上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司 上海 200125
摘要：通过冲洗清淤、通风的改造方案，将中心城区的废弃箱涵改造为初雨调蓄池，以改善水环境，减轻合流制泵站放江污染
关键字：合流制泵站 废弃箱涵 调蓄池 改善水环境 减少放江污染
1 概述
肇嘉浜排水系统是上海市区内服务面积最大的一个排水系统，地理位置十分重要，主要涉及的行政区为徐汇区和黄浦区。肇嘉浜泵站为合流泵站，合建泵站总设计流量为33.24 m3/s。其中，雨水泵房配泵流量为28.7m3/s，截污泵房的配泵流量为4.54 m3/s，雨水通过雨水泵房排入日晖港。
现状日晖港为断头浜，西端起于日晖东路，该点为肇嘉浜泵站排水口；东端与黄浦江相接，总长度为400米左右，无闸泵等水利设施。目前，日晖港存在一定程度的污染，具有轻度的黑臭现象。
2日晖港黑臭原因分析
合流制排水系统雨水泵站的放江污染物主要来源有：地表径流；生产、生活污水；管道内的沉积污物。
由于合流制排水系统的管道是按该地区的设计暴雨重现期设计的，相对于旱流污水量而言，管径很大。由于旱流时管道内流量较小，流速慢，达不到自清流速的要求，污水内固体杂质较容易沉积，一旦沉积时间较长，沉积物中的有机部分会腐败分解，加重污水中的污染物负荷。下雨时，管道内水流速度随流量的增大而逐渐增大，旱季时沉积的固体杂质将被翻起，特别是降雨初期，合流污水中污染物负荷会因此而加重。
肇嘉浜地区为合流制地区，肇嘉浜泵站降雨期间的放江，对日晖港的水环境产生了一定的影响。总结日晖港黑臭的原因主要包括以下几点：
（1）雨天超过截流倍数的合流水排入日晖港，对日晖港造成了污染。
（2）地表径流等初期雨水通过肇嘉浜泵站的雨天放江，加剧了日晖港的黑臭。
（3）地下水入渗加重了雨天溢流频次和溢流量，使日晖港的污染更加严重。
3 现状概况
肇嘉浜泵站建于2003年，肇嘉浜泵站为合流泵站，合建泵站总设计流量为33.24 m3/s。其中，雨水泵房配泵流量为28.7m3/s，设雨水泵9台，单泵性能：Q=3.19m3/s、H=10.7m、P=440kW；截流泵房的配泵流量为4.54 m3/s，设污水泵4台，单泵性能：Q=1.14m3/s、H=11m、P=170kW。
肇嘉浜排水系统原有老泵站建于五十年代末，位于肇嘉浜路南侧，瑞金南路路口，排水能力15m3/s，雨水经泵提升后排至日晖港。肇嘉浜路~中山南路日晖港填没时，敷设了双孔2100X2600mm压力箱涵，作为老泵站的排水管，沿瑞金南路敷设，至中山南路南侧排入余下一段日晖港。2003年，肇嘉浜泵站建成后，对老泵站进行了拆除，根据《肇嘉浜路排水系统改造工程（初步设计）》，瑞金南路遗留下的老泵站双孔箱涵将作为地区初期雨水调蓄池使用，肇嘉浜泵站与双孔箱涵之间通过Ф2000的连通管连接。目前，此连通管已建好，但未发挥当初设想的功能。
图1 瑞金南路双孔箱涵及Ф2000连通管
双孔箱涵起始于瑞金南路（肇嘉浜路路口），沿瑞金南路中央绿化带向南至中山南二路，总长约1100m，为平坡，箱涵底标高为0.50m。
肇嘉浜泵站与双孔箱涵之间通过连通管连接。目前，此连通管已建好，连通管管径DN1800~DN2000，管道材质为玻璃钢加砂管，管内底标高为0.20m，总长度380m。
2003年在肇嘉浜排水系统改造工程中已实施完成了Φ2000连接管,与1994年已建成的瑞金南路（肇嘉浜路~中山南二路）双孔箱涵连通，为将来设置调蓄池创造了土建条件，但通风、冲洗清淤等设备安装工程未实施。
4 冲洗清淤方案
双孔2100×2600mm箱涵为平坡敷设，内底标高0.5m。放空时，通过Ф2000的连通管流回泵站，流速较小，放空时间较长，箱涵内有淤积的可能。考虑采用智能旋转曝气喷射器对箱涵进行清淤。智能旋转曝气喷射器可以产生冲击力极强的冲刷水柱对地面进行冲洗，由箱涵起端向下游冲洗，每台喷射器的冲洗距离约50m，串联布置，共布置50台。
由于双孔箱涵总长约1.1kM，现状并未设检修人孔。为便于今后日常养护，拟在双孔箱涵上增设检修人孔，每孔箱涵上各设3处。
5 通风改造方案
由于瑞金南路周边大多为居民区，多为环境敏感目标；且瑞金南路交通繁忙，开挖埋设风管施工难度较大。考虑在现状双孔2100×2600mm箱涵内顶增设土建风管，双孔箱涵在中山南二路南侧、与日晖东路的交叉口附近与连通管Φ2000管道连接。在直径为2m的圆管内增设风管难度较大。由于日晖东路交通流量较小，有条件开挖敷设风管。考虑由东向西在日晖东路下敷设一根横穿道路的风管后，折向南，沿日晖东路西侧人行道敷设，接入现状肇嘉浜泵站。在肇嘉浜泵站范围内北侧绿化带内设置送风机和排风机，双孔箱涵及其连通管进水时开启排风机抽风，放空时开启送风机送风。同时，在风机附近设离子除臭装置，双孔箱涵及其连通管进水时排风机抽出的空气经离子除臭装置处理后经排风井高空排放。排风井沿泵站上部建筑外墙布置，高度不小于15m，满足环评要求。
图2 通风改造方案
6 工程效益
近年来雨天时的初期降雨冲刷并携带了地面污染物，通过肇嘉浜泵站排至日晖港，水环境的污染影响了附近居民的生活环境，给地区的形象也带来了负面影响。
肇嘉浜合流污水调蓄池的设置，减小了合流污水的外排量，相当于提高了系统的截流倍数。经估算，调蓄池的设置可进一步削减COD的排放量688.6t/a，BOD的排放量326.8t/a，NH4－N的排放量44.5t/a，污染物总的排放量减小6.8%。而小降雨量时，初期雨水的污染浓度相对较大。调蓄池设置后，每年因暴雨入江的次数可减少约25次左右。这对改善日晖港水系水质极为有利。
因此将原来废弃的瑞金南路（肇嘉浜路~中山南二路）双孔箱涵及Φ2000连接管进行改造充分发挥其调蓄作用的效益是十分明显的。
7 结语
为响应国家“水污染防治行动计划”（“水十条”）；改善城市水环境质量的需要；提升周边居民幸福感，利用调蓄措施来减少污染物的放江量是十分必要的，其效益也是十分明显的。但往往由于中心城区地下管线复杂，用地紧张等原因没有新建调蓄池的条件，本文针对以上情况，对利用现状废弃箱涵作为调蓄池的相关经验进行了介绍和总结，以期对今后的工程有所帮助。
论文作者:刘翔
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/6
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