深圳市大康河綜合整治工程水質改善工程規模論證

魏群，謝永生，夏丹，許璇

深圳市大康河綜合整治工程水質改善工程規模論證

魏群1，謝永生1，夏丹2，許璇3

（1.廣東省深圳市龍崗區建筑工務局，廣東深圳518172；2.廣東省深圳市物聯商貿有限公司，廣東深圳518049；3.廣東省深圳市龍崗區中醫院，廣東深圳518172）

通過對大康河流域內不同截流標準、不同降雨歷時的分析對比，對所選工程截流規模的進行論證，對新建截污系統和已建、在建截污工程的銜接進行分析，以期為河道截流技術參數的選取提供指導和借鑒。

河道治理；水質改善工程；工程規模；分析

1 研究背景

1.1 概況

大康河為龍崗河上游右岸支流，發源于園山。流域面積70.6 km2，天然河道全長9.8 km，平均縱比降為0.013，大康河綜合整治工程主要任務包括河道防洪、水質改善、岸線整治和生態修復等[1]。在以往的河道治理過程中，比較片面的強調防洪、排澇功能，兼顧清淤、疏浚作用，忽略了河道的生態、景觀等功能，通過對大康河河道防洪、污水排放口情況及生態情況的調查、分析和評估，制定本河道綜合整治方案，改善河道水質和生態環境，提升區域居民生活質量，打造和諧人居環境[2]。

1.2 流域內已建或在建管網截污效果分析

橫崗污水處理廠配套截污干管工程（二期）包括大康河截污系統。截污干管工程末端的截流規模：近期5.9萬m3/d，遠期7.2萬m3/d，截流倍數n0=1.5。工程沿大康河干流，部分河道敷設了截污管，在干流上游及福田河口設總口截污閘，對沿河有漏排污水的排污口進行截流，截流進入河道的污水。截流對象為旱季污水及一定截流倍數的雨水，其主要目標是收集漏排污水至污水處理廠，提高污水處理率；截流對象為初（小）雨，是對已建截污系統的完善和強化，主要工程目標是保障河道水質，改善流域水環境。因此，從流域存在的問題出發，在流域排水系統現狀基礎上，新建初（小）雨截流系統。

2 截流標準論證

2.1 截流倍數截取初（小）雨的不適用性分析

現狀截流系統（n0=1.5）的最大截流能力也僅能截流相當于0.44 mm/h降雨強度的雨量，換言之，只要產生徑流的降雨，即使1 mm/h降雨強度的降雨也將出現溢流。即使截流倍數取排水規范建議的最大值5，根據深圳市污水模數，也僅相當于截流1.08 mm/h強度雨量。根據歷年的水文統計資料，深圳地區降雨強度超出2 mm/場，降雨歷時1h的標準降雨較為常見。2006年清林徑站全年降雨135天，在n0=5的截流標準下，270場降雨中有129場無法截流。由此可見按截流倍數(n0= 1.5)確定截流標準雖采取了較大的工程措施，混流污水收集量卻提高不多。

2.2 工程截流標準

基于截流倍數[3]經驗值的截流標準不適用，主要考慮對污染較為嚴重的初(小)雨的有效截流，因此確定初(小)雨的設計參數比較重要。不同地區的降雨特征、雨型不同，而降雨特征和雨型關系到降雨前后的峰量分配和發生時間，對截流系統的布置至關重要。對清林徑雨量站多年降雨資料進行排頻分析，頻率為50%對應的降雨量為1696.76 mm，2006年降雨量為1638.4 mm，為平水典型年。為選取適合本工程范圍的截流標準，對清林徑站2006年的降雨資料進行統計分析，全年總降雨場次270場(降雨間隔≤1 h視為1場)。其中：≤9 mm/場的降雨場次為215場，占79.6%；≤7 mm/場的降雨場次為205場，占75.9%；≤5 mm/場的降雨場次為186場，占68.9%。關聯分析見圖1、表1。

根據上述統計結果，對截流標準進行分析：截流標準一：9 mm/場，降雨歷時取1.0 h，降雨強度低于截流標準的降雨場次如表2陰影所示，共215場，48天無法完全截流，河道水質保證天數為317天。

表1 清林徑雨量站（2006年平水年）降雨量～歷時關聯分析

表2 截流標準一河道水質保證天數統計

表3 截流標準二河道水質保證天數統計

表4 截流標準三河道水質保證天數統計

圖1 清林徑雨量站（2006年平水年）降雨資料統計

表5 截流標準四河道水質保證天數統計

截流標準二：9 mm/場，降雨歷時取1.5 h，降雨強度低于截流標準的降雨場次如表3陰影所示，共210場，50天無法完全截流，河道水質保證天數為315天。

截流標準三：7 mm/場，降雨歷時取1.0 h，降雨強度低于截流標準的降雨場次如表4陰影所示，共205場，55天無法完全截流，河道水質保證天數為310天。

截流標準四：7 mm/場，降雨歷時取1.5 h，降雨強度低于截流標準的降雨場次如表5陰影所示，共201場，58天無法完全截流，水質保證天數為307天。

5 mm/場，90天無法完全截流，河道水質保證天數為275天。針對以上幾種截流標準，對不同標準下的保證率以及截流系統的規模進行分析，結果如表6所示。

由表6和圖2可看出：7 mm/場、t=1.5 h是天數保證率的一個敏感點，因此選取該截流標準作為截流標準。另外，龍崗河干流截污箱涵采用采用7 mm/1.5 h的截流標準，且干流截流箱涵規模并未納入干支流生態控制區面積，支流只有采取相同的截流標準和清污分流措施，才能保障龍崗河干流箱涵的正常運行。因此，對于生態控制區所占比例較大的大康河流域，采用7 mm/1.5 h是合適的。

2.3 工程截流規模

根據工程建設任務及目標和截流標準要求，新建截流系統規模按7 mm/場，降雨歷時1.5 h形成的初（小）雨量作為控制規模。為確定截流系統的規模，將支流降雨徑流過程按照支流口之間的傳播時間進行錯時段疊加，計算分段洪峰流量，作為確定截流規模的依據[4]。流域自上游向下游各斷面所包含的建成區面積及洪水傳播時間見表7和表8。

表6 不同截流標準下截流工程規模分析

圖2 截流標準～河道水質保證率統計分析

表7 流域內各斷面所包含的建成區面積

表8 截污箱涵各斷面匯流時間表

表9 新建截污系統截流規模單位m3/s

支流口及干流區間徑流峰值進行錯峰疊加后推算出各控制斷面的設計初（小）雨量匯總見表9。

2.4 新建截污系統和已建、在建截污工程的銜接

新建沿河截污系統主要包括：新塘排洪渠截流系統、福田河截流系統、大康河干流截流系統、大康河干流總口截流系統、簡龍河截流系統。作為已建、在建截污干管的完善和強化，為充分發揮工程的最大效益，要做好兩者的銜接及配合調度，具體分析如下：

2.4.1 與已建沿河截污系統的銜接

新塘排洪渠新建截流系統主要沿河道左岸敷設，近期考慮在新塘排洪渠河口處同橫崗污水廠配套干管工程（二期）DN800的已建管銜接；遠期打通大康河干流初（小）雨截流干管，為新塘排洪渠截流系統提供出路。另外，考慮利用原大康河左岸截污干管作為本截流系統一部分，通過該部分的雨水口的完善截流，增加已建截污管功能，使其承擔福田河口下游大康河左岸區間初（小）雨的收集轉輸任務。經核算，已建DN1000截污管規模能滿足該區間1.00 m3/s的初（小）雨收集轉輸要求。

2.4.2 與干流截流箱涵的銜接

龍崗河干流整治過程中，在大康河河口建設橡膠壩，實現旱季截流漏排污水，至橫崗污水廠；實現雨季截流大康河流域初期雨水，至龍崗河干流截污箱涵。本工程新建截流系統實施后，該橡膠壩截流功取消，因此遠期可定為為蓄水，形成景觀水面之用。從豎向高程分析，本工程截流系統在大康河河口處與龍崗河干流截流箱涵銜接。大康河干流左岸已建截污系統（功能調整段）河口處管底標高37.82 m，右岸新建截流系統繞過河口橡膠壩，穿河同龍崗河干流截流箱涵銜接。穿河段管底標高36.90 m，對大康河防洪基本無影響。因此，本功能能滿足與龍崗河干流箱涵銜接的豎向高程要求。從過流能力分析，河口總口截污箱涵尺寸3.5 m×1.5 m，完全滿足大康河流域初期雨水過流量的要求。

3 結論與建議

（1）通過對大康河區域降雨資料進行論證分析得出大康河綜合整治工程水質改善截流系統的標準，為確定截流系統的規模，將支流降雨徑流過程按照支流口之間的傳播時間進行錯時段疊加，計算分段洪峰流量，作為確定截流規模的依據。

（2）工程實施后，既能滿足城市河道防洪排澇、治污的功能要求，又為市民提供休閑娛樂場所，實現了社會和環境效益的統一。

（3）加強對河道及河道周邊區域的管理力度，提高流域內衛生水平，杜絕向河道傾倒生活垃圾、建筑垃圾的狀況，綜合管理河道，保持河道清潔通暢。

（4）近期沿河截流管道作為旱季沿河漏排污水和雨季部分混流污水的收納通道；遠期正本清源之后，沿河截流管道作為流域面源污染的收集轉輸通道。

[1]深圳市龍崗區環境保護和水務局，深圳市水務規劃設計院有限公司.大康河綜合整治工程初步設計報告[R].深圳：龍崗區環境保護和水務局

[2]郭延軍.深圳水庫排洪河生態治河新思路[J].廣東水利水電，2013（8）：48-54.

[3]賀昌海,段興平,王一博等.水利水電工程河道截流分類[J].武漢大學學報（工學版），2011，,44（1）：7-11.

[4]王福祥.深圳福田河流域降雨初期徑流截流研究[D].蘇州，蘇州科技學院，2009.

TV212

B

1673-9000（2017）02-0164-03

2016-11-18

魏群(1984-)，男，湖南邵陽人,工程師，主要從事節水灌溉、河道工程前期研究工作。