箱涵末端出口前设置截污，按截污倍数将污水及部分初期雨水转输至污水系统。

在会展南路排洪箱涵上游的污水接入点情况复杂，难以完全摸清和改造，故选择采用末端截污的方式，在排海口前设置截污井和截污泵站，将排洪箱涵内的污水转输至污水管网系统。

4.2 截污水量

会展南路排洪箱涵旱季污水量约为5 600 m3/d，由于前埔污水处理厂预处理区初沉池出水井及污泥泵房已考虑雨水过量时溢流措施，因此可接纳一定的初期雨水，但同时考虑到过多的雨水进入污水处理厂将会对污水处理产生不利影响，故拟选择的截污倍数为1.0。

4.3 截污井工艺方案选择

在排洪箱涵上需设截污井进行截污，井内常采用的截污方式为旱季时设雨水堰或水力拍门来防止海水倒灌并使污水进入截污泵站，雨季时大量的雨水通过雨水堰或水力拍门进入后续的排洪箱涵排放。

无论是设雨水堰还是水力拍门，都不可避免的会给雨水箱涵带来额外的水力损失，设雨水堰时为防止海水倒灌入截污泵站，雨水堰堰顶需高于高潮位，由于高潮位已经高于现状箱涵顶，雨水堰堰顶也将高于现状箱涵顶，雨水通过雨水堰的水位需比现状高2 m以上（现状箱涵孔高2 m）。由于本次截污属改造工程，上游部分地区的雨水排水情况已经出现暴雨时积水无法排出的情况，而设置雨水堰需提高排洪箱涵上游水位2 m以上，将使上游的雨水排放更加困难，导致积水情况更加严重，给排洪安全带来更多的不利影响。因此在本次截污中选择采用对现状排洪影响较小的设水力拍门的方式来截污控制。

经咨询和比较，水力侧翻式自由拍门的开启力小，水力损失仅约0.05 m，相对而言对雨水正常排放的影响较小，故本次截污拟采用水力侧翻式自由拍门用以截污井内的雨水排放控制。而针对水力侧翻式自由拍门开启力小的情况，为避免在旱季时污水冲击下也开启导致污水排入海域，在截污井拍门前设置污水集水坑，且截污泵站进行水位控制，避免截污井内出现水位达到拍门开启水位的情况，从而避免污水直接排入海域。

5 排洪箱涵截污方案拟选设计

5.1 截污井工艺

针对会展南路排洪箱涵现状，拟选择在会展南路近环岛路处的排洪箱涵上设置截污井。截污井内设置水力侧翻式拍门用于控制污水的截污，当雨天时拍门自动开启，雨水能够通过截污井再进入后续排洪箱涵，然后在排放至海域；当非雨天时拍门自动关闭，既截污了污水，也防止了海水倒灌，截污井工艺如图2所示。

截留污水通过设置DN500污水管接至新建污水截留泵站，考虑截留倍数为1.0，新建污水泵站规模为11 200 m3/d。截留污水通过泵站提升后转输至污水管网最终进入前埔污水处理厂处理。

5.2 主要构筑物设计

①截污井。截污井平面尺寸13 m×4 m，设置于现状排洪箱涵上，为保障足够的过水断面，井内设置2 000×2 000侧翻式水力拍门5台。拍门前新设DN500截污管将污水接至污水截留泵站。

②污水泵房。污水泵站的最大设计流量约为130 L/s，选用4台污水泵（3用1备），潜水泵参数为Q=43 L/s，H=10 m，P=7.5 kW。

泵房由进水井、格栅间、集水池及出水井组成。泵房平面尺寸16.9 m×6.0 m。

进水井设在最前端，Ф500进水管接入进水井。格栅间安装1台粉碎性格栅用于去除污水中的杂质，以保证水泵正常工作，1台人工格栅用于粉碎性格栅检修时过水用。格栅前安装电动闸门。污水经粉碎性格栅后进入集水池。水泵运行由安装于集水池的液位计根据水位高低，调节水泵运行台数，4台水泵交替运行，设事故岔道管一根。

为减少污水泵站在运行中对周边环境的影响，污水泵房所有设备均安装于地下且采用潜水电机，检修孔盖板设为压力式盖板，防止泵房内臭气外泄。

在污水泵房上部设脱臭装置进行除臭。

5.3 变配电间及值班室

在污水泵站内设变配电间及值班室，建筑面积80 m2。建筑方案与周边景观融为一体。

6 截污工程的影响和对策

由于本次截污在会展南路排洪箱涵上设截污井进行污水截污，不可避免地会给正常排洪带来负面影响，尽管已选择水力条件更好的侧翻式水力拍门以及在截污井内考虑更多的过水断面，但仍会使上游雨水水位提高约0.30 m左右，在排洪安全性上有一定的损失。如需加强排洪安全性，需对上游低洼地进行加高改造。

由于雨水中的未知杂质较多，水力拍门在闭合时密封处可能会有石块或其他杂质堵塞，造成密封不严，高潮位时海水会倒灌，使大量海水进入污水系统，影响前埔污水处理厂处理效果。此时可采取的对策是加强截污泵站的水位监测，当雨日过后泵房内水位仍积高不下时需对水力拍门进行清理。

以上是笔者对会展南路排洪箱涵的现状及污水截污方案的设想，所提出的方案已对会展南路排洪箱涵污水截污工程的设计起到了积极的作用。

参考文献：

[1] 董文超.深圳市东滨路排洪箱涵水力计算与分析[J].黑龙江科技信息，2012，（4）.