采用的污水量标准如下:
表4-1 居民生活污水量(L/p.d)
规划区域
2010年
2020年
中心城
155~160
165
新城
145~150
160~165
新市镇
120~125
135~145
中心村
105
125
表4-2 三产系数
规划区域
2010年
2020年
中心城
0.8~0.9
0.8~0.9
新城
0.4~0.8
0.7~0.8
新市镇
0.2~0.5
0.2~0.5
中心村
0.15
0.15
表4-3 工业用地污水量标准(m3/km2.d)
用地类型
2010年
2020年
科技开发区
≤3600
≤3600
以加工、制造业为主的综合区
3600~7200
3600~5400
一般工业区
7200~1080
5400~9000
重化工等高耗水工业区
≤27000
≤22500
表4-4 综合污水指标(L/p.d)
规划区域
2010年
2020年
中心城
420
420
新城
325~345
385~405
新市镇
270~280
305~335
中心村
215
270
地下水渗入量:按平均日污水量10%计。
分流制地区初期雨水截流量按旱流污水量的20%计。
对于合流制排水系统,提高截流倍数和增加截流量,可以有效地减少溢流次数,削减溢流量,抑制合流污水直接污染水体。
根据上海市污水处理系统专业规划及其修编,本工程截流倍数采用3。
由于南线输送干线工程是污水治理二期工程的续建工程,目前浦西和浦东各个排水系统和支线大部分已建成,根据现状管道建设情况,并结合规划支线和规划预测水量,对白龙港片区各条输送干管的情况进行汇总,得出白龙港片区输送干管规划旱流污水量雨季污水量分布表,详见表4-5、表4-6。
表4-5 白龙港片区输送干管规划旱流污水量分布表
名称
浦西接入
规划污水量
(万m3/d)
浦东支线
污水量
(万m3/d)
污水量
合计
(万m3/d)
中线
9.66
62. 06
71.72
南干线
6.42
42.30
48.72
连通管
0
9.56
9.56
中线、南干线
及连通管小计
16.08
113.92
130.00
南线
134.46
85.54
220.00
合计
150.54
199.46
350
表4-6 白龙港片区输送干管雨季规划污水量分布表
名称
旱流污水量(万m3/d)
雨季流量(m3/s)
中线系统(中线+南干线)
130.00
24.29
南线
220.00
43.71
合计
350.00
68.0
由上表可以看出,白龙港片区干线的规划污水量分别为中线系统130万m3/d,雨季流量为24.29m3/s。南线为220万m3/d,雨季流量为43.71m3/s。
3)工程方案:
本工程建设规模较大,南线东段输送干管总输送能力达43.71m3/s,旱季平均污水量达220万m3/d。根据大型污水项目的建设经验,适合本项目管线的施工方法有三种,分别是顶管法,盾沟法和大开挖的箱涵施工法,其中,顶管法和箱涵大开挖法均采用双管,同样,考虑到运行安全,并与南线西段箱涵衔接,盾构方案设置中隔墙,将盾构管道一分为二,可以单孔运行。输送干管沿途需经过众多Ⅰ级和Ⅱ级河道,不适合围堰开挖施工,同时沿途还将通过5个交通繁忙的立交和磁悬浮,同样不存在开挖施工的条件,此外,为尽量避开对现状绿化影响,输送干管管位选择是本工程的关键,由于在该管位沿线,河道水系纵横交错,同样不适宜采用大开挖箱涵施工,因此,在箱涵方案中,以上节点同样以双管的顶管法通过,形成箱涵加顶管施工法方案。综上,本工程共有四种方案可供比选:
方案一(A):2根DN4000顶管施工方式(不设倒虹);
方案一(B):2根DN4000顶管施工方式(过河局部倒虹);
方案二:2根3700×3700箱涵施工方式(与顶管相结合);
方案三:DN6000盾沟施工方式;
四种施工方式比选的方案比较详见下表。
表4-7 南线东段输送干管施工方式方案比较表
比选方案
方案一(A)
方案一(B)
方案二
方案三
方案名称
顶管施工方式
(全线不设倒虹)
顶管施工方式
(过河局部倒虹)
箱涵施工方式
盾沟施工方式
管径
2根DN4000
2根DN4000
3.7mx3.7m双孔箱涵,过河及立交处采用2根DN4000
单根内径DN6000盾沟,内加中隔墙,形成双管
埋深
12.5m~14.3m
7.8m~13.0m
箱涵部分5.3m~9.8m,顶管部分8.0m~11.0m
17.4m~18.4m
倒虹数量
-
13
19
-
对周边绿
化的影响
较小。仅在顶管井、闸门井、检查井、透气井等处及施工便道处破坏绿化,较易恢复。
同方案一(A)。
最大。沿线开挖,现有绿化在施工期间被大量破坏,恢复难度较大。
同方案一(A)。
水力条件
好
过河倒虹,增加水头损失,水力条件较差
过河倒虹,增加水头损失,水力条件较差
好
对今后养
护的影响
水流流畅,只要管道中流速大于自清流速,污水中的砂粒不存在堆积的可能性。
过河处倒虹,即使管道中流速大于自清流速,污水中的砂粒也可能在倒虹段的末端堆积。
同方案一(B)
同方案一(A)
施工质
量控制
管节在预制厂加工,施工质量较易控制
同方案一(A)
箱涵在现场施工,控制因素较多,质量易受施工质量影响
虽外衬在预制厂加工,但内衬在盾构内施工难度较大,控制因素较多,质量易受施工质量影响
施工周期
总体施工周期较短
较方案一(A)略长
与施工标段划分有关,工期与投入的人力物力成反比
最长,掘进的进度与顶管相当,但内衬施工周期较长
社会效益
社会效益较好
较方案一(A)略差
绿化拆迁的负面影响较大
一般
运行费用
最省
较高
较高
较高
根据技术经济比较,推荐采用从方案一(A)即顶管施工方式(不设倒虹)方案。
四、 工程特点:
(1) 污水深埋管顶管技术
本工程广泛采用了大型污水管道深埋管顶管技术,取消过河倒虹,减少水头损失,充分利用已建SB泵站的扬程,总管不再设污水中途泵站,减小了工程建设对周边环境的影响,有效节省了工程投资和泵站用地。
(2) 管道计算
在进行管道系统方案计算时,采用了最新的排水管网计算软件,流量、管径、坡度、埋深等数据经过多次叠代优化,取得技术、经济最佳的计算结果。
(3) 大口径顶管应用
本工程南线输送干管采用直径4m的大口径顶管,在国内为首次采用。
(4) 曲线顶管、长距离顶管的综合应用。
在本工程中因沿线绿化及民房较多,若顶管间距小,前期费用、社会影响较大,设计综合考虑后顶距尽量拉长,间距控制在1200m(最经济顶管长度)以内;同时因沿线立交较多,且顶管为双管,直线穿越基本不可能,在线路设计时考虑双管不同曲率半径错开穿越。
五、 结语
整个南线输送干管工程拟采用2根DN4000管道,顶管施工,沿A20外环、迎宾大道、远东大道,收集沿线污水最后输送至白龙港污水厂。本工程的建设必将彻底解决片区地区雨季污水放江的问题,对于改善黄浦江的水质有着极为重要的意义。
本工程是白龙港片区最后1根总管,应充分考虑中线、南线2根总管之间的互通、切换关系。对总管发生故障,如何利用连通管等设施,将中心城区污水输送至污水处理厂处理的预案措施也是本工程的重要问题。
六、 参考文献
[1] 给排水设计手册第五册,P1-52;
[2] 室外给排水设计规范,GB50014-2006,P19-34;
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