老城區排水系統改造要點分析
——以合肥市杏花泵站污水外調工程為例

徐永鵬 （合肥市市政設計研究總院有限公司，安徽 合肥 230041）

0 項目概況及設計目標

合肥市南淝河（潛山路-環城西路）排水管網系統的肥西路箱涵、長豐路箱涵出水口和琥珀泵站自排箱涵等雖然進行旱季截污，但是截污管和雨水箱涵均高水位運行，存在雨天溢流風險[1]。

目前，清溪污水廠和望塘污水廠運行規模合計約為25 萬m3/d（設計規模40 萬m3/d），有充足的余量來解決溢流污染問題。為防止城市污水溢流進入南淝河，保護南淝河水環境，合肥市排水管理辦公室擬實施南淝河（潛山路-環城西路）排水管網系統改造及杏花泵站污水外調工程。該工程具體建設目的如下：

①緩解琥珀雨水管涵、長豐路箱涵、肥西路箱涵內的沉積物排入南淝河，造成“黑龍”現象；

②擴建劉郢泵站，使泵站規模滿足其服務范圍產污量提升需求；

③通過實施杏花污水泵站調水工程，實現王小郢污水系統與望塘污水系統局部互聯互通，保障污水排水系統安全運行；

④為劉郢泵站及杏花泵站創造維護檢修條件。

1 系統方案

混接、錯接點改造。針對南淝河（潛山路-環城西路）排水管網系統范圍內的雨水與污水混接、錯接點進行改造。此工程措施對緩解“黑龍”現象會起很大的作用。目前合肥市蜀山區、廬陽區正在進行雨水與污水混接、錯接點進行改造，此工程措施不納入本次工程范圍內。

截流點改造。對現有琥珀箱涵、長豐路箱涵，肥西路箱涵已實施的重力截流進行改造、改造成泵截流，防止污水管道高水位時，通過截流管道進入箱涵內。

安豐巷管道改造。對現狀安豐污水管道清淤維護。新建污水管，管道起點為安豐巷，終點為琥珀泵站，采用頂管施工。生活污水通過污水管道排入新建的污水泵站。

杏花調蓄池改造。為便于杏花污水泵站清淤，本次設計利用杏花調蓄池和放空泵進行臨時排水。當杏花泵站清淤時，將污水引入杏花調蓄池，利用杏花調蓄池放空泵（更換）將污水排入杏花污水泵站出水壓力管，從而對杏花污水泵站進行清淤，清淤時間為24 小時。杏花污水泵站集水井處增設閘門，更換杏花調蓄池放空泵。

杏花泵站調水及劉郢泵站擴建方案。新建（杏花泵站-劉郢泵站）管徑為DN1000 的污水壓力管道，利用現狀杏花污水泵站內水泵旱季將污水轉輸至劉郢泵站現狀DN1000 壓力管，進入清溪路污水重力管；擴建劉郢泵站（規模為3.0 萬m3/d），新建壓力管DN1200，將污水排至污水處理廠。

2 管道設計

本項目由于位于城市建成區范圍，排水系統復雜，且新建壓力管的清溪路屬于城市主干道，管道的布置不僅要考慮現狀復雜的地下管網，還需要考慮密集的道路交通流量，同時還需保證施工期間現狀排水系統的正常運行。為此，針對管位的布置本次把整段管道分四段，分析不同路段的管位。

A 段路線分析：南、北車行道、非機動車道及人行道現狀管線擁擠，無合適的位置布置本次設計壓力管道，僅道路中心線下有較寬裕空間，采用開挖施工，施工期需封閉中間兩個車道。

圖1 系統方案平面布置圖

圖2 管路分析圖

B 段路線分析：南、北人行道現狀管線擁擠，本次DN1200 污水壓力管布置在南側車行道，距離道路中心線1m，采用開挖施工，施工期需封閉中間兩個車道。

C 段路線分析：現狀C 路段為下穿路段，兩側輔道地下管線密集，考慮到規劃條件不允許，此路段無法將管網布置在現狀道路上。根據上文的路線分析圖可知，C 段管網還有條件自南淝河南岸開挖施工，現場調查后發現路線可實施性較大，但對現狀沿岸的綠化存在影響，需要遷改，同時需對水岸云錦小區北門道路進行破復。

D 段路線分析：杏花泵站至合肥市圖書館西側，該段開挖實施空間小，需頂管施工。部分開挖段與現狀管線較近，不易開挖施工，本次考慮設置在現狀道路和綠化交接處。采用開挖施工，施工期需封閉中間兩個車道。

3 泵站設計

3.1 琥珀箱涵泵截流改造及安豐巷污水泵站

3.1.1 琥珀箱涵截流泵站

圖3 A段管線綜合標準橫斷面

圖4 B段管線綜合標準橫斷面

圖5 C段管線綜合標準橫斷面

混接面積為12.70hm2，綜合生活用地污水量指標取值為0.85 萬m3/（km2·d），設計截流倍數為2，泵站規模為1000m3/d。與安豐巷污水泵站合建，中間采用隔墻分隔。本次設計污水泵站安裝2 臺潛污泵，1 用1 備。單臺流量Q=35L/s，揚程H=10m。

3.1.2 安豐巷污水泵站

泵站匯水面積0.5km2，綜合生活用地污水量指標取值為1.0 萬m3/（km2·d），泵站規模為5000m3/d。本次設計污水泵站與琥珀箱涵截流泵站合建，安裝2 臺變頻潛污泵，1 用1 備。單臺流量Q=137L/s，揚程H=18m。本泵站設置離子除臭設施，處理風量為8000m3/h。

3.2 長豐路箱涵截流泵站

混接面積為18hm2，綜合生活用地污水量指標取值為0.85 萬m3/（km2·d），設計截流倍數為2，泵站規模為1500m3/d。本次設計污水泵站安裝3 臺水泵，其中2 臺泵用于截流：Q=52L/s，H=10m，其中1 臺水泵用于放空雨后箱涵內積水，流量Q=306L/s，揚程H=10m。本泵站設置離子除臭設施，處理風量為6000m3/h。

3.3 肥西路箱涵截流泵站

混接面積為80hm2，綜合生活用地污水量指標取值為0.85 萬m3/（km2·d），設計截流倍數為2，泵站規模為6800m3/d。本次設計污水泵站安裝2 臺潛污泵，1用1備。單臺流量Q=118L/s，揚程H=12m。本泵站設置離子除臭設施（與劉郢泵站合用），處理風量為35000m3/h。

3.4 劉郢泵站

劉郢泵站現狀規模為5.5 萬m3/d，位于清溪路和肥西路交口的西北角。目前泵站內安裝污水泵4臺，3用1備，型號為 Q=1325m3/h、H=15m、N=90kW。由于水泵使用年限較長，運行效率低，本次考慮全部更換。

劉郢泵站（擴建）規模為3 萬m3/d，擬建于現狀劉郢泵站西側。本次設計安裝5 臺潛污泵，4 用1 備。三臺大泵數值為：Q=427L/s，H=18m，兩臺小泵數值為：Q=214L/s，H=18m。本泵站設置離子除臭設施（與肥西路截流泵站合用），處理風量為35000m3/h。

圖6 D段管線綜合標準橫斷面

4 重難點分析

難點一：本次設計管道雖位于車行道下，但靠近南淝河處的部分管位下地質情況較差，在管段深度大于8m 時還需考慮機械頂管，沉井還需采用高壓旋噴止水帷幕樁[2]保證施工安全。

難點二：現狀清溪路下存在供水、供電、熱力、燃氣等多條管線[3]，本次設計管道與現狀管線存在多處交叉，壓力管可根據實際交叉情況增加彎頭穿越現狀管，但同時需考慮管網局部高點或低點增設排氣閥或排泥閥，并復核水泵揚程條件。

難點三：泵站土建設計中，單體構筑物埋深大、抗滲要求高，進行技術經濟比選后，本次采用支護開挖方案，擬采用鉆孔樁+兩道鋼筋混凝土內撐方式進行支護，因泵站臨近南淝河，為滿足基坑降水要求，樁間采用高壓旋噴止水帷幕并在地面設置排壓密注漿孔進行填土段壓密注漿。

難點四：管段施工位于老城區，交通影響較大[4]，施工期需考慮好圍擋并做好交通導改措施，并減少對周邊居民的生活影響。

5 結語

本次杏花污水調水工程既能盡快有效地解決區域內現狀污水處理問題，保護區域內水體水質，給王小郢污水處理系統調水提供另外一個通道，同時還能在望塘系統污水處理廠建成后相當一段時期內解決進水量不足的問題，充分發揮污水廠的投資效益，使其能夠盡早達到設計負荷運行狀態。通過該項目可實現王小郢污水系統與望塘污水系統局部互聯互通，保障污水排水系統安全運行，為劉郢泵站及杏花泵站創造維護檢修條件。

綜上所述，老城區排水系統的改造不僅需要考慮規劃條件，還需考慮城區的實際建設情況，尤其本項目中的管道位于現狀城市道路下，管線復雜，交通密集，在保證項目實施目的的前提下，實際施工時也需要根據實際情況優化施工方案，最小程度地減小對項目周邊地塊的影響。