大沙河污水方案设计

１1前言造成大沙河污染的主要原因是两岸污水无序排放。如雨、污水管道串接使污水经雨水管排入河道，工业废水、饲养业污水、农田排水和街边饮食业污水未经处理直接排入河道等。随着经济发展带来人口增加，污水排放量也随之增加，虽经几次整治但水体污染仍未得到根本改善。深圳市规划国土局曾委托我院对此进行调查研究，2000年3月编制完成《深圳市特区水环境污染综合治理报告》大小沙河篇（第一阶段）。提出了大沙河水污染原因分析、污染综合治理对策等建议，而后续工作尚未安排。为使南山区经济可持续高速发展创造一个良好的投资环境，给老百姓带来一个优美的生活环境，实现市政府提出的要使深圳“天更蓝、水更清”的目标，把“南山区建设成花园式现代化的国际滨海城区”，有必要立即启动后续工作。为此我院受深圳市南山区环保局的委托，承担《大沙河污水调查、大沙河两岸污水无序排放综合整治工程》项目。污水调查范围为整个大沙河流域，我院于2003年5月完成了整个大沙河的水污染调查，并提交了（大沙河污水调查、大沙河两岸污水无序排放综合整治）工程-------深圳市大沙河流域污水调查及综合整治方案。大沙河水体污染综合整治工作，有关主管部门都给予高度重视，曾委托有关单位编制过几种版本的调研报告，水务集团南山排水工区、深圳市市政工程设计院等他们都付出过辛勤的劳动，我院在工作中得到了他们大力支持。但是，由于受各种因素的制约，工作进展不尽人意。现在，“深圳市水环境综合整治办公室”的有力工作，为大沙河水环境综合整治方案设计提供了有力保障。主要工作过程：2003-7-8《深圳市福田河、新洲河、大沙河的综合整治规划》征求意见，会议由深圳市水环境综合整治办公室主持；2003-7-13我院就大沙河的综合整治向南山区环境保护局汇报48个排污口截污的施工图设计，会议由深圳市南山区环境保护局主持；2003-7-29深圳市水环境综合整治办公室到南山区调研大沙河的整治工作，会议由深圳市南山区环境保护局主持；2003-8-5讨论《深圳市福田河、新洲河、大沙河的综合整治规划》，会议由深圳市水环境综合整治办公室主持；2003-8-6深圳市南山区环境保护局前往大沙河现场调查；2003-8-7向市领导汇报《深圳市福田河、新洲河、大沙河的综合整治规划》2003-8-8各设计院工作分工及工作进度安排；2003-8-11向南山区环境保护局汇报工作，初步讨论大沙河水环境综合整治方案，设计委托范围。2003-9-24同南山区环保局前往大沙河上游现场察看2003-9-30深圳市水办召集各设计院开会，部署方案设计工作大沙河水体污染综合整治工作，有关主管部门都给予高度重视，水务集团南山排水工区、深圳市市政工程设计院等他们都付出过辛勤的劳动，我院在工作中得到了他们大力支持，特此感谢。２2设计依据、概况及基础资料2.1设计依据1、大沙河防洪设计初步设计（电子版文本、附图）深圳市水利规划设计院2、大学城市政配套工程初步设计、施工图（电子版文本、附图）深圳市市政工程设计院3、深圳市污水系统布局规划调整深圳市市政工程设计院4、水务集团对现状有些的污水管临时接入雨水管的整改设计深圳市水务集团5、水务局已设计的4000m/d污水处理设施深圳市水务局6、南山区分区规划（2003年版）深圳市城市规划设计院7、深圳市福田河、新洲河、大沙河的综合整治规划深圳市城市规划设计院8、深圳市大沙河流域污水调查深圳市南山区环境保护局南昌有色冶金设计研究院2.2大沙河流域概况大沙河发源于深圳市西部的羊台山（海拔587.3m），上游由支流西丽水（包括麻堪水，白芒水和大勘水等支流）和长岭皮水在平山汇合，中游又有沙头坑水支流汇入，最后在后海处汇入深圳湾，天然河道蜿蜒曲折，全长18km，流域面积90.69km2。由于西丽水支流上已建水库（距干流仅600多米），因此，习惯上把长岭皮水称为大沙河上游。西丽水库建于1960年，集水面积29km2，总库容4200万m3，防洪库容1450万m3，水库修建后拦蓄了上游大量的洪水，使一百年一遇的洪峰流量487.9m3/s削减为出库流量94.1m3/s。四十多年来对保障大沙河中下游沿岸人民的生命财产的安全和经济建设起到了及其重要的作用。从1981年9月起，西丽水库开始为深圳市市区供给饮用水，现在已经完全成为深圳市的供水水库。长岭皮水库建于1978年，集水面积为7.0km2，总库容为743.3万m3，防洪库容为192万m3，将200年一遇的洪峰流量181.59m3/s削减为43.68m3/s，对大沙河流域的防洪起到了积极作用。目前长岭皮水库已经与西丽水库连通，已完全成为一个供水水库。根据大沙河整治工程规划，首先充分利用西丽水库和长岭皮水库，将上游洪水拦蓄在水库中，经水库调蓄后再排向下游。大沙河上游以蓄为主，中下游以排为主，将水库调蓄后的下泻流量和区间流量沿河道顺畅排向下游，最后汇入深圳湾。从长岭皮水库溢洪道至平山村的平山桥为大沙河上游段，长约6km，本段河道蜿蜒曲折，为冲沟式河床，冲沟一般宽度为10m、深2.0m左右，每遇暴雨，洪水漫滩宽度达50-100m。上游河道自大学城丽水路以西至平山桥段正在整治将于近期完工外，大部分为未经治理的天然河道，两岸多为鱼塘，菜地，且多处有荔枝林。该段两岸规划为文教、旅游、疗养及娱乐功能的塘朗地区，整治后基本３保持天然河道状态，使其达到既能排洪又美化环境的目的。现在丽水路以东的上游河段还未整治，丽水路以西的大学城所在的河段整治完毕后，与之相配套的雨、污水的排水管道也将完善，河道的污染负荷将得到有效的控制。目前平山桥以西和西丽湖泄洪道以南的中、下游河段已经结合城市规划整治完毕，两岸基本上为建成区，西岸为沙河西路，东岸为名商灯光高尔夫球场、沙河高尔夫球会。整治后的河道已适当裁弯取直，两岸种植花草树木绿化以美化环境，沿河两岸修有排雨水支涵并与市政雨水管网相连，使两岸的暴雨洪水能够顺畅地排入整治后的河道。大沙河流域内主要有长源村、福光村、塘朗工业区、麒麟山庄、野生动物园、平山村、官龙村、深圳高等职业技术学院、亚太国际学校、新围村、九祥岭、红花岭工业区、平山工业园、西丽镇、茶光工业区、文光乡、珠光村、新屋村、光前工业区、光前村、龙井村、桃源小区、深圳市粮食集团储运公司、及麒麟路以东滨海大道以北广大地区的第五工业村、松坪山、科技园、大冲村、沙河村、高新区和华侨城西部地区等。2.3自然条件2.3.1气温深圳特区属亚热带海洋性气候，年平均气温22.4OC，极端最高气温36.6OC，极端最低气温1.4OC，最热月月平均最高气温32.0OC，最冷月月平均最低气温10.5OC2.3.2降水年平均降雨量1948.4毫米年最大降雨量2662.2毫米（1976年）年最小降雨量912.5毫米（1963年）小时最大降雨量99.4毫米（1996年）年内降雨量多分布在5-9月份。降水分布规律由东南向西北递减，降水季节分配集中，且暴雨量大，时空变化明显，产流量大，汇流快。2.3.3风况常年主导风向为东南风，夏季平均风速为2.1米/秒，冬季平均风速为3.0米/秒；台风最大风力达12级以上，基本风压70公斤/平方厘米。2.3.4日照深圳特区气候温和，雨量充沛，日照时间长，年平均日照时间为2120小时。2.3.5潮汐深圳市沿海潮汐以弱潮为主，平均潮差和最高潮差在2.0米和4.0米以下。常有台风巨浪出现，观测到的台风巨浪最高达9.50米。2.3.6地震基本烈度深圳市地震基本烈度为七度。2．4采用的主要数据１）雨水管（渠）设计降雨重现期为一年。２）雨水设计参数采用地表综合径流系数=0.65；地面集水时间t=10min；折减系数m=2３）设计暴雨强度按《深圳市城市规划标准与准则（９７版）》中确定的深圳市暴雨强度区间参数公式计算。q=167A/(t+b)n４n=0.54-0.059ln(T-0.473)b=5.535-1.794ln(T-0.188)A=8.788-0.507ln(T-0.71)式中q--设计暴雨强度（升/秒·公顷）A--雨力t--降雨历时（分钟）b,n--地方常数４）防洪标准按照《深圳市总体规划》确定的“按１００年一遇设计，已整治和已暗渠化的按５０年一遇复核，达不到此标准，则按１００年一遇标准改造”。５）截排洪设计流量采用小流域（小于１０平方公里）的广东省经验公式。QP=C2*H24P*F0.84QP--暴雨流量（升/秒）C2--水力系数，查《广东省水文图集》P=1%时C2=0.053P=2%时C2=0.05H24P--24小时多年平均降雨量，查《广东省水文图集》P=1%时H24P=482.21mmP=2%时H24P=424mmF--汇水面积（平方公里）3南山区污水系统核算3.1南山区污水系统现状3.1.1污水系统现状南山区内有蛇口工业区的污水进行二级处理后排入后海。南油开发区、深大和南头等及福田区皇岗路以西的污水排入排海干渠经一级处理后深海排放。污水排海工程源于清华大学所承担的“六五”国家科技攻关课题“深圳河（湾）水环境容量研究”。该工程于1989年建成5万m3/d规模的排水能力，规模逐年扩大，至2000年建成第一套系统35万m3/d规模的污水处理厂和73.6万m3/d规模的海底扩散器。该工程服务范围东起福田区皇岗路，西至南山区前海、妈湾的特区中西部区域，服务面积103Km2，服务人口122.28万（其中福田62.64万，南山59.64万）。南山污水厂两套系统建成后污水总排放量为73.6万m3/d。福田区皇岗路以西的污水经截流后由凤塘泵站提升并沿途截流污水至后海泵站；污水再经后海泵站提升，经自流管渠并沿途截留污水分别至登良路泵站及前海泵站；最后由该两座泵站提升，经两条污水自流渠并沿途截留污水至南山污水处理厂，污水经一级处理后通过排海泵房压力输送至妈湾的工作井，再经海洋放流管的海底扩撒器排入珠江口伶仃洋。登良路泵站和前海路泵站来水分别进入南山污水处理厂的第一套系统及第二套系统。第一套系统污水经一级处理后，经海洋放流管的扩散器排海。第二套系统拟按二级处理流程设计，目前正筹建中。3.1.2南山区分区规划（1999年版）污水系统规划介绍５1999年南山区规划重新调整，用地面积扩大，规划至2010年城市总规划用地为180.7Km2，其中城市建设用地102.1Km2（包括新增的南山半岛东西两侧的填海，西丽湖流域的同富裕工程和塘朗地区）。此时皇岗路以西污水量规划为138万m3/d，其中南山区污水量为76.2万m3/d。3.1.3南山区污水处理厂设置南山区现有污水处理厂两座即蛇口污水处理厂和南山污水处理厂。蛇口污水处理厂设在蛇口三突堤的北部，占地面积4.5ha，日处理污水规模为6.0万m3/d，采用二级污水处理工艺。蛇口污水厂接纳蛇口地区西南部3.01万m3/d及赤湾地区1.91万m3/d的污水。南山污水处理厂位于月亮湾大道西侧，占地面积15.5ha，设计规模为73.2万m3/d，污水一级处理后经海洋放流管排放珠江口。原设计接纳福田区皇岗路以西地区污水处理任务。预测2010年皇岗路以西的污水量将达到138万m3/d，远大于“深圳市南头地区污水排海”工程的污水处理能力。因此，建议将华侨城的以东皇岗路以西的福田区污水另设污水处理厂，不再纳入“污水排海工程”范围内。2010年南山污水厂可接纳的污水量为70.53万m3/d（其中包括蛇口镇和蛇口工业区北部的4.16万m3/d的污水量。2010年蛇口污水厂可接纳污水量为4.92万m3/d。两座污水厂可满足2010年南山区污水处理的任务。3.1.4污水管网设置南山区新建排水管道按雨污分流制敷设，对原有合流制管逐步改建成分流制，2010年前改建完毕。南山区污水管道系统是以“深圳市南头地区污水排海”工程的管道系统作为南山污水截流干渠，该渠在南山区内沿深南大道、后海路、桂庙路（创业路）、南山大道、内环路、前海路、月亮湾大道布置至南山污水处理厂。沿南北方向的前海路、中山园（南山）路、麒麟（南油）路、科技路、沙河西路、沙河东路等道路和大沙河东岸设污水支管将污水汇集到主干渠，至南山污水处理厂，详见污水管