浅谈城区暗涵黑臭水体治理方法

罗蛟均，李 威，朱 明，宋建三，常一琳

（中建铁投轨道交通建设有限公司，广州 510000）

2015年4月，国务院印发了关于城市河道水污染防治行动计划——“水十条”，明确提出了城市黑臭水体整治的目标和时间节点。该文件强调在2017年年底前全面实现河面无大面积漂浮物、河岸无垃圾、无违法排污口，并于2020年年底前完成黑臭水体治理目标。各直辖市、省会城市、计划单列市建成区要于2017年年底前基本消除黑臭水体[1]。

1 案例背景

福州市达道河暗涵总长度为900 m，处于达道河的下游，末端汇入闽江，暗涵宽度8～10 m，淤泥平均厚度为1.1 m。暗涵河段治理前，上游1 700 m河段已全部完成清淤及截污系统建设工作，本段暗渠私接排口现象普遍，雨污混流严重，加之暗涵建成20多年来未曾清理，里面积累了大量H2S、CH4、CO等有毒有害、易燃易爆气体，治理难度大，危险系数高。

2 暗涵黑臭水体治理思路

2.1 内源治理

将涵内积累的大量垃圾及淤泥清理出来，重点防范有毒有害、易燃易爆气体，保障作业人员的安全。

2.2 控源截污

完成清淤后，对接入暗涵的排口逐一详细排查，制定针对性污水收集方案，做到雨污分流。

2.3 活水补给

解决外源污染后，通过上游设计液压钢坝或泵闸、增加补水量等措施，增强水动力，让水多起来，让水动起来。

2.4 生态修复

开设通风口，改善通风条件，结合人工曝氧手段，提高水中溶解氧，改善水生态[2]。

3 内源治理

3.1 开孔通风

为快速排出暗涵内有害气体，在整个暗涵流经方向上，每100 m开设内径为90 m×90 cm通风口，暂定6个；每200 m开设150 m×90 cm应急救援通道。通风口内铺设通风管道，安装通风设备及污气收集处理设备，通风设备采用6台20～25 kW吹吸高压气环泵，通风管采用Φ315 mm绝热布风管，每小时可供2 050 m3的风量（通风量按洞内同时工作的最多人数计算）[3]。

3.2 涵内照明

因涵洞中存在大量H2S、CH4、CO等有毒有害气体，施工照明采用隔爆型LED防护灯，在充分通风后，由施工人员穿戴防护衣进入涵洞确定相应位置安装，使用Φ14 mm三芯电缆线。CH4气体具有可燃性，在半封闭施工条件下具有极大危险性，施工中照明电路应采用低压电，电压等级≤24 V，采用三级漏电保护，既由电力变压器低压侧各输出回路漏电保护器、总配电箱各输出回路漏电保护器、分配电箱各输出回路漏电保护器组成的漏电保护系统。

3.3 围堰导流

采用分段干槽清淤，根据达道河暗涵河宽、水深，共设置7道围堰，同时设置导流管避免水位过高冲垮围堰造成危险，导流管采用木桩支撑固定。

3.4 清淤施工

清淤选用对地面影响较小且效率较高的人工配合水力冲挖的施工方法，从上游往下游分段依次清理。白天进行涵洞内生活垃圾清理，晚上用真空吸泥车装车外运至指定消纳点。为确保作业人员安全，进入暗涵的作业人员必须携带便携式气体检测仪，对暗涵内气体进行实时检测，若出现空气质量不合格时要立即撤出暗涵。暗涵内作业时必须穿下水服，佩戴安全帽和防毒面具，为防止意外事故发生，现场设置应急救援所一处，医生一名，并配备相应的救援设备。

4 控源截污

4.1 排口摸查

清淤完成后，在干塘环境下，所有排口都暴露出来后，对暗涵内侧壁及顶板上的排口进行全面的勘察，汇总管材、管径、水量、排口定位等信息，并根据勘察结果制定专项截污方案。

4.2 制定方案

达道河暗涵内排口数量多达36个，其中大于DN300的合流排口有6个，小于DN300的排口有30个。经研究，采用可行性较高的末端截污方法，对小排口采用收集汇流至污水干管的方法，对大排口采用新建拍门井做雨污分流处理。

4.3 截污施工

针对300以下管径的小排口，在侧壁及顶板排口位置，将邻近的排污口集中收集至河脚满包混凝土的截污干管中，接管与混凝土结构之间采用吊架或支架固定，汇流处采用等径或异径三通连接。河角截污干管可采用不锈钢管或PE管。

针对300以上管径的合流排污口，在排口处安装液动阀门，晴天污水排入河脚满包管，雨天液动闸门开启，实现雨污分流。

将两岸污水汇集至下游后，根据污水量，在暗涵末端新建一体化提升泵站，将污水提升至就近的市政污水干管。

4.4 顶板洞口处理

由于施工需要产生的顶板通风口在所有截污工作完成后，需要原样恢复或设置成检查口，便于后期维护运营。液动闸门施工凿除的顶板范围，则加盖井盖后，恢复路面正常使用功能。

5 活水补给

在暗涵的上游增设液压钢坝或泵闸等分水设备，提高整条河道的河水流速，增强水动力。液压钢坝运行效果如图1所示。

图1 液压钢坝运行效果

6 生态修复

视需要在暗涵内设置若干曝氧机增加河道溶解氧，降低溶解铁、锰、硫化氢、氨氮及其他还原组分浓度，有效限制底层水体中磷的活化和向上扩散，强化了水体的自净能力。

由于暗涵内水生植物无法生长，可在上游种植生态浮岛，进一步改善上游水质，确保暗涵有优质水源[4]。曝氧原理如图2所示，生态浮岛种植效果图如图3所示。

图2 曝氧原理

图3 生态浮岛种植

7 结语

大量的城区暗涵仍然存在长期无人清理，淤堵严重，甚至汛期内涝的问题，在未来的城市规划中，暗渠设计应该更多考虑后期运营维护便捷性，在一定程度上降低其封闭性。河道治理并非一朝一夕之功，是一项标本兼治的系统性工程，城市的大排污系统建设、民众的环保意识、长效管理机制的落实，都与之息息相关。