老城区暗河截污工程技术研究

□文/白洁颖 陆峰峰

河流黑臭问题的本质是污染物输入超过河流水环境容量。在流域尺度上采取污染源治理等截污措施，能够大幅削减入河污染负荷，是消除黑臭问题的重要举措，科学有效的实施控源截污能从源头控制污水向城市水体排放，是黑臭水体整治最直接有效的工程措施，也是采取其他技术措施的前提。

截污工程的重难点一般集中在老城区内。老城区建成年代较久，因历史原因河道排污口较多，现状排水管网以合流为主，污水收集管网不完善，存在大量旱天污水直排入河及雨天合流污水溢流入河的现象。另外，老城区普遍人流房屋密集、排污口错综复杂、施工场地狭小、周边障碍物多，导致其改造难度极大[1]。南宁市老城区河道沿线建筑密集，甚至部分河道被建筑占压成为暗河，截污管道实施难度更大。针对老城区河道存在的上述情况，提出一系列措施，解决河道截污工程实施过程中的难题，保障黑臭水体整治目标的顺利完成，使河道彻底实现长治久清并恢复原有的生态系统。

1 工程概况

南宁市武鸣区东门河河道两岸未建设截污管，雨污混排，污水直接排入河道，水质污染严重，生态环境严重恶化，部分河段水体黑臭；建筑侵占河道现象普遍，部分河道已成为暗河，工程实施难度极大。

2 治理目标

1）老城区内污水收集及处理率均达到90%以上。

2）城区主要河流水体水质近期全面改善、消除黑臭，中期消除劣V类，部分指标达到地表水IV类；远期主要指标达地表水III类。

3）提高生物多样性，恢复水体自净能力，构建健康水生态系统。

截污工程是保证后续处理措施正常运行的前提，因此为截污工程确定了如下工程目标：

1）所有排污口均得到整治解决，旱季所有排河污水均接入截污管道，尽量减少雨季合流污水溢流；

2）合理布置截污管道，不考虑任何建筑拆迁，工程具有可实施性；

3）污水管道不存在安全质量问题，造价经济合理；

4）污水管道便于日常维护。

3 需要解决的重难点问题

3.1 保证建筑及河堤安全

东门河之上以及河道两侧均为密集的建筑，大部分河道属于暗河，管道没有足够的敷设空间。河道堤岸为钢筋混凝土或浆砌块石挡墙，与岸边建筑距离较近，管道施工受到严重制约，若处置不当会威胁周边建筑安全。

3.2 管道安全

根据以往类似截污工程的经验，在河道内敷设管道容易出现沉降变形、渗漏等问题，主要是因为河底地质条件差，又常受水流冲击影响，再加上管材选用不尽合理。根据实际测量，东门河淤泥深度约1～2 m，如何保证管道安全稳定是工程的重难点之一。

3.3 管道日常维护清掏

当管道敷设在河道内时，应重点考虑维护清掏问题，以免造成日后管道维护的困难。可以考虑在管道上方增设平台，便于工作人员通行和操作设备，但目前类似设计较少见。

3.4 暗河段内上部建筑直排污水收集

暗河段上部建筑的生活污水通过排污管道直接垂直排入下方河道，总体排污量大，对水体造成严重污染。此种排污口管径小，但是数量很多且分散在暗河沿线上方，治理难度较大；如何做到全面收集此类污水是工程的重难点之一。

4 技术方案及措施

4.1 管道

4.1.1 管道布置

基于本工程河道现状，方案首先应确定管道位置。因河道两侧建筑邻近河堤，没有足够用地敷设管道，施工开挖威胁建筑安全，经过研究只能利用河道内部的空间，采取将截污管道布置在河道内的方案，这样施工可以避开建筑，而且不会破坏河堤，建筑安全问题及管道敷设空间问题得以解决。

需要强调的是，管道布置在河道内是基于本工程现状的不得已选择，管道布置在河道内会产生一些其他问题；如河道两岸具备实施条件，截污管道应优先布置在河道两岸外侧。

4.1.2 管材选择

因本工程截污管道布置在河道内，管材选用具有一定的特殊性，常规排水管材不适用于本工程。

1）管材要求密闭性好，接口可靠，能耐一定的内水压力。管道若不够严密则引起污水泄漏污染河道，也会造成河水倒灌。下雨时因雨水混入管道内出现满流及压力流现象，因此污水管道需要能承受一定的内水压力。

2）耐内外腐蚀性好，使用寿命长。河道内的管道所处条件比常规埋地管道更恶劣、更易受腐蚀，因此需要更好地耐腐蚀性，以保证使用寿命。

3）管道自重轻，易于人工搬运。管道敷设在河道内，部分河段为暗河且两岸几乎无市政道路，管道只能采用人工搬运不能采用机械运输。

4）管件类型丰富，便于支管接入。

经过对各种管材适用性的比选，最终选用玻璃钢夹砂管作为本工程的截污管道。管道单根长度为6 m，接口数量少于钢筋混凝土管，管道公称压力等级选用0.6 MPa,接口采用承插式橡胶圈接口，安装方便，能承受内水压力且不易渗漏。

玻璃钢夹砂管能够抵抗酸、碱、盐、未经处理的污水、腐蚀性土和地下水等的侵蚀，比传统管道的使用寿命长，其设计使用寿命达到50 a以上；重量只有钢管的1/4，混凝土管的1/5。在河道内无法使用机械运输的情况下，玻璃钢夹砂管可人工搬运，能有效降低施工难度。玻璃钢夹砂管的常规管径规格有50～2 000 mm，管件有弯头、等径及不等径三通、异径管、法兰等，类型丰富，可灵活应用于各种情况下的支管接入。

4.1.3 管道基础

为保证管道安全稳定，基础不能坐落于淤泥层上，结合河道内源污染治理措施，要将河道内的淤泥全部清除，再回填至一定高程。为进一步增加管道稳定性，抵抗河水冲击和水的浮力，管道采取了混凝土满包处理。混凝土满包能保护内部玻璃钢管，延长管道使用寿命，更有利于管道的防漏防渗。

4.2 附属设施

4.2.1 检查井

根据规范及维护要求每隔一定距离设置检查井。因管道布置在河道内，为避免渗漏，常规的钢筋混凝土或砖砌检查井材质，不适用于河道内。

根据该工程的特殊性设计了一种整体预制的玻璃钢检查井,该井优点有：玻璃钢材质耐腐蚀，使用寿命长；检查井上部荷载很小，强度满足要求；整体性好，井体无接缝，与管道连接采用承插式橡胶圈连接，因此不存在渗漏问题。为防止管道内压力增高时污水从检查井内涌出，检查井井盖均采用法兰密闭的压力井盖。除玻璃钢外，检查井材质也可采用聚乙烯（PE）。

4.2.2 通风设施

本工程管道及检查井为全密闭结构，更易积聚易燃易爆的气体，管道上部及附近建筑物较多，若发生爆炸起火事故则会造成严重的危险和损失。为排除管道内的危险气体，释放管道内的压力，保证管道安全运行，需要在适当位置设置通风口。通风管道一般与检查井结合设置，沉泥井、转弯及高程突变处均需设置通风，通风方式均为自然通风。通风管道从检查井上部井筒处接出，升出最高水位以上0.5 m。

4.2.3 支管接入措施

本工程沿线支管数量多且分散，管径主要为DN50～600 mm，有从两岸入河的，还有从河道上方建筑直接入河，情况比较复杂。根据设计任务，需要将所有排河污水管道全部接入截污管道，处理工作量大。

首先对排污口根据管径、排河方式等情况进行分类，然后根据每一类排污口制定各自的支管接入措施，将支管接入措施进行标准化设计，这样可以大大节约排污口整治的工作量和减少工作难度。

4.2.4 维护通道

截污管道敷设在河道内时若不考虑设置维护通道，管道日常维护清掏会十分困难，会造成管道逐渐淤积，影响正常使用甚至提前报废。因此针对河道内管道尤其是暗河段内的管道，设置维护通道是十分有必要的。

本工程利用包封后的管道顶部平台作为维护通道，工作人员可在河道低水位时在平台上进行检修管道、清掏检查井、运输淤泥等工作。

5 结语

老城区暗河的截污工程限制因素很多，实施难度较大，常规的设计方案及工程措施一般难以保证安全，截污效果得不到保证，而且建成后很难长久发挥工程效益。因此老城区暗河的截污工程需要另辟蹊径，采用非常规的思路去解决问题。