老城区合流渠箱清污分流工程难点及对策研究

柯臻玮，袁 嵘，梅松军

（广州市城市排水有限公司，广东 广州 510335）

0 引言

广州市为进一步落实黑臭水体整治方针，制定了《全面剿灭黑臭水体作战方案（2018—2020）》，将有序推进合流渠箱改造作为主要任务之一，任务要求到2018年底，35条黑臭河涌全面实现“长治久清”，而到2020年底，187条黑臭河涌实现全面消灭黑臭。

合流渠箱通过末端截污闸（堰），旱季作为污水转输通道与污水系统干管连接，雨季作为雨水通道。因此，合流渠箱是造成水体雨季溢流污染及污水管网水体污染物浓度低的主要原因之一，并且存在3个方面突出问题。

（1）清污不分：清水（山水、河水、湖水、地下水等）进入污水管道，降低污水处理厂进水污染物浓度，影响污水系统处理效能。

（2）污水积存：合流渠箱内因截污拥高水位、积存污水，导致雨季开闸时，大量污水进入河涌，严重影响河涌水质。

（3）行洪断面缩小：污水积存及淤泥沉淀，占据了渠箱的有效容积，缩小了行洪断面，导致雨季内涝概率增加。

合流渠箱清污分流工程的推进关系到广州市河涌的“长治久清”及污水处理系统的提质增效[1]。合流渠箱多位于老城区内，老城区管渠历史悠久，早期建设资料难寻，道路狭窄，交通繁忙，地下管线密布空间紧张，周边建筑物建设时间早，建筑物结构及地下基础情况不清，这使得清污分流工程的摸查、设计、施工难度大幅增加[2]。

本文以广州市驷马涌上游暗渠清污分流工程（简称“驷马涌项目”）为例，按照“摸清底数、一渠一策、分步实施”的原则，对项目各阶段遇到的难点开展对策研究。

1 摸查无捷径，效率是关键

一方面，渠箱的建设年代久远，竣工资料已无法获取，渠箱位置、检查井位置、渠内排出口情况以及渠箱结构形式等基本信息较为缺乏。同时，渠内水位高，积淤情况不明等为摸查工作的开展带来极大麻烦。另一方面，渠箱周边的排水管网建设时期早，资料缺失严重，近几十年来城市的发展迅速，排水管道建设为配合周边地块的发展，管网接驳更是错综复杂[3]，错接混接问题严重，使得管网情况摸查工作量大，摸查困难。

项目组始终坚持“摸清底数”这一目标底线，重点突出、有序高效地开展摸查工作。

（1）坚持要求三维激光扫描、管道潜望镜检测（QV）、闭路电视（CCTV）等多种摸查技术手段相结合[4]，辅以渠箱降水位、渠箱内部局部清疏清障等措施，保证对暗渠主体开展详细摸查工作，梳理排口性质情况、位置信息、尺寸信息及排水量等信息。

（2）组织对排口进行逐一溯源摸查，从渠箱内部延伸至排水单元，理清流域范围内排水系统现状，梳理管道系统脉络，摸清外水性质及来源。

（3）对源头排水单元内部排水管网进行初步摸查，掌握源头排水情况。

驷马涌项目通过降水位、局部清淤、局部清障等措施后，采用三维激光扫描技术开展对渠箱排水口、渠箱结构缺陷、渠箱标高尺寸等检测工作，查明渠箱长度约8 km，渠箱内排水口500多处，并逐个进行了溯源摸查，为后续设计和施工奠定了坚实的基础。驷马涌项目情况如图1至图4所示。

图1 旱季驷?马涌周边截污管道情况

图4 驷马涌渠箱三维扫描（局部）

图3 渠箱排口

2 内外同步，污涝同治，系统设计

驷马涌暗渠流域面积约8.52 km2，流经广州市白云区、越秀区、荔湾区这3个典型的老城区，驷马涌暗渠中游通过闸门控制与流花湖联通（图5），流域内有且仅有一套排水管网系统。在充分利用现状管道的基础上，新建排水管道，梳理出新的污水主通道，恢复暗渠雨水通道功能是项目关键，溯源并确定清水来源，开展清污分流则是重点。同时，老城区主干道地下管线繁多，管道路由资源紧张，支路、内街狭窄，使得新建管线可选路由受限。项目组按照“内外同步、污涝同治，系统设计”的原则，确保设计方案在技术上具备可实施性的同时，实现预期工程效果。

图5 流花湖与驷马涌位置关系

（1）合理设计清、污水主通道及其次干通道路由，做好高程衔接。制定方案时，由于合流渠箱将作为清水通道，新建污水主通道应尽量靠近渠箱，方便与周边污水管线接驳。同时，尽量选择车辆能进入的路由，便于日后机械化的清疏养护。若方案遇到地势高差较大或管道高程衔接不顺，无可避免地采用一体化泵井时，应注意一体化泵井内格栅及泵对抗杂物的能力，且泵站规模应与实际污水量相匹配。

（2）公共排水管网与区域内排水单元达标创建方案需同步设计，做好衔接。保证流域内主次干管及单元内支管能顺利衔接，确保清污分流。

（3）溯源清水，合理设计清水通道。溯源应根据现状管网的脉络，系统布置检测点，快速有效地缩小检测范围找到清水点，并梳理设计清水通道。

驷马涌暗渠早期原是流花湖的补水以及泄流通道，由于暗渠水质变差，现驷马涌暗渠通常已不对流花湖进行补水，同时驷马涌暗渠又因积存污水，为保障流花湖水质，无法在雨前预降水位，调蓄作用大幅削弱。驷马涌项目为恢复渠箱清水通道及流花湖调蓄功能，分为两个阶段，第一阶段为修建上游越秀山清水、流花湖以及驷马涌明涌的清水通道，近期流域内清污未完全分流前为流花湖提供了清水补给，同时也给雨前流花湖预降水位提供了条件，远期流域内清污完全分流，驷马涌渠箱作为清水通道为流花湖补水，通过驷马涌渠箱与流花湖间闸门调控，发挥流花湖调蓄功能，增强了区域内防洪排涝能力，降低流域内涝发生概率。

公共管网与单元达标、污水通道清水通道同步设计，系统整体设计应是方案设计的关键。

3 精耕细作，攻坚克难

老城区特点是交通量大，道路狭窄，地下管线繁多（图6）。道路狭窄，施工作业空间小，基坑开挖、工料运输、房屋保护、基坑支护等施工难度大（图7）。同时，道路施工围蔽需经交警部门同意，地下自来水、燃气、电力、通信等管线的保护及迁改方案需由相关管线权属单位审批或设计，沿线经过的居民楼、商户、学校、公园等单位均涉及协调，可见项目协调对象众多，协调工作量大。驷马涌项目还涉及铁路交集问题，涉铁方案需由相关专业设计院编制初步设计深度以上的方案后报铁路管理部门审批。为确保项目的可实施性，项目组坚持精耕细作，加强沟通协调，确保项目如期推进。

图6 老城?区现场情况（支路）

图7 老城区现场情况（内街）

（1）在前期方案设计时，提前开展沟通协调工作，与沿线受影响的单位面谈协商，稳定方案。提前与相关地下管线单位沟通，熟悉管线保护及迁改流程，提前准备资料，初步落实保护以及迁改方案，翔实前期设计方案内管线保护及迁改章节的内容，同时，合理预留费用，如交通疏解、管线保护、管线迁改、施工措施及特殊的费用（如涉铁）等。

（2）合理借助各级河长办的力量，统筹各管线单位、交通部门、铁路部门、沿线街道及沿线受影响单位对项目建设给予支持。

协调工作不可避免，前期做好协调能使方案实施后处于相对稳定的协调状态，避免后期实施时出现被动的局面。提前协调、合理预留相关费用及合理借助各级河长办力量应是关键。

4 合理组织，分段达标

由于合流渠箱项目涉及面广，围绕建设目标，项目整体方案工作量大，建设周期长。工程施工组织应从“提质增效、清污分流”目标出发，确保分步实施，分阶段出效果。

（1）首先将清水从渠箱剥离出去，合理组织施工，确保旱季清水，如山水、湖水、河涌水、地下水、工地施工降水等不入渠，提高系统污水污染物浓度。

（2）拉通流域污水主通道，合理衔接现状排水系统，保障排水通道顺畅，改善渠箱水力条件，恢复渠箱雨水通道功能，降低区域内涝发生的概率。

（3）实施排水单元达标创建，实现流域清污分流。

5 结语

合流渠箱清污分流项目是以实现源头减量、沿程减压、末端减负为目标，通过工程手段将污水收集入管进厂，恢复渠箱为雨水通道，并通过养护节点优化改造，优化老城区排水设施机械化养护条件，促使污水系统提质增效，实现河涌“长治久清”（图8）。

图8 驷马涌明涌段旱季现状

该类型项目涉及范围广，前期投入大，协调对象多，系统性设计要求高，是黑臭河涌治理及污水处理系统提质增效攻坚战中的“硬骨头”。相关工作人员必须正视困难，花大力气摸清问题，科学设计组织施工方案，发挥各级部门以及参与单位的力量，才能达到综合治理的目的。