汉西污水堤内部分初步设计计划书

1 汉西污水堤内部分初步设计计划书 1 概 况 计依据及主要设计资料 设计委托函 武汉市城市建设投资发展有限公司 (2009 年 7 月 ) 汉口西部地区截污工程 (张公堤内段 )可行性研究报告 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 (2009 年 3 月 ) 汉口西部地区污水截流工程 (张公堤内部分 )修建规划 武汉市城市规划设计研究院 (2008 年 8 月 ) 市建委关于汉口西部地区污水截流工程 (张公堤内部分 )可行性研究的批复 武汉市建设委员会 武建可研 200948 号 (2009 年 8 月 20 日 ) 武汉市城市 总体规划 (2010 2020 年 ) 武汉市人民政府 东西湖三闸连通工程修建性详细规划 武汉市城市规划设计研究院 (2006 年 12 月 ) 古田二路新墩铁路立交修建规划修 建性详细规划 武汉市城市规划设计研究院 (2007 年 ) 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 武汉市城市规划设计研究院 (2005 年 12 月 ) 2 汉口西部地区污水收集系统及相关管网施工图设计 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 机场河明渠明改暗工程 (长港路黄家大湾闸 )施工图设计 武汉市政 工程设计研究院有限责任公司 长港路人行过街通道工程施工图设计 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 工程沿线 1： 500 地形图、站区 1： 200 地形图 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 汉口西部地区截污工程 (张公堤内部分 )岩土工程勘察报告 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 19972008 年武汉市环境状况公告 武汉市环境保护局 武汉市地表水环境功能区类别 武汉市环境保护局 国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作 的通知 ； 国发 200036号文 武汉市水生态修复及保护规划 。 武汉市水务局 制目的、原则及范围 制目的 汉口西部地区截污工程 (张公堤内部分 )初步设计编制目的是按照本项 3 目可研报告中所确定的工程范围、内容及标准，依据汉口西部地区截污工程(张公堤内部分 )的修建性规划确定各汇水流域内的污水量、管道设计断面、中途抽升泵站规模等，对 汉口西部地区污水 系统的管网和泵站进行设计，完善现有污水管网，合理的减少工程造价和运行成本，使工程的经济效益、社会效益和环境效益达到最佳统一。 制原则 (1) 贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的有关政策、法规、规范及标准 ； (2) 在总规和修规的指导下，结合汉口西部城区的污水排水现状，根据城区的规划工程和亟待解决的问题，建设污水收集系统及配套污水提升泵站； (3) 污水收集系统的设计年限为 2020 年， 污水泵站均按此期限进行土建施工及设备安装 ； (4) 充分利用城市的自然条件和已建的排水管网，逐步完善城市污水收集系统，以最大限度地发挥污水收集系统的整体效益； (5) 在泵站的设计上力求采用 “新技术、新工艺、新材料、新设备 ”，从整体上提高项目的 设计水平、服务水平和管理水平； (6) 在污水管网布置上结合现状排水方向，充分发挥城区已建排水设施作用，管网布置充分利用地形， 合理布置管线，正确选择主干线位置及走向，管线尽量布置流畅，争取以最短距离输送， 尽量减少污水管涵埋深； (7) 充分考虑城市各道路和地形条件，合理确定管道的施工方式和管材，降低施工难度。对较复杂、特殊的地形地段采用特殊技术处理。 4 制范围及内容 本工程污水管道及污水箱涵主要收集来自机场河系统及长丰南北垸系统的污水，并将污水分别经规划的常青路污水泵站及古田二路污水泵站提升后 进入汉西污水处理厂处理。汉口西部地区污水系统 (张公堤内部分 )服务范围为东至新华路，南临汉江，西止额头湾，北到张公堤，前，该地区已基本形成较完善的排水系统，现状排水管网为雨、污合流制，依据地形及自然形成的汇水线可分为新墩闸、禁口闸和黄家大湾闸三个排水系统，区内的排水通过新墩、禁口、黄家大湾三个闸口汇入机场河明渠排至常青泵站，抽排入府河，截流的污水排入汉口西部污水处理厂 (现状处理规模 40 万 m3/d)，处理后的尾水汛期由李家墩泵站(Q=s)系统排出府河，非汛期由李家墩自 排闸自排出府河。 根据业主委托，汉口西部地区污水截流工程包括张公堤内部分及张公堤外部分，本文仅为张公堤内部分，编制内容包括： (1)汉西二路 古田二路 )、古田二路 (南泥湾大道 长丰大道 )、常青路 (站北路 长港路 )截污管道； (2). 新建常青路污水泵站，规模为 Q=s，及其压力管道； (3). 新建古田二路污水泵站，规模为 Q=s。 5 用的主要规范及标准 给排水及暖通主要规范和标准 中华人民共和国工程建设强制性条文城市建设部分 城市污水处理及污染防治技术 政策 建城 2000 城市排水工程规划规范 室外排水设计规范 室外给水设计规范 泵站设计规范 50265地表水环境质量标准 污水综合排放标准 污水排入城市下水道水质标准 给水排水管道工程施工及验 收规范 建筑给水排水设计规范 建筑设计防火规范 环境空气质量标准 厂矿道路设计规范 建筑结构主要规范和标准 建筑结构可靠度设计统一标准 建筑结构荷载规范 2006 版） 公路桥涵设计通用规范 （ 混凝土结构设计规范 砌体结构设计规范 混凝土结构耐久性设计规范 50467 2008 钢结构设计规范 建筑地基基础设计规范 建筑地基处理技术规范 6 建筑边坡工程技术规范 北省 地方标准基坑工程技术规程 59给水排水工程构筑物结构设计规范 给水排水工程管道结构设计规范 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 002 给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程 002 民用建筑设计通则 建筑工程抗震设防分类标准 建筑抗震设计规范 008 年版 ) 室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范 电气、仪表主要规范和标准 供配电系统设计规范 工业与民用电力装置的接地设计规范 电力工程电缆设计规范 10以下变电所设计规范 低压配电装置及线路设计规范 通用用电设备配电设计规范 民用建筑电气设计规范 6建筑照明设计标准 建筑物防雷设计规范 2000 年版 ) 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 供配电系统设计规范 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 建筑电气工程施工质量验收规范 电动装置技术条件 85307 电力装置的电测量仪表装置设计规范 通风与空调工程施工质量验收规范 10以下变配电工程通用图集 (设计 加工安装 设备材料 ) 10/压器室布置及变配电所常用设备构件安装 (03市概况 市地理位置及行政区划 武汉位于中国中部，是湖北省省会和政治、经济及文化中心。世界第三大河长江及其最大的支流 汉水在此相汇，市区由隔江鼎立的武昌、汉口、汉阳三部分组成，通称武汉三镇。地理位置为东经 1134311501，北纬29583122。唐代大诗人李白的一句 “黄鹤楼中吹玉笛，江城五月落梅花 ”，使这座中国腹地的特大中心城市自古有着 “江城 ”的美誉。 武汉市市域面积 中城区面积为 政划分为江岸、江汉、硚口、汉阳、武昌、青山、洪山 7 个城区；政划分为东西湖、黄陂、新洲、江夏、汉南、蔡甸 6 个郊区；3 个国家级开发区 (武汉经济技术开 发区、东湖新技术开发区、吴家山台商投资区 )。 武汉市主城区界定面积为 850括中环线范围、武钢和沌口地区。与城区相差部分为洪山区部分行政街区 )。 市社会经济 武汉历来被称为 “九省通衢 ”之地，是中国内陆最大的水陆空交通枢纽它距离北京，上海，广州，成都，西安等中国大城市都在 1000 公里左 8 右，是中国经济地理的 “心脏 ”，具有承东启西、沟通南北、维系四方的作用。独特的区位优势造就了得天独厚的交通优势。京广、京九、武九、汉丹 4 条铁路干线，以及京珠、泸蓉等 6 条国道在此交汇，武汉正在成为全国 四大铁路运输枢纽之一。水运已形成 “干支一体，通江达海 ”的客货运网络，武汉港是我国长江流域重要的枢纽港和对外开放港口。华中地区最大的航空港武汉天河机场，是华中地区唯一可办理落地签证的出入境口岸，第二航站楼投入使用后，它将迈入全国四大枢纽机场的行列。巨大的区位交通优势推动了武汉现代物流业的快速发展。以建设国家级物流枢纽城市为目标，合理规划布局以现代物流园区、物流中心、配送中心为节点的现代物流体系，武汉作为联结国内外两个市场和促进中国东、中、西部互动的桥梁纽带功能逐步显现。 武汉是一座典型的山水园林城市。上百座大 小山峦遍布三镇，近两百个湖泊座落其间，水域面积占到全市国土面积的四分之一，居全国大城市之首。其中东湖水域面积 33 平方公里，是中国最大的城中湖。 武汉是中国重要的工业基地。现已形成门类比较齐全、配套能力较强的工业体系。武汉正在大力发展现代制造业，着力推进产业技术升级、集群发展。重点发展钢铁、汽车及机械装备、电子信息、石油化工、环保、烟草及食品、家电、纺织服装、医药、造纸及包装印刷十大主导产业。同时运用产业政策，引导企业向园区集中。重点发展钢铁化工及环保产业聚集区、汽车及机电产业聚集区、光电子及生物医药产业 聚集区、食品工业聚集区、都市工业聚集区。一批年销售收入过百亿元的大型企业，以及一批拥有核心技术的 “武汉制造 ”知名品牌正在涌现。 9 市总体规划 依据最新编制的武汉市城市总体规划，武汉市的城市定位及发展目标如下： 城市性质： 武汉市是湖北省的省会，国家历史文化名城，我国中部地区的中心城市，全国重要的工业基地、科教基地和交通通讯枢纽。 城市发展总目标： 坚持可持续发展战略，完善城市功能，发挥中心城市作用，将武汉建设成为经济实力雄厚、科学教育发达、产业结构优化、服务体系先进、社会就业充分、空间布局合理、 基础设施完善、生态环境良好的现代化城市，成为促进中部崛起的重要的支点城市，进而为建设国际化城市奠定基础。 经济发展目标： 坚持先进的制造业、现代服务业并举，增强交通、流通优势，开拓国际、国内市场，坚持走新型工业化和创新型发展道路，增强自主创新能力，调整优化经济结构，转变经济增长方式，形成以高新技术为先导、先进制造业和现代服务业为支撑的产业发展格局。 社会发展目标： 坚持以人为本，积极扩大就业，健全社会保障体系，解决关系群众切身利益问题：加快科技、教育、文化、体育等各项社会事业发展，提高人口素质和人民生活质量；推 进资源节约型、环境友好型社会建设，促进人和自然和谐相处，维护社会公平和社会稳定，构建和谐社会。 城市建设目标： 加快城市建设现代化进程，提供多元化、多层次的公共服务和现代化的交通与基础设施体系，普遍提高人民居住水平，创造高质量的居住生活环境，建设宜居城市，调整优化城市产业布局，建设先进 10 制造业基地，构筑 “高增值、强辐射、广就业 ”的现代服务体系，成为对资本和人才最具吸引力的创业城市，保护 “江、湖、山田 ”的自然生态格局，构成合理的生态构架，建成山清水秀、人与自然和谐、具有滨江、滨湖特色的生态城市；保护历史文化名城， 彰显城市文化内涵，建设高品质的文化城市。 然条件 （ 1） 气象 武汉市地处北回归线北侧，属亚热带季风性 (湿润 )气候，具有常年雨量充沛、热量充足、雨热同季、光热同季、冬冷夏热，四季分明等特点。 a) 气温： 多年平均气温： 极端最高气温： (1920 年 7 月 ) 极 端 低 温： (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 ) 最大小时降雨量： 998 年 7 月 21 日 ) 11 暴雨多集中在 4 8 月份，其间降雨量占全年的 汛期 5 10 月份降雨量占全年的 c) 蒸发量 多年平均蒸发量： 最大蒸发量： 951 年 ) 年最小蒸发量： 929 年 ) 最大月蒸发量： 934 年 7 月 ) d) 湿度： 多年平均相对湿度 80% 日平均相对湿度 83% e) 降雪： 年平均降雪日 10 天 f) 风向、风速 全年主导风向： 东北偏北 冬季主导风向： 北风和东北风 夏季主导风向： 东南风 年平均风速： s 最大风速： s 最大风力： 九级 （ 2） 湖泊、河流水文 武汉市区地势低洼，江河纵横，港渠交织、湖泊棋布，以长江、汉江为主干构成庞大的 水网。武汉市水域面积达 占地域总面积的 12 四分之一。武汉市境内有河流 10 余条，主要有长江、汉江、府河、金水、滠水、倒水、举水等，全市大小湖泊 140 多个，主要为东湖、沙湖、南湖、汤逊湖、墨水湖、龙阳湖、木兰湖、北湖、严西湖、梁子湖、南太子湖、三角湖、东西湖等。主城内湖泊尚有 27 个， 1998 年主城湖泊总面积约 60泊汇集雨水通过排水渠、涵闸、泵站排入长江，海高程系统，下同 )，暴雨时水位一般在 a） 长江 长江发源于青藏高原唐古拉山 北麓的格拉丹冬雪山西南侧，正源为沱沱河。流经青、藏、滇、川、渝、鄂、湘、赣、皖、苏、沪等 11 个省、市、自治区，于上海注入东海，全长 6300域呈东西长、南北窄形状，面积约 180 万 江自武汉市区西南的白沙洲入境，横穿市区，在市区东北方向的白浒山附近出境，市区内流长 64中在中环线范围内长约25段长江河道顺直，江面宽约 12001200m，水深流量大。长江历史最大流量为 76100m3/s(1954 年 8 月 14 日 )，历史最小流量为 2922m3/s(1865年 2 月 4 日 )，多年平均流量为 23500m3/s，平均坡度为 。长江历年最高水位 954 年 8 月 10 日，相当于吴淞高程 历年最低水位 965 年 2 月 4 日 )，多年平均水位 1865 年以来，武汉关水位达 上的有 18 年。长江是武汉市重要的饮用水水源和工业供水水源之一，也是武汉市排水的主要受纳水体。 b） 汉江 汉江也称汉水、襄河，是长江中游的主要支流，发源于秦岭南麓，流域跨越陕西、甘肃、四川、河南、湖北 5 省。干流流经陕西、湖北两省， 13 于武汉市汉口龙王庙处汇入长江，全长 1577 域面积 江武汉段长约 56道弯曲，丰水期江面宽约 400m，枯水期约 100m。据 1933 2001 年资料，新沟水文站历年水位平均值为 998 年 8 月 19 日 )，最低水位 992 年 1 月 31 日 )，历年平均流量 1220m3/s，最大流量 7960m3/s，最小流量 137m3/s，08 流量在年内分配不均匀，汛期 7 10 月占年径流量的 65%。平均坡度为 ，多年平均流速 s。汉江是汉口、汉阳地区主要 的饮用水源。 c） 府河 府河发源于随州市大洪山北麓的洪沙河，与支流厥水汇合后形成府河，流经广水、安陆、云梦、应城、孝感、黄陂和武汉市，至江岸区的谌家矶汇入长江。府河流域面积 15208游有 20多座水库，蓄洪面积 3200河在武汉市域段又称朱家河，流长 48区段长 24河年最大径流量 08平均径流量 08河属季节性河流，年际水位水量相差悬殊，高水位时可达 时只有 期时最深达 7m，平均流量 198m3/s，平 均流速 s。s，府河接纳汉口地区大部分生活污水和工业废水，是汉口主城区主要的纳污和排渍河道。 （ 3） 地形、地势 武汉市处在江汉平原东部汉江汇入长江处，两江自然分隔形成武昌、汉口和汉阳，通称武汉三镇。三镇地形各异，汉口地势较为平坦，汉阳、武昌部分地区为丘陵，建成区地面高程一般在 间，低于多 14 年平均洪水位 此汛期武汉三镇全赖环城江堤防汛。 （ 4） 地质、地貌 武汉市的地质构造以新华夏构造体系为主，地貌单元属鄂东南丘陵经汉江平原东缘向大别山南麓低山丘过渡区，中部低 平，南北丘陵、岗垄环抱，北部低山林立。汉口主要由漫滩阶地、冲积平原组成。武昌、汉阳主要由剥蚀低丘和漫滩阶地组成。长江沿岸和湖泊周围的平坦、低洼地区，为灰褐色的冲积砂、亚砂土、亚粘土冲积物或淤泥质褐色亚粘土的湖积物。一般地面以下一米内可见地下水，常有流砂出现。 （ 5） 地震 武汉属于扬子地槽凹陷的一部分，经过多次地壳运动，基层逐渐稳定，其有准台地的性质，长期以来处于相对稳定状态，内力地质作用不活跃，历史上直接记载的地震资料很少，未发现有破坏性的地震记载。根据地震区划，武汉地区震级 级，地震列度 度 区。据建设部、国家计委联合以 (89)建抗字第 586 号文颁发的新建工程抗震设防暂行规定及武汉市建委武城设字 1995054 号通知的精神，对江、河排水的重要泵站以及长江、汉江大堤和张公堤穿堤涵闸，按地震烈度 度设防，其它排水设施按 度设防。雨水泵站及污水处理厂及其配套设施的设计按此规定执行。 口西部排水现状及规划 水现状 汉口西部地区为汉口西部城区，其汇水范围为东至新华路，南临汉江，西止额头湾，北到张公堤，总的面积为 汉口西部地区依据地形及自然形成的汇水线可分为新墩 闸、禁口闸和 15 黄家大湾闸三个排水系统，其中新墩闸、禁口闸系统属于长丰南北垸排水系统，黄家大湾闸属于机场河排水系统。目前，已基本形成较完善的排水系统，现状具体情况如下： 新墩闸系统： 汇水面积 括罗家明渠汇水和新墩明渠汇水。罗家明渠汇集排放武汉制氮厂、武汉制漆厂和武汉有机合成化工厂及舵落口地区的雨、污水；新墩明渠汇集排放军事经济学院、生活村、陈家墩小区、湖北省柴油机厂、武汉冷柜厂和肖家地地区的雨、污水，新墩明渠与罗家明渠现在古田二路汉丹铁路线处汇合，并通过新墩闸出张公堤，晴天和降小雨时，地区的雨、 污水通过平行于张公堤外的连通渠及截污箱涵往东排往机场河明渠，大雨时部分雨、污水溢流经下游明渠向北排入金银湖。 禁口闸系统： 汇水面积 过禁口明渠汇集排放武汉酒厂、长江汽车制造厂、汉西路、常码头及复兴村地区的雨、污水， 并通过禁口闸出张公堤，晴天和降小雨时，地区的雨污水出禁口门，通过张公堤外的连通渠与新墩系统的雨、污水汇合后经截污箱涵往东排往机场河明渠，大雨时开启朝天闸雨污水经排污渠由南至北至李家墩泵站抽排出府河。 黄家大湾闸系统： 汇水面积约 排水通过机场河箱涵，经黄家大湾闸 (闸 口断面 3底 Q=80m3/s)到堤外机场河明渠，与新墩闸、禁口闸的来水汇合往北至常青泵站 (现状规模 Q=52 m3/s)，由常青泵站抽排入府河或经李家墩自排闸自排入府河。 上世纪末，武汉市利用世界银行贷款建设了新墩闸系统、禁口闸系统的排水干涵和新墩闸，后又利用城建资金建设了机场河 (堤内 )明改暗工程，并改建了黄家大湾闸，使张公堤内的雨水系统骨干已形成。 16 目前利用亚洲开发银行贷款建设的张公堤外的三闸连通工程已基本完成， 三闸指的是服务于长丰南北垸地区的新墩闸、禁口闸以及服务于 机场河系统的黄家大湾闸。实施三闸连通工程的目的是将降雨时经三闸泄入东西湖地区的雨水输送至府河边的常青泵站后出府河，晴天污水则经污水箱涵至汉西污水处理厂，以保护金银湖的水质不受污染。 张公堤外的污水箱涵工程也已基本完成，困扰武汉市多年的汉口西部雨水出张公堤的雨水通道即将贯通，为了保护东西湖区的水环境的污水输送系统也即将形成。 水规划 根据规划，汉口西部的雨水主要通过机场河箱涵、禁口明渠、古田二路箱涵出张公堤，三股水汇合后经现状机场河明渠及其西侧规划新建的雨水明渠排往常青泵站 (总规模 Q=187m3/s)， 由常青泵站抽排入府河或经李家墩自排闸入府河。 ，汉口西部的 污水则经截流后通过污水管道系统分别汇流至规划常青路污水泵站 (Q=5.4 m3/s)、古田二路污水泵站 (Q=6.5 m3/s)，经泵站提升后穿张公堤汇入平行于规划机场新渠的污水主箱涵，往北汇流常青花园地区污水进入汉西污水处理厂 (远期处理规模 80 万 m3/d)，经处理后排入府河。 在问题 目前汉口西部地区的污水均通过新墩闸、禁口闸、黄家大湾闸出张公堤，并经排水涵渠汇入机场河明渠，再由南至北排入位于李家墩处的汉西污水处理厂 (现状处理规模为 40 万 m3/d)，处理后由李家墩自排闸和李家墩泵站 (Q=37m3/s)排出府河，雨天合流污水由常青泵站 (或自排闸 )排入府河。 汉口西部地区由于污水系统的泵站及管道的建设不完善，污水不能进 17 入正在建设的张公堤外的污水箱涵，仍然经新墩闸和黄家大湾闸进入现有的雨水系统，即机场河明渠输送至汉西污水处理厂，致使堤外的机场河明渠水质受到污染，臭气扑鼻，给周围的环境造成了极为不利的影响，必将严重影响亚行贷款建设的三闸连通工程综合效益的发挥。 因此，建设汉口西部地区截污工程，实施常青污水泵站和古田二路污水泵站及配套的污水管网 ，将汉口西部的污水经提升后，进入张公堤外正在建设的、平行于机场河明渠的污水箱涵，直接输送至汉西污水处理厂，有效保护三闸连通工程中的雨水箱涵和明渠的水质，是非常必要的。 18 2 工程规模 程服务范围 汉口西部地区为汉口西部城区，其汇水范围为东至新华路，南临汉江，西止额头湾，北到张公堤，总的面积为 汉口西部地区依据地形及自然形成的汇水线可分为新墩闸、禁口闸和黄家大湾闸三个排水系统，其中新墩闸、禁口闸系统属于长丰南北垸排水系统，黄家大湾闸属于机场河排水系统。 根据武汉市城市规划设计研究 院编制的汉口西部地区 (堤内部分 )修建性详细规划， 长丰南北垸排水系统 服务范围东起汉西路和张公横堤，西临额头湾并与东西湖区接壤，南止汉江堤，北以张公堤为界，划将在 长丰南北垸排水系统的 古田二路处新建污水泵站，将地区的污水经提升后，从古田二路穿过张公堤，再与堤外的三闸连通箱涵平行输送至机场河明渠处的截污箱涵。 机场河排水系统 西以汉西路和张公横与长丰南北垸地区相接，东以新华路与黄孝河系统为邻，南止沿河大道及沿江大道，北抵张公堤，服务面积为 24.2 规划将在 机场河排水系统的 常青路 与张公堤相交处新建污水泵站， 将地区的污水经提升后，在黄家大湾闸附近穿过张公堤，汇入机场河明渠处的截污箱涵。 设计年限 根据规划， 本工程的设计年限为： 2020 年 19 排水体制 依据武汉市城市总体规划及汉口西部地区 (堤内部分 )修建性详细规划，汉口西部地区的王家墩地区、站北地区以及古田地区的古田四路以西、解放大道大道以北的区域采用雨、污分流制，其余地区采用截流式的雨、污合流制，截流倍数 n=1。 长丰南北垸排水系统 合流区面积为 流区面积为 机场河排水系统 合流区面积为 流区面积为 规模的确定 服务人口的确定 根据汉口西部地区 (堤内部分 )修建性详细规划， 古田地区排水系统规划服务人口 。其中合流区面积为 11.3 务人口为 ，分流区面积为 务人口为 。 机场河排水系统 规划服务人口 。其中合流区面积为 12.4 务人口为 ，分流区面积为 务人口为 。 污水量的确定 根据汉口西部地区现状及规划，预测 2020 年工业 废水量详见表 3示： 20 工业废水预测表 表 3类工业 二类工业 三类工业 工业废水量(104m3/d ) 用地面积 (废水指标 (m3/用地面积 (废水指标 (m3/用地面积 (废水指标 (m3/长丰南北垸 (古田二路污水泵站 ) 93 30 387 100 242 160 场河系统 (常青污水泵站 ) 00 水量的预测详见表 3示。 污水量预测表 表 3项 污水量 长丰南 北垸 (古田二路污水泵站 ) 机场河系统 (常青污水泵站 ) 城市综合污水量 (平均日 ) 人口 (万人 ) 市综合污水量指标 (升 /人 405 405 城市综合污水量 (104m3/d) 业废水量 (平均日 ) 工业用水量 (104m3/d) 预见水量 以工业和生活污水量之和的 20%计 污水量 以上三项合计 (104m3/d) 污水泵站规模的确定 根据规划及可行性研究报告的预测 ，汉口长丰南北垸地区和机场河地区 2020 年的平均日污水量分别为 04m3/d 和 04m3/d，考虑污水量的总变化系数，相对应的古田二路污水泵站和常青污水泵站的晴天设计流量为 Q=s 和 Q=s。 由于汉口长丰南北垸和机场河的部分地区的排水体制为雨污合流制，规划控制的两地区的合流制排水区域所占的比例分别为 考虑到汉口西部地区发展大道和南泥湾大道以南地区目前均按合流制实施了 21 排水管网，实际的合流制排水区域所占的比例远大于规划控制的比例，在武汉市大规模 推进合流制系统改造之前，汉口西部地区的合流制区域将仍占据大部分。 同时，目前已经投入运行的汉西污水处理厂的设计规模为 40104m3/d，污水处理构筑物中的粗格栅和进水泵房、细格栅和曝气沉砂池、初次沉淀池均按 80104m3/d 的规模设计，即在降雨时，可截流与汉口西部地区晴天全部污水量相同的初期雨水，初期雨水经沉砂和初沉后，再经专用的溢流管道排入李家墩明渠，可大大削减初期雨水的污染负荷，保护受纳水体的水质。 根据以上分析，本次设计确定汉口西部地区古田二路污水泵站和常青污水泵站的设计规模均按截流服务区一倍的晴 天污水量考虑，即雨天高峰污水量确定为： 古田二路污水泵站： Q=2s 常青污水泵站： Q=2s 泵站的规模与城市总体规划、控制性详细规划及修建性规划所确定的规模保持一致。 待远期武汉市大规模推进合流制系统改造，汉口西部地区按规划控制的目标实施现有的管网改造，服务区的合流制范围将大大减少，泵站规模确定后，可通过调整投入运行的水泵数量，或采用变频调速，可满足抽升服务区污水和初期雨水的要求。 22 3 污水管涵设计标准 水体制 现状 新墩闸和禁口闸系统为截流式合流制，机场河系统大部分为截流式合流制，其中王家墩商务区和汉口火车站以北部分区域为雨污分流制。 根据规划，古田四路以西、解放大道以北地区为雨污分流制，古田四路以东为截流式合流制。截流倍数 n= 程设计标准及参数 水量设计标准 雨水量计算： Q=qF 式中： Q雨水设计流量 (L/s) F汇水面积 (q暴雨强度 (L/s径流系数 其中，暴雨强度计算采用 2000 年修编的汉口暴雨强度公式： 5(L/s 重现期 P=1 年，综合径流系数 = 水量设计标准 根据武汉市城市总体规划修编，古田组团居住用地人口毛密度为360 人 /口核心区组团居住用地人口毛密度为 706 人 /北地区居住用地人口毛密度为 319 人 / 23 各类用地耗水定额指标详见下表： 用水类型 单位 各类性质耗水定额指标 最高日用水量 平均日污水量 居民 L/d人 220 170 教育、医疗、酒店 m3/had 90 70 行政、商贸、体育文化 m3/had 50 40 一类工业 m3/had 40 30 二类工业 m3/had 120 100 三类工业 m3/had 200 160 对外交通 m3/had 30 25 特殊 (部队 )用地 m3/had 50 35 仓储 m3/had 15 10 构设计标准 管涵地面车辆荷载等级：公路 I 级。 结构安全等级为二级，结构设计使用年限为 50 年。 管涵抗震设防烈度为 6 度，污水干管抗震设防类别为乙类，其余均为丙类。 地基基础设计等级为丙级，基坑工程重要性等级为二级。 24 4 污水管涵工程设计 水管涵工程地质 古田二路 古田二路南起南泥湾大道，北至长丰大道。沿线为现状道路。地形较平坦，现状地面高程一般在 24m 左右。场地原始地貌单元属长江一级阶地。 按照市政工程勘察规范 (关规定，拟建工程市政工程建设场地为 类。按室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范(定场地土类型为软弱土中硬土，全线管道场地类别综合判定场地属 类 场地。属可进行建设的一般场地。 各地层岩性特征见下表 古田二路工程地质分层表 层厚 (m) 层顶 标高 分布 情况 岩 性 特 征 1) 杂填土 地表层分布 杂色、灰褐色，表层 30混凝土路面及路基，下部松散，主要由砖渣、碎石及粘性土组成，硬质物含量约 10堆积时间大于 10 年。 2) 粉质粘土 点段分布 黄褐色、黄灰色，可塑，饱和。含铁锰质氧化物，见云母片，具砂感，局部为粘土。 3) 粘 土 地局部分布 黄褐色、灰褐色，软 和。局部含少量铁锰质氧化物。 3a) 淤泥质粘 土 地局部 揭露 灰色，流塑，饱和，含少量有机质，偶见 螺壳。 l (4) 淤泥质粘 土 地局部揭露 灰色，流塑，饱和，含少量有机质，偶见螺壳，局部夹有薄层粉土、粉砂。 5) 粘 土 地局部揭露 褐黄色，可 和，局部含少量铁锰质氧化物结核及高岭土条纹。 25 长丰大道 长丰大道西起古田二路，东至汉西二路。沿线为现状道路。地形较平坦，现状地面高程一般在 23 24m 左右。 按照市政工程勘察规范 (关规定，拟建工程市政工程建设场地为 类。按室外给水排水和燃气热力抗震设计规范 (定场地土类型为软弱土中硬土。根据邻近工程资料及区域地质资料，拟建道路沿线覆盖层厚度约 30 40m，故全线管道场地类别综合判定 场地属 类场地。属可进行建设的一般场地。 各地层岩性特征见下表： 长丰大道工程地质分层表 层厚 (m) 层顶 标高 分布 情况 岩 性 特 征 1) 杂填土 地表层分布 杂色、灰褐色，表层 30混凝土路面及路基，下部松散，主要由砖渣、碎石 及 粘 性 土 组 成 ， 硬 质 物 含 量 约10堆积时间大于 10 年。 2粘 土 地普遍分布 黄褐色、黄灰色，可塑，饱和。含 铁锰质氧化物。 (2粘 土 地普遍分布 黄褐色、灰褐色，软 和。局部含少量铁锰质氧化物。 (2粘 土 地普遍分布 黄褐色、灰褐色，可塑，饱和。局部含少量铁锰质氧化物。 l (2淤泥质粘 土 地普遍分布 灰色，流塑，饱和，含少量有机质，偶见螺壳，局部夹有薄层粉土、粉砂。 (2粘 土 地普遍分布 黄褐色、灰褐色，软 和。局部含少量铁锰质氧化物。 3) 粉质粘土 夹粉土 地局部揭露 褐黄色，可塑、稍密，饱和，局部夹淤泥质粘土。 4) 粘 土 地局部揭露 褐黄色，可 和，局部含少量铁锰质氧化物结核及高岭土条纹。 26 地基土地基评价 1)古田二路 排水管底标高约为 桩 号 20 10 段、 00 00 段管底 土层主要为 (3)层粘土，桩 号 50 20 段、 10 00 段，管底土层主要为 (4)淤泥质粘土，均可作为顶管 管道管基持力层。 2)长丰大道 排水管底标高约为 桩 号 00 00 段、 90 40 段、 70 50 段及 20 00 段，管底 土层主要为 (2及 (2粘土，桩 号00 90 段、 40 70 段及 50 20 段，管底 土层主要为 (2泥质粘土， 均可作为顶管 管道管基持力层。 3)常青路 (依据参考地质资料 ) 因交通管制原因，常青路地勘工作无法在初步设计阶段完成。本阶段根据临近工程的地质资料进行工作。 排水管底标高约为 底土层主要为 (2层及 (2粘土 , 均可作为顶管 管道管基持力层。 水管涵设计 程总体布置 根据该地区污水规划， 拟分为三条主线进行污水工程设计。 A 线 :古田二路污水主干管 (南泥湾大道 长丰大道 ) 27 B 线 :长丰大道污水主干管 (古田二路 汉西二路 ) C 线：常青路污水主干管 (站北路 常青污水泵站 ) 水工程布置 A 线：沿古田二路设置一排 水管道，在古田二路南泥湾大道道口接入南泥湾大道截流后污水由南向北排入长丰大道 B 线污水管进入古田二路污水泵站，抽排后最终进入汉西污水处理厂处理达标后排放。 设计污水管道布置在设计道路东侧，距车行道中线 16弧线段以检查井中心距道路中线的距离控制 ) B 线：在长丰大道的汉西二路道口接入汉西二路污水箱涵污水由东向西沿长丰大道设置一排 在古田二路道口接入古田二路A 线污水管后排往古田二路污水泵站，抽排后最终进入汉西污水处理厂处理达标后排放。 设计污水管道布置在设计道路南侧，距车行道中线 (弧线段以检查井中心距道路中线的距离控制 ) C 线： 在与常青路相交的 长港路 道口 ，布置 一根 水管，横过常青路接入商务区已设计 水管道。 与常青路相交的常青三 路道口 ，布置 一根 水管，横过常青路接入商务区已设计 红旗渠 路 道口与站北路道口之间 ，在常青路东侧，布置 一排水管，收集沿线污水 ，通 过 布置 一根 水管，横过常青路接入商务区已设计 水管道 。 计污水管道布置在常青路东侧，距车行道中线 16m 处 (弧线段以检查井中心距道路中线的距离控制 )。 28 材、管道接口及基础 本工程污水主干管拟埋设的古田二路、长丰大道均为交通繁忙的城市主干道，且埋设较深，为在施工时减少管道施工对道路交通的影响，同时根据工程可研和规划确定的原则，设计考虑古田二路、长丰大道主线污水管道及常青路过街管均采用顶管施工，污水主干管采用 F 型钢承口式钢筋砼管，钢套环和锲形橡胶圈接口。 常青 路东侧 水管管径小，且埋深较浅，采用直槽支护开挖施工。支管覆土小于等于 级管，埋深较大的采用承插式钢筋混凝土 管，橡胶圈接口， 180砂石基础。部分埋深大或过街等不能开挖的支管也采用了顶管施工方式，管材同干管管材。 管施工工艺选择 (1)顶管施工工艺 顶管施工不用开挖地面，能避免破坏路面，节约开挖土方量，且能减少对交通的不利影响，能避免开挖过程中对现状管线的破坏，占地面积小，可节约沿途拆迁费。本工程中污水干管全线采用顶管施工。常用的顶管施工工艺分 为掘进式、土压平衡式及泥水平衡等三种。 掘进式顶管工艺 工作原理：在工作坑的顶进轴向后方，布置一组千斤顶，将管道放在千斤顶前面的导轨上，在管道最前端安装工具管。人工在工具管内前端挖土，土方被运出管外，主油缸顶进，主油缸回油时加顶铁，继续挖土、顶进，回油、下管，继续顶进，循环施工，直至顶完全程。 适用范围：适用于无地下水并对沉降无严格要求的粗砂、细砂、粉砂、 29 砂质粉土、粉质粘土。 适用距离：短距离顶管。 土压平衡式顶管工艺 工作原理：随着工具管的顶进，刀盘在不断转动，开挖面转削下来的泥土进入搅拌舱，被 搅拌成软塑状态的均质土。由螺旋输送机排出搅拌舱，用小斗车输送排放到管外。 适用范围：中、长距离顶管。 关键技术：土压平衡控制技术； 触变泥浆的配制和注入以及对各种地层的适应性； 顶进方向的测量控制；