漢西污水堤內部分初步設計計劃書

1 漢西污水堤內部分初步設計計劃書 1 概 況 計依據及主要設計資料 設計委托函 武漢市城市建設投資發(fā)展有限公司 (2009 年 7 月 ) 漢口西部地區(qū)截污工程 (張公堤內段 )可行性研究報告 武漢市政工程設計研究院有限責任公司 (2009 年 3 月 ) 漢口西部地區(qū)污水截流工程 (張公堤內部分 )修建規(guī)劃 武漢市城市規(guī)劃設計研究院 (2008 年 8 月 ) 市建委關于漢口西部地區(qū)污水截流工程 (張公堤內部分 )可行性研究的批復 武漢市建設委員會 武建可研 200948 號 (2009 年 8 月 20 日 ) 武漢市城市 總體規(guī)劃 (2010 2020 年 ) 武漢市人民政府 東西湖三閘連通工程修建性詳細規(guī)劃 武漢市城市規(guī)劃設計研究院 (2006 年 12 月 ) 古田二路新墩鐵路立交修建規(guī)劃修 建性詳細規(guī)劃 武漢市城市規(guī)劃設計研究院 (2007 年 ) 亞行貸款武漢市污水和雨水項目可行性研究報告 武漢市政工程設計研究院有限責任公司 武漢市城市規(guī)劃設計研究院 (2005 年 12 月 ) 2 漢口西部地區(qū)污水收集系統(tǒng)及相關管網施工圖設計 武漢市政工程設計研究院有限責任公司 機場河明渠明改暗工程 (長港路黃家大灣閘 )施工圖設計 武漢市政 工程設計研究院有限責任公司 長港路人行過街通道工程施工圖設計 武漢市政工程設計研究院有限責任公司 工程沿線 1： 500 地形圖、站區(qū) 1： 200 地形圖 武漢市政工程設計研究院有限責任公司 漢口西部地區(qū)截污工程 (張公堤內部分 )巖土工程勘察報告 武漢市政工程設計研究院有限責任公司 19972008 年武漢市環(huán)境狀況公告 武漢市環(huán)境保護局 武漢市地表水環(huán)境功能區(qū)類別 武漢市環(huán)境保護局 國務院關于加強城市供水節(jié)水和水污染防治工作 的通知 ； 國發(fā) 200036號文 武漢市水生態(tài)修復及保護規(guī)劃 。 武漢市水務局 制目的、原則及范圍 制目的 漢口西部地區(qū)截污工程 (張公堤內部分 )初步設計編制目的是按照本項 3 目可研報告中所確定的工程范圍、內容及標準，依據漢口西部地區(qū)截污工程(張公堤內部分 )的修建性規(guī)劃確定各匯水流域內的污水量、管道設計斷面、中途抽升泵站規(guī)模等，對 漢口西部地區(qū)污水 系統(tǒng)的管網和泵站進行設計，完善現有污水管網，合理的減少工程造價和運行成本，使工程的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益達到最佳統(tǒng)一。 制原則 (1) 貫徹國家關于環(huán)境保護的基本國策，執(zhí)行國家的有關政策、法規(guī)、規(guī)范及標準 ； (2) 在總規(guī)和修規(guī)的指導下，結合漢口西部城區(qū)的污水排水現狀，根據城區(qū)的規(guī)劃工程和亟待解決的問題，建設污水收集系統(tǒng)及配套污水提升泵站； (3) 污水收集系統(tǒng)的設計年限為 2020 年， 污水泵站均按此期限進行土建施工及設備安裝 ； (4) 充分利用城市的自然條件和已建的排水管網，逐步完善城市污水收集系統(tǒng)，以最大限度地發(fā)揮污水收集系統(tǒng)的整體效益； (5) 在泵站的設計上力求采用 “新技術、新工藝、新材料、新設備 ”，從整體上提高項目的 設計水平、服務水平和管理水平； (6) 在污水管網布置上結合現狀排水方向，充分發(fā)揮城區(qū)已建排水設施作用，管網布置充分利用地形， 合理布置管線，正確選擇主干線位置及走向，管線盡量布置流暢，爭取以最短距離輸送， 盡量減少污水管涵埋深； (7) 充分考慮城市各道路和地形條件，合理確定管道的施工方式和管材，降低施工難度。對較復雜、特殊的地形地段采用特殊技術處理。 4 制范圍及內容 本工程污水管道及污水箱涵主要收集來自機場河系統(tǒng)及長豐南北垸系統(tǒng)的污水，并將污水分別經規(guī)劃的常青路污水泵站及古田二路污水泵站提升后 進入漢西污水處理廠處理。漢口西部地區(qū)污水系統(tǒng) (張公堤內部分 )服務范圍為東至新華路，南臨漢江，西止額頭灣，北到張公堤，前，該地區(qū)已基本形成較完善的排水系統(tǒng)，現狀排水管網為雨、污合流制，依據地形及自然形成的匯水線可分為新墩閘、禁口閘和黃家大灣閘三個排水系統(tǒng)，區(qū)內的排水通過新墩、禁口、黃家大灣三個閘口匯入機場河明渠排至常青泵站，抽排入府河，截流的污水排入漢口西部污水處理廠 (現狀處理規(guī)模 40 萬 m3/d)，處理后的尾水汛期由李家墩泵站(Q=s)系統(tǒng)排出府河，非汛期由李家墩自 排閘自排出府河。 根據業(yè)主委托，漢口西部地區(qū)污水截流工程包括張公堤內部分及張公堤外部分，本文僅為張公堤內部分，編制內容包括： (1)漢西二路 古田二路 )、古田二路 (南泥灣大道 長豐大道 )、常青路 (站北路 長港路 )截污管道； (2). 新建常青路污水泵站，規(guī)模為 Q=s，及其壓力管道； (3). 新建古田二路污水泵站，規(guī)模為 Q=s。 5 用的主要規(guī)范及標準 給排水及暖通主要規(guī)范和標準 中華人民共和國工程建設強制性條文城市建設部分 城市污水處理及污染防治技術 政策 建城 2000 城市排水工程規(guī)劃規(guī)范 室外排水設計規(guī)范 室外給水設計規(guī)范 泵站設計規(guī)范 50265地表水環(huán)境質量標準 污水綜合排放標準 污水排入城市下水道水質標準 給水排水管道工程施工及驗 收規(guī)范 建筑給水排水設計規(guī)范 建筑設計防火規(guī)范 環(huán)境空氣質量標準 廠礦道路設計規(guī)范 建筑結構主要規(guī)范和標準 建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準 建筑結構荷載規(guī)范 2006 版） 公路橋涵設計通用規(guī)范 （ 混凝土結構設計規(guī)范 砌體結構設計規(guī)范 混凝土結構耐久性設計規(guī)范 50467 2008 鋼結構設計規(guī)范 建筑地基基礎設計規(guī)范 建筑地基處理技術規(guī)范 6 建筑邊坡工程技術規(guī)范 北省 地方標準基坑工程技術規(guī)程 59給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范 給水排水工程管道結構設計規(guī)范 給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程 002 給水排水工程鋼筋混凝土沉井結構設計規(guī)程 002 民用建筑設計通則 建筑工程抗震設防分類標準 建筑抗震設計規(guī)范 008 年版 ) 室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規(guī)范 電氣、儀表主要規(guī)范和標準 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 工業(yè)與民用電力裝置的接地設計規(guī)范 電力工程電纜設計規(guī)范 10以下變電所設計規(guī)范 低壓配電裝置及線路設計規(guī)范 通用用電設備配電設計規(guī)范 民用建筑電氣設計規(guī)范 6建筑照明設計標準 建筑物防雷設計規(guī)范 2000 年版 ) 爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范 建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范 電動裝置技術條件 85307 電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范 通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范 10以下變配電工程通用圖集 (設計 加工安裝 設備材料 ) 10/壓器室布置及變配電所常用設備構件安裝 (03市概況 市地理位置及行政區(qū)劃 武漢位于中國中部，是湖北省省會和政治、經濟及文化中心。世界第三大河長江及其最大的支流 漢水在此相匯，市區(qū)由隔江鼎立的武昌、漢口、漢陽三部分組成，通稱武漢三鎮(zhèn)。地理位置為東經 1134311501，北緯29583122。唐代大詩人李白的一句 “黃鶴樓中吹玉笛，江城五月落梅花 ”，使這座中國腹地的特大中心城市自古有著 “江城 ”的美譽。 武漢市市域面積 中城區(qū)面積為 政劃分為江岸、江漢、硚口、漢陽、武昌、青山、洪山 7 個城區(qū)；政劃分為東西湖、黃陂、新洲、江夏、漢南、蔡甸 6 個郊區(qū)；3 個國家級開發(fā)區(qū) (武漢經濟技術開 發(fā)區(qū)、東湖新技術開發(fā)區(qū)、吳家山臺商投資區(qū) )。 武漢市主城區(qū)界定面積為 850括中環(huán)線范圍、武鋼和沌口地區(qū)。與城區(qū)相差部分為洪山區(qū)部分行政街區(qū) )。 市社會經濟 武漢歷來被稱為 “九省通衢 ”之地，是中國內陸最大的水陸空交通樞紐它距離北京，上海，廣州，成都，西安等中國大城市都在 1000 公里左 8 右，是中國經濟地理的 “心臟 ”，具有承東啟西、溝通南北、維系四方的作用。獨特的區(qū)位優(yōu)勢造就了得天獨厚的交通優(yōu)勢。京廣、京九、武九、漢丹 4 條鐵路干線，以及京珠、瀘蓉等 6 條國道在此交匯，武漢正在成為全國 四大鐵路運輸樞紐之一。水運已形成 “干支一體，通江達海 ”的客貨運網絡，武漢港是我國長江流域重要的樞紐港和對外開放港口。華中地區(qū)最大的航空港武漢天河機場，是華中地區(qū)唯一可辦理落地簽證的出入境口岸，第二航站樓投入使用后，它將邁入全國四大樞紐機場的行列。巨大的區(qū)位交通優(yōu)勢推動了武漢現代物流業(yè)的快速發(fā)展。以建設國家級物流樞紐城市為目標，合理規(guī)劃布局以現代物流園區(qū)、物流中心、配送中心為節(jié)點的現代物流體系，武漢作為聯結國內外兩個市場和促進中國東、中、西部互動的橋梁紐帶功能逐步顯現。 武漢是一座典型的山水園林城市。上百座大 小山巒遍布三鎮(zhèn)，近兩百個湖泊座落其間，水域面積占到全市國土面積的四分之一，居全國大城市之首。其中東湖水域面積 33 平方公里，是中國最大的城中湖。 武漢是中國重要的工業(yè)基地?，F已形成門類比較齊全、配套能力較強的工業(yè)體系。武漢正在大力發(fā)展現代制造業(yè)，著力推進產業(yè)技術升級、集群發(fā)展。重點發(fā)展鋼鐵、汽車及機械裝備、電子信息、石油化工、環(huán)保、煙草及食品、家電、紡織服裝、醫(yī)藥、造紙及包裝印刷十大主導產業(yè)。同時運用產業(yè)政策，引導企業(yè)向園區(qū)集中。重點發(fā)展鋼鐵化工及環(huán)保產業(yè)聚集區(qū)、汽車及機電產業(yè)聚集區(qū)、光電子及生物醫(yī)藥產業(yè) 聚集區(qū)、食品工業(yè)聚集區(qū)、都市工業(yè)聚集區(qū)。一批年銷售收入過百億元的大型企業(yè)，以及一批擁有核心技術的 “武漢制造 ”知名品牌正在涌現。 9 市總體規(guī)劃 依據最新編制的武漢市城市總體規(guī)劃，武漢市的城市定位及發(fā)展目標如下： 城市性質： 武漢市是湖北省的省會，國家歷史文化名城，我國中部地區(qū)的中心城市，全國重要的工業(yè)基地、科教基地和交通通訊樞紐。 城市發(fā)展總目標： 堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，完善城市功能，發(fā)揮中心城市作用，將武漢建設成為經濟實力雄厚、科學教育發(fā)達、產業(yè)結構優(yōu)化、服務體系先進、社會就業(yè)充分、空間布局合理、 基礎設施完善、生態(tài)環(huán)境良好的現代化城市，成為促進中部崛起的重要的支點城市，進而為建設國際化城市奠定基礎。 經濟發(fā)展目標： 堅持先進的制造業(yè)、現代服務業(yè)并舉，增強交通、流通優(yōu)勢，開拓國際、國內市場，堅持走新型工業(yè)化和創(chuàng)新型發(fā)展道路，增強自主創(chuàng)新能力，調整優(yōu)化經濟結構，轉變經濟增長方式，形成以高新技術為先導、先進制造業(yè)和現代服務業(yè)為支撐的產業(yè)發(fā)展格局。 社會發(fā)展目標： 堅持以人為本，積極擴大就業(yè)，健全社會保障體系，解決關系群眾切身利益問題：加快科技、教育、文化、體育等各項社會事業(yè)發(fā)展，提高人口素質和人民生活質量；推 進資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設，促進人和自然和諧相處，維護社會公平和社會穩(wěn)定，構建和諧社會。 城市建設目標： 加快城市建設現代化進程，提供多元化、多層次的公共服務和現代化的交通與基礎設施體系，普遍提高人民居住水平，創(chuàng)造高質量的居住生活環(huán)境，建設宜居城市，調整優(yōu)化城市產業(yè)布局，建設先進 10 制造業(yè)基地，構筑 “高增值、強輻射、廣就業(yè) ”的現代服務體系，成為對資本和人才最具吸引力的創(chuàng)業(yè)城市，保護 “江、湖、山田 ”的自然生態(tài)格局，構成合理的生態(tài)構架，建成山清水秀、人與自然和諧、具有濱江、濱湖特色的生態(tài)城市；保護歷史文化名城， 彰顯城市文化內涵，建設高品質的文化城市。 然條件 （ 1） 氣象 武漢市地處北回歸線北側，屬亞熱帶季風性 (濕潤 )氣候，具有常年雨量充沛、熱量充足、雨熱同季、光熱同季、冬冷夏熱，四季分明等特點。 a) 氣溫： 多年平均氣溫： 極端最高氣溫： (1920 年 7 月 ) 極 端 低 溫： (1997 年 1 月 30 日 ) 最高月平均： (7 月 ) 最低月平均： (1 月 ) b) 降雨量 多年平均降雨量： 07 年平均 ) 最大年降雨量： 889 年 ) 最小年降雨量： 902 年 ) 最大月降雨量： 887 年 6 月 ) 最大日降雨量： 959 年 6 月 8 9 日 ) 最大小時降雨量： 998 年 7 月 21 日 ) 11 暴雨多集中在 4 8 月份，其間降雨量占全年的 汛期 5 10 月份降雨量占全年的 c) 蒸發(fā)量 多年平均蒸發(fā)量： 最大蒸發(fā)量： 951 年 ) 年最小蒸發(fā)量： 929 年 ) 最大月蒸發(fā)量： 934 年 7 月 ) d) 濕度： 多年平均相對濕度 80% 日平均相對濕度 83% e) 降雪： 年平均降雪日 10 天 f) 風向、風速 全年主導風向： 東北偏北 冬季主導風向： 北風和東北風 夏季主導風向： 東南風 年平均風速： s 最大風速： s 最大風力： 九級 （ 2） 湖泊、河流水文 武漢市區(qū)地勢低洼，江河縱橫，港渠交織、湖泊棋布，以長江、漢江為主干構成龐大的 水網。武漢市水域面積達 占地域總面積的 12 四分之一。武漢市境內有河流 10 余條，主要有長江、漢江、府河、金水、灄水、倒水、舉水等，全市大小湖泊 140 多個，主要為東湖、沙湖、南湖、湯遜湖、墨水湖、龍陽湖、木蘭湖、北湖、嚴西湖、梁子湖、南太子湖、三角湖、東西湖等。主城內湖泊尚有 27 個， 1998 年主城湖泊總面積約 60泊匯集雨水通過排水渠、涵閘、泵站排入長江，海高程系統(tǒng)，下同 )，暴雨時水位一般在 a） 長江 長江發(fā)源于青藏高原唐古拉山 北麓的格拉丹冬雪山西南側，正源為沱沱河。流經青、藏、滇、川、渝、鄂、湘、贛、皖、蘇、滬等 11 個省、市、自治區(qū)，于上海注入東海，全長 6300域呈東西長、南北窄形狀，面積約 180 萬 江自武漢市區(qū)西南的白沙洲入境，橫穿市區(qū)，在市區(qū)東北方向的白滸山附近出境，市區(qū)內流長 64中在中環(huán)線范圍內長約25段長江河道順直，江面寬約 12001200m，水深流量大。長江歷史最大流量為 76100m3/s(1954 年 8 月 14 日 )，歷史最小流量為 2922m3/s(1865年 2 月 4 日 )，多年平均流量為 23500m3/s，平均坡度為 。長江歷年最高水位 954 年 8 月 10 日，相當于吳淞高程 歷年最低水位 965 年 2 月 4 日 )，多年平均水位 1865 年以來，武漢關水位達 上的有 18 年。長江是武漢市重要的飲用水水源和工業(yè)供水水源之一，也是武漢市排水的主要受納水體。 b） 漢江 漢江也稱漢水、襄河，是長江中游的主要支流，發(fā)源于秦嶺南麓，流域跨越陜西、甘肅、四川、河南、湖北 5 省。干流流經陜西、湖北兩省， 13 于武漢市漢口龍王廟處匯入長江，全長 1577 域面積 江武漢段長約 56道彎曲，豐水期江面寬約 400m，枯水期約 100m。據 1933 2001 年資料，新溝水文站歷年水位平均值為 998 年 8 月 19 日 )，最低水位 992 年 1 月 31 日 )，歷年平均流量 1220m3/s，最大流量 7960m3/s，最小流量 137m3/s，08 流量在年內分配不均勻，汛期 7 10 月占年徑流量的 65%。平均坡度為 ，多年平均流速 s。漢江是漢口、漢陽地區(qū)主要 的飲用水源。 c） 府河 府河發(fā)源于隨州市大洪山北麓的洪沙河，與支流厥水匯合后形成府河，流經廣水、安陸、云夢、應城、孝感、黃陂和武漢市，至江岸區(qū)的諶家磯匯入長江。府河流域面積 15208游有 20多座水庫，蓄洪面積 3200河在武漢市域段又稱朱家河，流長 48區(qū)段長 24河年最大徑流量 08平均徑流量 08河屬季節(jié)性河流，年際水位水量相差懸殊，高水位時可達 時只有 期時最深達 7m，平均流量 198m3/s，平 均流速 s。s，府河接納漢口地區(qū)大部分生活污水和工業(yè)廢水，是漢口主城區(qū)主要的納污和排漬河道。 （ 3） 地形、地勢 武漢市處在江漢平原東部漢江匯入長江處，兩江自然分隔形成武昌、漢口和漢陽，通稱武漢三鎮(zhèn)。三鎮(zhèn)地形各異，漢口地勢較為平坦，漢陽、武昌部分地區(qū)為丘陵，建成區(qū)地面高程一般在 間，低于多 14 年平均洪水位 此汛期武漢三鎮(zhèn)全賴環(huán)城江堤防汛。 （ 4） 地質、地貌 武漢市的地質構造以新華夏構造體系為主，地貌單元屬鄂東南丘陵經漢江平原東緣向大別山南麓低山丘過渡區(qū)，中部低 平，南北丘陵、崗壟環(huán)抱，北部低山林立。漢口主要由漫灘階地、沖積平原組成。武昌、漢陽主要由剝蝕低丘和漫灘階地組成。長江沿岸和湖泊周圍的平坦、低洼地區(qū)，為灰褐色的沖積砂、亞砂土、亞粘土沖積物或淤泥質褐色亞粘土的湖積物。一般地面以下一米內可見地下水，常有流砂出現。 （ 5） 地震 武漢屬于揚子地槽凹陷的一部分，經過多次地殼運動，基層逐漸穩(wěn)定，其有準臺地的性質，長期以來處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，內力地質作用不活躍，歷史上直接記載的地震資料很少，未發(fā)現有破壞性的地震記載。根據地震區(qū)劃，武漢地區(qū)震級 級，地震列度 度 區(qū)。據建設部、國家計委聯合以 (89)建抗字第 586 號文頒發(fā)的新建工程抗震設防暫行規(guī)定及武漢市建委武城設字 1995054 號通知的精神，對江、河排水的重要泵站以及長江、漢江大堤和張公堤穿堤涵閘，按地震烈度 度設防，其它排水設施按 度設防。雨水泵站及污水處理廠及其配套設施的設計按此規(guī)定執(zhí)行。 口西部排水現狀及規(guī)劃 水現狀 漢口西部地區(qū)為漢口西部城區(qū)，其匯水范圍為東至新華路，南臨漢江，西止額頭灣，北到張公堤，總的面積為 漢口西部地區(qū)依據地形及自然形成的匯水線可分為新墩 閘、禁口閘和 15 黃家大灣閘三個排水系統(tǒng)，其中新墩閘、禁口閘系統(tǒng)屬于長豐南北垸排水系統(tǒng)，黃家大灣閘屬于機場河排水系統(tǒng)。目前，已基本形成較完善的排水系統(tǒng)，現狀具體情況如下： 新墩閘系統(tǒng)： 匯水面積 括羅家明渠匯水和新墩明渠匯水。羅家明渠匯集排放武漢制氮廠、武漢制漆廠和武漢有機合成化工廠及舵落口地區(qū)的雨、污水；新墩明渠匯集排放軍事經濟學院、生活村、陳家墩小區(qū)、湖北省柴油機廠、武漢冷柜廠和肖家地地區(qū)的雨、污水，新墩明渠與羅家明渠現在古田二路漢丹鐵路線處匯合，并通過新墩閘出張公堤，晴天和降小雨時，地區(qū)的雨、 污水通過平行于張公堤外的連通渠及截污箱涵往東排往機場河明渠，大雨時部分雨、污水溢流經下游明渠向北排入金銀湖。 禁口閘系統(tǒng)： 匯水面積 過禁口明渠匯集排放武漢酒廠、長江汽車制造廠、漢西路、常碼頭及復興村地區(qū)的雨、污水， 并通過禁口閘出張公堤，晴天和降小雨時，地區(qū)的雨污水出禁口門，通過張公堤外的連通渠與新墩系統(tǒng)的雨、污水匯合后經截污箱涵往東排往機場河明渠，大雨時開啟朝天閘雨污水經排污渠由南至北至李家墩泵站抽排出府河。 黃家大灣閘系統(tǒng)： 匯水面積約 排水通過機場河箱涵，經黃家大灣閘 (閘 口斷面 3底 Q=80m3/s)到堤外機場河明渠，與新墩閘、禁口閘的來水匯合往北至常青泵站 (現狀規(guī)模 Q=52 m3/s)，由常青泵站抽排入府河或經李家墩自排閘自排入府河。 上世紀末，武漢市利用世界銀行貸款建設了新墩閘系統(tǒng)、禁口閘系統(tǒng)的排水干涵和新墩閘，后又利用城建資金建設了機場河 (堤內 )明改暗工程，并改建了黃家大灣閘，使張公堤內的雨水系統(tǒng)骨干已形成。 16 目前利用亞洲開發(fā)銀行貸款建設的張公堤外的三閘連通工程已基本完成， 三閘指的是服務于長豐南北垸地區(qū)的新墩閘、禁口閘以及服務于 機場河系統(tǒng)的黃家大灣閘。實施三閘連通工程的目的是將降雨時經三閘泄入東西湖地區(qū)的雨水輸送至府河邊的常青泵站后出府河，晴天污水則經污水箱涵至漢西污水處理廠，以保護金銀湖的水質不受污染。 張公堤外的污水箱涵工程也已基本完成，困擾武漢市多年的漢口西部雨水出張公堤的雨水通道即將貫通，為了保護東西湖區(qū)的水環(huán)境的污水輸送系統(tǒng)也即將形成。 水規(guī)劃 根據規(guī)劃，漢口西部的雨水主要通過機場河箱涵、禁口明渠、古田二路箱涵出張公堤，三股水匯合后經現狀機場河明渠及其西側規(guī)劃新建的雨水明渠排往常青泵站 (總規(guī)模 Q=187m3/s)， 由常青泵站抽排入府河或經李家墩自排閘入府河。 ，漢口西部的 污水則經截流后通過污水管道系統(tǒng)分別匯流至規(guī)劃常青路污水泵站 (Q=5.4 m3/s)、古田二路污水泵站 (Q=6.5 m3/s)，經泵站提升后穿張公堤匯入平行于規(guī)劃機場新渠的污水主箱涵，往北匯流常青花園地區(qū)污水進入漢西污水處理廠 (遠期處理規(guī)模 80 萬 m3/d)，經處理后排入府河。 在問題 目前漢口西部地區(qū)的污水均通過新墩閘、禁口閘、黃家大灣閘出張公堤，并經排水涵渠匯入機場河明渠，再由南至北排入位于李家墩處的漢西污水處理廠 (現狀處理規(guī)模為 40 萬 m3/d)，處理后由李家墩自排閘和李家墩泵站 (Q=37m3/s)排出府河，雨天合流污水由常青泵站 (或自排閘 )排入府河。 漢口西部地區(qū)由于污水系統(tǒng)的泵站及管道的建設不完善，污水不能進 17 入正在建設的張公堤外的污水箱涵，仍然經新墩閘和黃家大灣閘進入現有的雨水系統(tǒng)，即機場河明渠輸送至漢西污水處理廠，致使堤外的機場河明渠水質受到污染，臭氣撲鼻，給周圍的環(huán)境造成了極為不利的影響，必將嚴重影響亞行貸款建設的三閘連通工程綜合效益的發(fā)揮。 因此，建設漢口西部地區(qū)截污工程，實施常青污水泵站和古田二路污水泵站及配套的污水管網 ，將漢口西部的污水經提升后，進入張公堤外正在建設的、平行于機場河明渠的污水箱涵，直接輸送至漢西污水處理廠，有效保護三閘連通工程中的雨水箱涵和明渠的水質，是非常必要的。 18 2 工程規(guī)模 程服務范圍 漢口西部地區(qū)為漢口西部城區(qū)，其匯水范圍為東至新華路，南臨漢江，西止額頭灣，北到張公堤，總的面積為 漢口西部地區(qū)依據地形及自然形成的匯水線可分為新墩閘、禁口閘和黃家大灣閘三個排水系統(tǒng)，其中新墩閘、禁口閘系統(tǒng)屬于長豐南北垸排水系統(tǒng)，黃家大灣閘屬于機場河排水系統(tǒng)。 根據武漢市城市規(guī)劃設計研究 院編制的漢口西部地區(qū) (堤內部分 )修建性詳細規(guī)劃， 長豐南北垸排水系統(tǒng) 服務范圍東起漢西路和張公橫堤，西臨額頭灣并與東西湖區(qū)接壤，南止?jié)h江堤，北以張公堤為界，劃將在 長豐南北垸排水系統(tǒng)的 古田二路處新建污水泵站，將地區(qū)的污水經提升后，從古田二路穿過張公堤，再與堤外的三閘連通箱涵平行輸送至機場河明渠處的截污箱涵。 機場河排水系統(tǒng) 西以漢西路和張公橫與長豐南北垸地區(qū)相接，東以新華路與黃孝河系統(tǒng)為鄰，南止沿河大道及沿江大道，北抵張公堤，服務面積為 24.2 規(guī)劃將在 機場河排水系統(tǒng)的 常青路 與張公堤相交處新建污水泵站， 將地區(qū)的污水經提升后，在黃家大灣閘附近穿過張公堤，匯入機場河明渠處的截污箱涵。 設計年限 根據規(guī)劃， 本工程的設計年限為： 2020 年 19 排水體制 依據武漢市城市總體規(guī)劃及漢口西部地區(qū) (堤內部分 )修建性詳細規(guī)劃，漢口西部地區(qū)的王家墩地區(qū)、站北地區(qū)以及古田地區(qū)的古田四路以西、解放大道大道以北的區(qū)域采用雨、污分流制，其余地區(qū)采用截流式的雨、污合流制，截流倍數 n=1。 長豐南北垸排水系統(tǒng) 合流區(qū)面積為 流區(qū)面積為 機場河排水系統(tǒng) 合流區(qū)面積為 流區(qū)面積為 規(guī)模的確定 服務人口的確定 根據漢口西部地區(qū) (堤內部分 )修建性詳細規(guī)劃， 古田地區(qū)排水系統(tǒng)規(guī)劃服務人口 。其中合流區(qū)面積為 11.3 務人口為 ，分流區(qū)面積為 務人口為 。 機場河排水系統(tǒng) 規(guī)劃服務人口 。其中合流區(qū)面積為 12.4 務人口為 ，分流區(qū)面積為 務人口為 。 污水量的確定 根據漢口西部地區(qū)現狀及規(guī)劃，預測 2020 年工業(yè) 廢水量詳見表 3示： 20 工業(yè)廢水預測表 表 3類工業(yè) 二類工業(yè) 三類工業(yè) 工業(yè)廢水量(104m3/d ) 用地面積 (廢水指標 (m3/用地面積 (廢水指標 (m3/用地面積 (廢水指標 (m3/長豐南北垸 (古田二路污水泵站 ) 93 30 387 100 242 160 場河系統(tǒng) (常青污水泵站 ) 00 水量的預測詳見表 3示。 污水量預測表 表 3項 污水量 長豐南 北垸 (古田二路污水泵站 ) 機場河系統(tǒng) (常青污水泵站 ) 城市綜合污水量 (平均日 ) 人口 (萬人 ) 市綜合污水量指標 (升 /人 405 405 城市綜合污水量 (104m3/d) 業(yè)廢水量 (平均日 ) 工業(yè)用水量 (104m3/d) 預見水量 以工業(yè)和生活污水量之和的 20%計 污水量 以上三項合計 (104m3/d) 污水泵站規(guī)模的確定 根據規(guī)劃及可行性研究報告的預測 ，漢口長豐南北垸地區(qū)和機場河地區(qū) 2020 年的平均日污水量分別為 04m3/d 和 04m3/d，考慮污水量的總變化系數，相對應的古田二路污水泵站和常青污水泵站的晴天設計流量為 Q=s 和 Q=s。 由于漢口長豐南北垸和機場河的部分地區(qū)的排水體制為雨污合流制，規(guī)劃控制的兩地區(qū)的合流制排水區(qū)域所占的比例分別為 考慮到漢口西部地區(qū)發(fā)展大道和南泥灣大道以南地區(qū)目前均按合流制實施了 21 排水管網，實際的合流制排水區(qū)域所占的比例遠大于規(guī)劃控制的比例，在武漢市大規(guī)模 推進合流制系統(tǒng)改造之前，漢口西部地區(qū)的合流制區(qū)域將仍占據大部分。 同時，目前已經投入運行的漢西污水處理廠的設計規(guī)模為 40104m3/d，污水處理構筑物中的粗格柵和進水泵房、細格柵和曝氣沉砂池、初次沉淀池均按 80104m3/d 的規(guī)模設計，即在降雨時，可截流與漢口西部地區(qū)晴天全部污水量相同的初期雨水，初期雨水經沉砂和初沉后，再經專用的溢流管道排入李家墩明渠，可大大削減初期雨水的污染負荷，保護受納水體的水質。 根據以上分析，本次設計確定漢口西部地區(qū)古田二路污水泵站和常青污水泵站的設計規(guī)模均按截流服務區(qū)一倍的晴 天污水量考慮，即雨天高峰污水量確定為： 古田二路污水泵站： Q=2s 常青污水泵站： Q=2s 泵站的規(guī)模與城市總體規(guī)劃、控制性詳細規(guī)劃及修建性規(guī)劃所確定的規(guī)模保持一致。 待遠期武漢市大規(guī)模推進合流制系統(tǒng)改造，漢口西部地區(qū)按規(guī)劃控制的目標實施現有的管網改造，服務區(qū)的合流制范圍將大大減少，泵站規(guī)模確定后，可通過調整投入運行的水泵數量，或采用變頻調速，可滿足抽升服務區(qū)污水和初期雨水的要求。 22 3 污水管涵設計標準 水體制 現狀 新墩閘和禁口閘系統(tǒng)為截流式合流制，機場河系統(tǒng)大部分為截流式合流制，其中王家墩商務區(qū)和漢口火車站以北部分區(qū)域為雨污分流制。 根據規(guī)劃，古田四路以西、解放大道以北地區(qū)為雨污分流制，古田四路以東為截流式合流制。截流倍數 n= 程設計標準及參數 水量設計標準 雨水量計算： Q=qF 式中： Q雨水設計流量 (L/s) F匯水面積 (q暴雨強度 (L/s徑流系數 其中，暴雨強度計算采用 2000 年修編的漢口暴雨強度公式： 5(L/s 重現期 P=1 年，綜合徑流系數 = 水量設計標準 根據武漢市城市總體規(guī)劃修編，古田組團居住用地人口毛密度為360 人 /口核心區(qū)組團居住用地人口毛密度為 706 人 /北地區(qū)居住用地人口毛密度為 319 人 / 23 各類用地耗水定額指標詳見下表： 用水類型 單位 各類性質耗水定額指標 最高日用水量 平均日污水量 居民 L/d人 220 170 教育、醫(yī)療、酒店 m3/had 90 70 行政、商貿、體育文化 m3/had 50 40 一類工業(yè) m3/had 40 30 二類工業(yè) m3/had 120 100 三類工業(yè) m3/had 200 160 對外交通 m3/had 30 25 特殊 (部隊 )用地 m3/had 50 35 倉儲 m3/had 15 10 構設計標準 管涵地面車輛荷載等級：公路 I 級。 結構安全等級為二級，結構設計使用年限為 50 年。 管涵抗震設防烈度為 6 度，污水干管抗震設防類別為乙類，其余均為丙類。 地基基礎設計等級為丙級，基坑工程重要性等級為二級。 24 4 污水管涵工程設計 水管涵工程地質 古田二路 古田二路南起南泥灣大道，北至長豐大道。沿線為現狀道路。地形較平坦，現狀地面高程一般在 24m 左右。場地原始地貌單元屬長江一級階地。 按照市政工程勘察規(guī)范 (關規(guī)定，擬建工程市政工程建設場地為 類。按室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規(guī)范(定場地土類型為軟弱土中硬土，全線管道場地類別綜合判定場地屬 類 場地。屬可進行建設的一般場地。 各地層巖性特征見下表 古田二路工程地質分層表 層厚 (m) 層頂 標高 分布 情況 巖 性 特 征 1) 雜填土 地表層分布 雜色、灰褐色，表層 30混凝土路面及路基，下部松散，主要由磚渣、碎石及粘性土組成，硬質物含量約 10堆積時間大于 10 年。 2) 粉質粘土 點段分布 黃褐色、黃灰色，可塑，飽和。含鐵錳質氧化物，見云母片，具砂感，局部為粘土。 3) 粘 土 地局部分布 黃褐色、灰褐色，軟 和。局部含少量鐵錳質氧化物。 3a) 淤泥質粘 土 地局部 揭露 灰色，流塑，飽和，含少量有機質，偶見 螺殼。 l (4) 淤泥質粘 土 地局部揭露 灰色，流塑，飽和，含少量有機質，偶見螺殼，局部夾有薄層粉土、粉砂。 5) 粘 土 地局部揭露 褐黃色，可 和，局部含少量鐵錳質氧化物結核及高嶺土條紋。 25 長豐大道 長豐大道西起古田二路，東至漢西二路。沿線為現狀道路。地形較平坦，現狀地面高程一般在 23 24m 左右。 按照市政工程勘察規(guī)范 (關規(guī)定，擬建工程市政工程建設場地為 類。按室外給水排水和燃氣熱力抗震設計規(guī)范 (定場地土類型為軟弱土中硬土。根據鄰近工程資料及區(qū)域地質資料，擬建道路沿線覆蓋層厚度約 30 40m，故全線管道場地類別綜合判定 場地屬 類場地。屬可進行建設的一般場地。 各地層巖性特征見下表： 長豐大道工程地質分層表 層厚 (m) 層頂 標高 分布 情況 巖 性 特 征 1) 雜填土 地表層分布 雜色、灰褐色，表層 30混凝土路面及路基，下部松散，主要由磚渣、碎石 及 粘 性 土 組 成 ， 硬 質 物 含 量 約10堆積時間大于 10 年。 2粘 土 地普遍分布 黃褐色、黃灰色，可塑，飽和。含 鐵錳質氧化物。 (2粘 土 地普遍分布 黃褐色、灰褐色，軟 和。局部含少量鐵錳質氧化物。 (2粘 土 地普遍分布 黃褐色、灰褐色，可塑，飽和。局部含少量鐵錳質氧化物。 l (2淤泥質粘 土 地普遍分布 灰色，流塑，飽和，含少量有機質，偶見螺殼，局部夾有薄層粉土、粉砂。 (2粘 土 地普遍分布 黃褐色、灰褐色，軟 和。局部含少量鐵錳質氧化物。 3) 粉質粘土 夾粉土 地局部揭露 褐黃色，可塑、稍密，飽和，局部夾淤泥質粘土。 4) 粘 土 地局部揭露 褐黃色，可 和，局部含少量鐵錳質氧化物結核及高嶺土條紋。 26 地基土地基評價 1)古田二路 排水管底標高約為 樁 號 20 10 段、 00 00 段管底 土層主要為 (3)層粘土，樁 號 50 20 段、 10 00 段，管底土層主要為 (4)淤泥質粘土，均可作為頂管 管道管基持力層。 2)長豐大道 排水管底標高約為 樁 號 00 00 段、 90 40 段、 70 50 段及 20 00 段，管底 土層主要為 (2及 (2粘土，樁 號00 90 段、 40 70 段及 50 20 段，管底 土層主要為 (2泥質粘土， 均可作為頂管 管道管基持力層。 3)常青路 (依據參考地質資料 ) 因交通管制原因，常青路地勘工作無法在初步設計階段完成。本階段根據臨近工程的地質資料進行工作。 排水管底標高約為 底土層主要為 (2層及 (2粘土 , 均可作為頂管 管道管基持力層。 水管涵設計 程總體布置 根據該地區(qū)污水規(guī)劃， 擬分為三條主線進行污水工程設計。 A 線 :古田二路污水主干管 (南泥灣大道 長豐大道 ) 27 B 線 :長豐大道污水主干管 (古田二路 漢西二路 ) C 線：常青路污水主干管 (站北路 常青污水泵站 ) 水工程布置 A 線：沿古田二路設置一排 水管道，在古田二路南泥灣大道道口接入南泥灣大道截流后污水由南向北排入長豐大道 B 線污水管進入古田二路污水泵站，抽排后最終進入漢西污水處理廠處理達標后排放。 設計污水管道布置在設計道路東側，距車行道中線 16弧線段以檢查井中心距道路中線的距離控制 ) B 線：在長豐大道的漢西二路道口接入漢西二路污水箱涵污水由東向西沿長豐大道設置一排 在古田二路道口接入古田二路A 線污水管后排往古田二路污水泵站，抽排后最終進入漢西污水處理廠處理達標后排放。 設計污水管道布置在設計道路南側，距車行道中線 (弧線段以檢查井中心距道路中線的距離控制 ) C 線： 在與常青路相交的 長港路 道口 ，布置 一根 水管，橫過常青路接入商務區(qū)已設計 水管道。 與常青路相交的常青三 路道口 ，布置 一根 水管，橫過常青路接入商務區(qū)已設計 紅旗渠 路 道口與站北路道口之間 ，在常青路東側，布置 一排水管，收集沿線污水 ，通 過 布置 一根 水管，橫過常青路接入商務區(qū)已設計 水管道 。 計污水管道布置在常青路東側，距車行道中線 16m 處 (弧線段以檢查井中心距道路中線的距離控制 )。 28 材、管道接口及基礎 本工程污水主干管擬埋設的古田二路、長豐大道均為交通繁忙的城市主干道，且埋設較深，為在施工時減少管道施工對道路交通的影響，同時根據工程可研和規(guī)劃確定的原則，設計考慮古田二路、長豐大道主線污水管道及常青路過街管均采用頂管施工，污水主干管采用 F 型鋼承口式鋼筋砼管，鋼套環(huán)和鍥形橡膠圈接口。 常青 路東側 水管管徑小，且埋深較淺，采用直槽支護開挖施工。支管覆土小于等于 級管，埋深較大的采用承插式鋼筋混凝土 管，橡膠圈接口， 180砂石基礎。部分埋深大或過街等不能開挖的支管也采用了頂管施工方式，管材同干管管材。 管施工工藝選擇 (1)頂管施工工藝 頂管施工不用開挖地面，能避免破壞路面，節(jié)約開挖土方量，且能減少對交通的不利影響，能避免開挖過程中對現狀管線的破壞，占地面積小，可節(jié)約沿途拆遷費。本工程中污水干管全線采用頂管施工。常用的頂管施工工藝分 為掘進式、土壓平衡式及泥水平衡等三種。 掘進式頂管工藝 工作原理：在工作坑的頂進軸向后方，布置一組千斤頂，將管道放在千斤頂前面的導軌上，在管道最前端安裝工具管。人工在工具管內前端挖土，土方被運出管外，主油缸頂進，主油缸回油時加頂鐵，繼續(xù)挖土、頂進，回油、下管，繼續(xù)頂進，循環(huán)施工，直至頂完全程。 適用范圍：適用于無地下水并對沉降無嚴格要求的粗砂、細砂、粉砂、 29 砂質粉土、粉質粘土。 適用距離：短距離頂管。 土壓平衡式頂管工藝 工作原理：隨著工具管的頂進，刀盤在不斷轉動，開挖面轉削下來的泥土進入攪拌艙，被 攪拌成軟塑狀態(tài)的均質土。由螺旋輸送機排出攪拌艙，用小斗車輸送排放到管外。 適用范圍：中、長距離頂管。 關鍵技術：土壓平衡控制技術； 觸變泥漿的配制和注入以及對各種地層的適應性； 頂進方向的測量控制；