三国城路水环境保护措施思考

王 全 1,王 立 2,刘 欢 1,杨长岭 1,宋旭升 1,杨曦凯 1

1. 济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司，合肥 250101； 2. 济宁经济开发区行政审批服务局，济宁 272000

摘 要 论述了海绵道路、调蓄池—应急池联动控制、污水管材比选、污水泵站建设、施工工艺及工序等水环境保护措施，可供今后临近水源保护地相关项目参考。

关键词 海绵道路 调蓄池 智慧截流井 污水管

中图分类号：TU992.23

0 引言

三国城路位于庐阳区西北部，是合肥市东西向重要的快速通道，规划为二级公路，总长度约7.7km，实施内容包含道路工程、桥梁工程、排水工程、水环境保护等内容，投资约10亿元。由于项目紧邻董铺水库水源地，水环境保护要求高，本次设计为了保护水库水质，运用了多项新技术、新工艺、新设备、新材料。

1 打造海绵道路

2014年10月住房和城乡建设部编制的《海绵城市建设技术指南》明确，大力推行低影响开发建设。低影响开发指在城市开发过程中，采用源头削减、中途转输、末端调蓄等多种手段，通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术，实现城市良性水文循环，提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力，维持或恢复城市的“海绵”功能^[1]。三国城路现状自然本底条件好，结合住建、规划等部门意见，因地制宜运用海绵城市理念，一方面对中央绿化带设置雨水花园净化雨水，另一方面路面雨水处理采用“侧分带开孔路缘石—下凹式绿化带—仿木桩挡水坎拦蓄—溢流雨水口—道路雨水系统”工艺，同时在侧分带绿化带底部布设软式透水管，接入道路雨水系统，实现了雨水源头的渗、滞、蓄、净、用和排水安全。

2 调蓄池—应急池联动控制保障入库水质安全

根据环保批复、合肥市初期雨水规划等文件，为了切实保障董铺水库水质安全，三国城路对沿线道路及地块初期雨水进行控制，同时考虑应急工况。设计在雨水末端排口设置截流井，截流初期雨水，进入初期雨水调蓄池；设置事故应急池九座，旱季截流危化学品泄露溶液。

图1 三国城路水环境控制工艺流程图

2.1集成智慧截流井技术

智慧截流井需满足截流、防倒灌、可视化、自动控制、维护简单、节能等功能，每个截流井及排口设置超声波液位计科学控制液位控制闸门启闭，辅助COD在线监测仪校验水量控制模式；倒灌措施主要选用鸭嘴阀，重要的箱涵排口采用下开式堰门防倒灌；每处均设置高清防爆摄像头，现场配备显示器，信号远传至手机及监控中心，实现井内运行可视化；通过超声波液位计、COD在线监测仪、雨量计等系统集成，实现全自动控制；设置沉泥槽，沉泥槽后设置简易格栅，拦截污物，维护成本低；截流井闸门采用太阳能电池板控制，备用强电，节能环保。

2.2科学设计初期雨水调蓄池

根据合肥市初期雨水专项规划，按照8mm降雨控制初期雨水，9座调蓄池容积如下：①2500m³②300m³③300m³④300m³⑤6000m³⑥ 900m³⑦ 900m³⑧ 2500m³⑨ 300m³。900m³ 及以上调蓄池为矩形，采用水力冲洗门进行池内冲洗，300m³圆形调蓄池采用扫射器防池底淤积，池内初期雨水采用排空泵3d错峰抽排至水库下游望塘污水处理厂。池子进水管底与池底高差约15m，高差大，常规做法采用土建楼梯型台阶消能，本项目研发消能防冲一体化装置，避免了跌水对调蓄池池底冲刷，既保护了池体结构，又节省了投资。

2.3事故应急池

事故应急池结合《化工建设项目环境保护设计规范》（GB50483-2009），考虑危险品罐车容积（20m³）以及2h路面消防冲洗废水，单池容积150m³。进水设置消能防冲装置，消能防冲；池内设置全景高清红外防爆摄像头，监视井内设施运行情况，实现全自动化运行。

2.4联动运行

事故应急池与初期雨水调蓄池用闸门联通。截流井、应急池、调蓄池均为远程控制管理模式（具备手机操作控制功能），每个截流井均设置雨量感应计，具体工况如下：

运行工况1：晴天（靠雨量感应计），初期雨水调蓄池闸门常闭，事故应急池闸门常开，化工产品若泄露直接流入应急池，专用车辆直接拉走废液。

运行工况2:雨天（靠雨量感应计）一般工况，下雨时，初期雨水调蓄池闸门常开（初期雨水池子满后关闸），事故应急池闸门关闭，初期雨水进入调蓄池，待调蓄池至设计最高水位，停止进水。

运行工况3：雨天（靠雨量感应计）特殊工况，下雨同时有事故发生，打开调蓄池闸门后，同时打开事故应急池闸门，化工产品若泄露直接流入调蓄池和应急池，专用车辆直接拉走两池废液。

3 污水管材选择专题论证

污水施工涉及到顶管和开挖两种工艺，开挖施工的常见管材为钢筋混凝土管、内肋增强聚乙烯管、钢带增强螺旋波纹管等，本项目重点考虑管道防腐性能、强度、管节长度即渗水隐患、施工周期等因素，因地制宜采用离心浇铸玻璃钢夹砂管和污水专用球墨铸铁管：开挖施工管顶覆土厚度小于7米时，采用离心浇铸玻璃钢夹砂管；大于7米时，管材采用（K10）级球墨铸铁管。顶管施工管顶覆土厚度5-7米时，管材采用离心浇铸玻璃钢夹砂管；大于7米时，管材采用（K12）级球墨铸铁管。合理选用这两种管材，防腐性好、强度高、接口少，降低管道渗漏风险、施工快，能够更好保障水库水质。

4 污水泵站高标准设计

项目结合周边排水需求，对三十岗、冲心两座污水泵站进行扩容改造，另外新建大科学装置污水泵站一座。一方面，三十岗、冲心污水泵站均放大泵池前池容积，考虑事故检修工况；大科学装置污水泵站考虑事故时出水溢流至初期雨水调蓄池；另一方面每座泵站均采用双回路设计，解决了现状泵站运行采用单回路供电，柴油发电机备用，运行稳定可靠性差的安全隐患。

5 施工工艺及工序合理安排

项目涉及到东瞿河、汪堰河、王小河等河道顺接及跨东瞿河倒虹井管施工，桥梁施工要求施工单位河道两岸采用钢板桩支护施工，避免现有河道水土流失，进而影响水库水质；过东瞿河倒虹井管施工按照顶管施工方案，避免了大开挖导流施工，降低了施工阶段对董铺水库水质的影响；施工用灰土均采用厂拌，减小了现场搅拌对水库水质的影响。

6 结语

随着海绵城市、污水提质增效等理念的逐步深入，技术材料的不断革新，我国总体水环境已得到明显改善，本项目的实施为类似临近水源地道路建设提供参考。

参考文献

[1] 住房和城乡建设部《海绵城市建设技术指南》[S].2014

[2] GB50483-2009，《化工建设项目环境保护设计规范》（2009）[S].

附：

作者简介：王全（1986-），男，山东金乡人，高级工程师，硕士，毕业于山东建筑大学市政工程专业，工作单位济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司，从事给排水设计研究工作