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市政大道沿线排水等管线改造工程可行性研究报告(446页)
市政大道沿线排水等管线改造工程可行性研究报告(446页).pdf
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市政可研
上传人:Le****97 编号:913496 2024-04-07 446页 137.02MB
1、湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告1第一章 概述.51.1.项目概况.51.2.项目单位概况.51.3.编制依据.51.3.1.相关批复文件.51.3.2.国家法规及相关文件.81.3.3.上层次规划.81.3.4.相关控规及工程资料.81.3.5.采用的规范和标准.81.4.主要结论和建议.9第二章 项目建设背景和必要性.92.1.项目建设背景.92.2.规划政策符合性.102.2.1.政策方面的可行性.102.2.2.技术和工程实施方面的可行性.102.2.3.项目经济方面的可行性.102.3.项目建设必要性.112.3.1.长沙市2、建设与发展的需要.112.3.2.保护湘江水质的需求,确保长沙市饮用水安全的需要.112.3.3.解决纳污区现有问题的需求.112.3.4.落实中央环保督查要求.112.3.5.落实市政府决策要求.11第三章 项目需求分析与产出方案.133.1.需求分析.133.2.建设内容和规模.133.3.项目产出方案.13第四章 项目选址与要素保障.144.1.项目选址及选线.144.1.1.截污干管选线.144.1.2.北站路污水泵站及调蓄池选址.144.2.项目建设条件.164.2.1.城市概况.164.2.2.自然条件.194.2.3.工程地质条件.214.3.相关规划文件分析.254.3.1.长3、沙市城市总体规划(2017-2035 年)概况.254.3.2.区域用地规划分析.264.3.3.长沙市中心城区排水专项规划修编(2019 版)分析.274.3.4.金霞、开福污水处理厂纳污区排水规划.304.3.5.长沙市给水专项规划(2012-2020)分析.334.3.6.长沙市排水防涝综合规划(2014-2020)分析.364.3.7.海绵城市规划分析.384.3.8.轨道交通线网规划分析.394.3.9.地下空间利用规划分析.414.3.10.城区快速路网研究成果分析.424.4.排水系统现状调查及问题分析.444.4.1.排水体制.444.4.2.排水分区.454.4.3.截污系统4、.454.4.4.污水处理厂现状.464.4.5.湘江大道截污干管现状.474.4.6.凤嘴泵站现状.484.4.7.北站路、低区排水现状.494.4.8.截污模式分析.504.4.9.管道病害现状.504.4.10.排水系统存在问题分析.52湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告24.5.在建、待建项目相关性分析.534.5.1.本项目与凤嘴泵站改造及配套压力管道项目的关系.534.5.2.本项目与桂花祠泵站及调蓄池建设项目的关系.534.5.3.本项目与小西门泵站高区截污井改造的关系.534.5.4.本项目与湘江风光带基础设施改造项目的5、关系.544.6.要素保障分析.54第五章 项目建设方案.555.1.技术方案.555.1.1.改造目标.555.1.2.改造标准.555.1.3.技术路径.565.1.4.总体技术方案.565.1.5.金霞纳污区近期项目建设计划铺排.575.1.6.总体方案对本子项建设要求.595.1.7.结论.605.2.设备方案.605.2.1.设备方案概况.605.2.2.设备选型原则.605.2.3.管道冲洗设备设计方案.605.2.4.智能截污井设计方案.625.2.5.调蓄池除臭设备设计方案.645.2.6.调蓄池冲洗系统设备方案.675.2.7.北站路路污水泵站水泵设计方案.695.3.工程方6、案.695.3.1.截污干管提标改造工程方案.695.3.2.北站路调蓄池及泵站改造工程方案.1065.3.3.配套设计工程方案.1195.3.4.主要工程数量及主要设备材料.1855.4.用地用海征收补偿(安置)方案.1945.4.1.截污干管改造用地征收补偿方案.1945.4.2.北站路调蓄池及泵站改造用地征收补偿方案.1945.5.数字化方案.1955.5.1.目标、规模与内容.1955.5.2.数据规划.1995.5.3.信息安全.2075.6.建设管理方案.2095.6.1.项目建设工期.2095.6.2.招标投标.209第六章 项目运营方案.2106.1.运营模式选择.2106.27、.运营组织方案.2106.2.1.劳动定员.2106.2.2.泵站及调蓄池日常维护.2116.3.安全保障方案.2156.3.1.劳动保护、职业安全与卫生.2156.3.2.安全管理方案.2166.3.3.安全评价小结.2196.4.绩效管理方案.2196.4.1.绩效目标.2196.4.2.评价指标体系.2196.4.3.影响项目绩效目标实现的关键因素.219第七章 项目投融资与财务方案.2197.1.投资估算.2197.1.1.工程概况.2207.1.2.编制依据.2207.1.3.编制方法.220湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告8、37.1.4.其他有关问题的说明.2207.1.5.资金筹措.2207.1.6.工程估算表.2207.2.盈利能力分析.2447.3.融资方案.2447.4.债务清偿能力分析.2447.5.财务可持续性分析.244第八章 项目影响效果分析.2448.1.经济影响分析.2448.1.1.评价依据.2448.1.2.评价范围.2448.1.3.经济费用效益分析.2448.1.4.财务分析.2458.1.5.综合评价.2458.2.社会影响分析.2458.3.生态环境影响分析.2458.3.1.编制依据.2458.3.2.评价标准.2468.3.3.环境影响预测及评价.2468.3.4.环境保护措施9、及其经济、技术论证.2478.3.5.水土保持影响分析.2488.3.6.环境保护方面资金安排.2508.3.7.结论与建议.2508.4.资源和能源利用效果分析.2508.4.1.用能标准和节能规范.2508.4.2.节能背景.2518.4.3.能源构成.2518.4.4.本项目能源消耗量化估算.2518.4.5.节能措施.2568.5.碳达峰碳中和分析.257第九章 项目风险管控方案.2579.1.风险识别与评价.2579.1.1.项目概况.2589.1.2.风险调查.2589.1.3.风险识别.2639.1.4.风险估计.2649.2.风险管控方案.2669.2.1.社会稳定风险防范措施10、.2669.2.2.管道顶进风险防范措施.2679.2.3.深基坑风险防范措施.2679.3.风险应急预案.2699.3.1.应急预案工作原则及组织、制度保障.2699.3.2.社会稳定事件应急措施.2699.3.3.动态跟踪及反馈机制.2699.3.4.防汛应急预案.2709.3.5.中毒事故应急预案.2719.3.6.坍塌事故应急预案.2729.3.7.起重吊装事故应急预案.2739.3.8.交通事故应急预案.2749.3.9.机械故障应急预案.2759.3.10.有限空间作业应急预案.2769.3.11.强电事故应急预案.2779.3.12.应急预案实施终止后的恢复工作.279第十章 研11、究结论及建议.27910.1.主要研究结论.27910.2.问题与建议.279湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告4第十一章 附表、附图和附件.28011.1.市政府关于 湘江大道沿线及上游排水等管线改造(金霞污水处理厂纳污区排水系统提质改造)有关问题的会议备忘.28011.2.金霞污水厂纳污区排水系统提标改造总体方案审查意见.28211.3.市生态环境局关于总体技术方案的回复.28311.4.市资规局关于总体方案的回复.28411.5.市水利局关于总体方案的回复.28511.6.长沙市委常委会会议 关于落实第二轮中央生态环境保护督查排水12、整改问题的整改方案的意见.28511.7.建设单位方案咨询意见.28711.8.方案审查意见及回复.28811.8.1.方案审查意见.28811.8.2.方案审查意见回复.29011.9.方案审查会专家意见及回复.29111.10.深基坑可研专家咨询会意见.30411.11.市财政局关于二期资金来源审核意见.30411.12.湖南省财政厅关于二期资金来源评估论证意见.30511.13.职能部门意见:市轨道集团.30611.14.职能部门意见:市桥隧集团.30711.15.职能部门意见:湘雅路隧道建设单位市城投.30711.16.涉水评估单位意见.308湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干13、管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告5第一章第一章 概述概述1.1.项目概况项目概况1、项目名称:湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)2、建设地点:湖南省长沙市开福区、天心区沿湘江大道范围内3、建设目标及任务:建设目标:本项目为湘江大道沿线排水等管线改造工程二期建设项目,为长沙市政府响应第二轮中央环保督察重点铺排项目,建设目的为与一期、三期建设项目相统筹,共同实现金霞纳污区排水系统两倍截污标准,同时控制湘江大道沿线各排口溢流频次削减率50%,溢流污染物削减率45%,提高金霞污水处理厂进水浓度 BOD100mg/l。建设任务:新建湘江大道截14、污干管,实现金霞纳污区晴天 25 万方/天,雨天 75 万方/天污水输送进入金霞污水处理厂的要求;新建北站路污水提升泵站及调蓄池,污水泵站实现金霞纳污区污水提升需求,调蓄池实现溢流污水控制需求。3、建设内容及规模:截污干管提标改造:新建湘江大道截污干管及截污支管约 7429m(含低区截污支管),截污管管径 dn800-dn2600。北站路调蓄池及泵站改造:新增溢流污染调蓄池 4000m;新增污水泵站,污水泵站与调蓄池合建。泵站调蓄池土方工程、基坑工程、主体工程、设备安装、进出水管工程、室外工程及绿化工程等。4、投资规模和资金来源:建设工程总投资建设工程总投资 69768.09 万元万元,其中工15、程费用 52867.21 万元,工程建设其他费用 5288.75 万元,工程预备费用 5815.60 万元,管线迁改费用 5796.53 万元(权属部门定价)。本项目建设资金来源为:市财政统筹安排。1.2.项目单位概况项目单位概况本项目建设单位为长沙水业集团有限公司,法定代表人为潘青。建设单位主要工作职能如下所示:(一)城市供水:经营原长沙市自来水公司全部水厂、管网系统及所有面向社会的服务项目和业务,直接服务广大用户。供水管网向南铺设到暮云镇,北到桥驿镇,西到雷锋镇,东到泉塘公安学校。(二)城市引水:负责长沙引水工程的建设、运营和管理。长沙引水工程的建成投运,结束了长沙依靠湘江单一水源的历史;16、花桥、新开铺污水处理厂的投入运营,将有效改善圭塘河、浏阳河及湘江水质,为长沙实现“创业之都、宜居城市、幸福家园”奠定了坚实基础。(三)城市排水:经营范围主要是为城市污水处理、城市排渍泵处理、排水管网工程建设、污水处理技术综合开发、非标排水设备制作、加工等。始终以“加速长沙市城市排水事业的发展,更好地为社会服务”为宗旨。1.3.编制依据编制依据1.3.1.相关批复文件相关批复文件概述总体规划方案批复、工程方案批复文件、国家和地方有关支持性规划、产业政策和行业准入条件、主要标准规范、专题研究成果,以及其他依据。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究17、报告81.3.2.国家法规及相关文件国家法规及相关文件1、中华人民共和国环境保护法(2015 年 01 月 01 日)2、中华人民共和国水污染防治法(2017 年 06 月 27 日)3、中华人民共和国水法(2016 年 07 月)4、中华人民共和国城乡规划法(2007 年 10 月 28 日)5、中华人民共和国土地管理法(2004 年 03 月 14 日)6、湘江长沙段饮用水水源保护条例(1997 年 04 月 2 日)7、长沙市湘江流域水污染防治条例(2016 年 07 月 30 日)8、国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知(国办发201323 号)9、住房城乡建设部关于印发18、城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲的通知(建城201398 号)10、湖南省城市排水系统溢流污染控制技术导则2022 年 7 月11、国务院办公厅关于加强饮用水安全保障工作的通知(国办发200545 号)12、国务院关于印发水污染防治行动计划的通知(国办发201517 号)1.3.3.上层次规划上层次规划1.长沙市国土空间总体规划(2019-2035)公示版2.长沙市排水规划河东主体部分规划图(1999-2010)3.金霞、开福污水处理厂纳污区控制性详细规划(提升)4.长沙市土地利用总体规划(20062020)(2011 年送审成果)5.长沙市城市总体规划(2017-2035)6.长沙市中心19、城区排水专项规划修编(2019 版)7.长沙市排水防涝综合规划(2014-2020)8.金霞污水厂纳污区排水系统提标改造总体技术方案20211.3.4.相关控规及工程资料相关控规及工程资料1、长沙市开福寺、火车北站、烈士公园控规提升2、长沙市潮宗街周边、中央商务控规提升3、长沙市天心阁周边、黄土岭、金盆岭控规提升4、长沙市长岭、左家塘、七里庙、卷烟厂控规提升5、长沙市猴子石桥南、解放垸北控规提升6、南湖新城控制性详细规划7、湘江大道(三一大道劳动路)排水施工图;8、沿江各泵站施工图;9、长沙城区受湘江枢纽影响的排水管网改建工程人民路高排管涵改造工程施工图、西湖路高排管涵改造工程施工图、劳动路高20、排管涵改造工程施工图、中山路高排管涵工程、湘春路高排管涵工程;10、已建或在建道路工程排水设计文件和施工或竣工资料,以及其它有关规划资料11、已建隧道、地下通道、地铁等地下构筑物施工、竣工图纸12、工程范围内地形及地下管线现状资料13、工程范围内现状管渠现场踏勘及调研资料14.湘江风光带基础设施改造项目15、湘江大道沿线排水等管线改造工程(二期)初步勘察报告 2023.05(地勘资料包含引用及实勘两部分,引用地勘主要来源于湘江大道(解放路劳动路)快捷化改造工程项目工程地质勘察报告2015 年湖南省交通规划勘察设计院;湘江东岸防洪综合改造项目(一期)初步设计报告工程地质勘察报告2018 年 0521、 月中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司;营盘路湘江隧道地勘;湘江区纽引起城区排水改造项目地勘;桂花祠泵站改造及调蓄设施建设工程岩土工程详勘报告2022 年 8 月长沙核工业工程勘察院有限公司)。针对本项目勘察点位 42 处);15、其它有关的国家法律、法规1.3.5.采用的规范和标准采用的规范和标准1.城市规划基本术语标准(GB/T50280-1998)2.城市给水工程规划规范(GB502822016)3.城市排水工程规划规范(GB50318-2017)4.城乡排水工程项目规范(GB55027-2022)5.室外排水设计标准(GB50014-2021)6.防洪标准(GB50201-201422、)湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告97.城市防洪工程设计规范(GB/T 50805-2012)8.给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-2008)9.城市建设用地竖向规划规范(CJJ 83-2016)10.城市规划编制办法(2005 年 12 月 31 日建设部令第 146 号)11.城市规划编制办法实施细则(2018 年 6 月 8 日建规 333 号文)12.地面水环境质量标准(GB3838-2002)13.城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)14.城市污水再生利用城市杂用水水质(GB/T18920-23、2020)15.城市污水再生利用景观环景用水水质(GB/T18921-2019)16.城市污水处理工程项目建设标准(修订)(ZBBZH/CW)17.长沙市城市规划技术标准与准则(2004)18.建筑与市政工程抗震通用规范(GB55002-2021)19.城镇给水工程项目规范(GB55026-2022)20.城乡排水工程项目规范(GB55027-2022)21.建筑给水排水与节水通用规范(GB55020-2021)22.城镇内涝防治技术规范(GB51222-2017)23.泵站设计标准(GB50265-2022)24.长沙市城市规划管理技术规定(2018 年修订版)25.长沙市轨道交通站点周边市24、政基础设施建设控制导则(试行)(DBCJ018-2017)26.长沙市城市道路人行道及附属设施带设置技术导则(修订)(DBCJ030-2017)27.长沙市城市基础设施建设标准实施细则(2014)28.长沙市城市雨水系统规划设计雨水流量计算技术导则(试行)(2013)29.长沙市城市道路管线检查井、盖病害综合防治办法(DBCJ003-2017)30.长沙市四方智慧城市井盖技术指南(试行)(DBCJ001-2020)1.4.主要结论和建议主要结论和建议1.本工程的改造目标为有效提高片区旱季污水收集率,旱季污水不下河;控制地下水入渗量,截污干管基本按设计水位运行;保障收集污水浓度,满足城镇污水收集25、提质增效要求。2.本次方案中按 2 倍截流标准扩建截污干管,晴天满足 25 万吨/天、雨天满足 75 万吨/天收集输送要求;截污干管晴天按设计充满度、雨天按满流水位运行;通过改造后,可实现截污干管汇入凤嘴泵站前,BOD 浓度应100mg/L。3.截污干管提标后,结合调蓄池的建设,可实现溢流频次 50%的目标需求,目前小西门调蓄池已建、桂花祠调蓄池在建,北站路调蓄纳入本次建设范围,为实现片区各排口全面达标,余下浏正码头、南湖港、灵官渡、老康凼四调蓄池需逐步实施。4.本项目为总体方案铺排的二期工程,结合一、三期调蓄池建设及管网改造,最终可实现金霞纳污区各排口溢流频次控制率50%,溢流污染削减率4526、%。5.金霞污水处理厂排水系统综合提标改造为系统性排水提标改造工程,本次建设的截污干管、调蓄池、泵站为系统提标的重要组成部分,为全面实现水污染控制及内涝治理目标,需从源头至末端全面实现改造,故为达到最终目标要求,应统筹市区两级,从源头海绵城市建设;上游管网改造、修复;高区截污系统改造;餐饮污废水整治等都方面逐步实施整改。第二章第二章 项目建设背景和必要性项目建设背景和必要性2.1.项目建设背景项目建设背景金霞污水厂纳污区位于长沙市中心城区,是长沙市最繁华区域。纳污范围东起芙蓉路,西至湘江,南至二环线,北至三一大道,总纳污面积约 15.4k。湘江大道是金霞污水厂纳污区主要排水基础设施的载体,包括27、 11 处横穿湘江大道的高排通江管、沿线 4 座排渍泵站、3 座合建泵站、1 座污水提升泵站、低排管网、截污干管以及管网配套设施。从上世纪 70 年代开始,纳污区排水管网逐渐按规划形成较为完善的系统,在确保片区排涝安全及湘江水质保护方面发挥了重大的作用。但随着纳污区高强度开发、极端天气增加及湘江水环境保护要求的进一步提高,现状排水系统逐渐暴露出一些弊端。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告10湘江大道地理位置图湘江大道地理位置图金霞污水厂纳污区地理位置图金霞污水厂纳污区地理位置图湘江大道沿江排水系统始建于上世纪 70 年代,2000 年左28、右基本建成较为完善的排水体系。已建排水系统按截留式合流制体制运行,雨水排入湘江,截留污水进入金霞污水处理厂处。由于沿江排水系统存在建设标准偏低、管网及配套设施老化、截污模式和设施效率低且效果差的问题,同时库区蓄水湘江水位提升以及极端天气多发加重了排水系统的负荷和压力,加上沿江高强度的开发建设与污水截留需求的矛盾问题日益突出,导致目前湘江大道排水系统在实际运行过程中出现了污水总量超过金霞污水厂处理能力、中小雨时段溢流污水难以截留以及部分低洼区域易积水内涝等诸多问题。为提高沿江排水系统排水防灾能力和湘江库区水质安全保障水平,减轻和控制合流制系统溢流污染,启动对湘江大道沿线排水等管线及设施的提标升级29、改造势在必行。2.2.规划政策符合性规划政策符合性2.2.1.政策方面的可行性政策方面的可行性近年来,国家十分重视污水治理问题,治理力度、强度和魄力超乎从前,政策保证、资金的投入以及多项措施的齐头并进,长沙市的水污染治理势必将进入一个新的阶段。金霞污水厂纳污区排水系统提标改造工程是长沙市未来五年重点实施的水污染治理项目,对减少进入湘江的污染有着非常重要作用,与现阶段国家治理水污染的政策保持着高度一致,符合长沙市水污染治理规划需求。因此,本项目的建设在政策方面符合国家相关要求。2.2.2.技术和工程实施方面的可行性技术和工程实施方面的可行性金霞污水厂纳污区汇水面积较大,排水系统较为复杂,研究可用30、地情况非常紧张,对于排水设施的建设限制因素较多,整体推进难度较大。通过对现状排水体系的研究及可落地性的分析,部分子项技术方案较为稳定,对于整体方案的调整都可实现有效的衔接,同时近期建设完成后能发挥一定功能,分批分子项推动项目建设技术上具有可行性。排水系统提标建设的施工内容包括管道工程、土石方工程、钢筋混凝土池体工程、普通建筑物工程,没有特别的工程难度,市区和周边地区的施工企业均可以承担。工程所需的材料在市域及周边有优质和充足的来源,所需的设备和仪表均可在国内采购,特殊设备可以进口。通过在项目各环节中进行招标,并实行工程监理,可以提高施工质量、降低成本。因此,项目实施方面完全具备可行性。2.2.31、3.项目经济方面的可行性项目经济方面的可行性长沙市经济发展迅速,地方财政收入较高,政府可对本项目给予一定的支持。市政府领导和湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告11有关部门对排水系统提标改造的重视,以及国家、省市各级的财政支持,是项目能够顺利实施的根本因素。2.3.项目建设必要性项目建设必要性2.3.1.长沙市建设与发展的需要长沙市建设与发展的需要长沙市提出与国家建设社会主义现代化国家新征程的新时代、新阶段相适应的发展目标,立足“一带一路”、长江经济带、中部崛起等国家战略,发挥“一带一部”核心区位优势,落实湖南省委建设富饶美丽幸福新湖南的32、部署,将长沙建设成为国际文化名城、美丽山水洲城。建设成为国际文化名城,发挥长沙历史文化与现代人文优势,建设具有湖湘魅力、中国韵味的文化名城。依托长沙文化传媒优势,加强国际传播能力建设,建设具有国际影响力的文化都会。成为体现中华文化繁荣兴盛、代表中华文化输出的国际文化交往中心。发挥长沙生态优势,构建人与自然和谐共生的绿色空间体系、刚性的全域空间管控体系、智慧低碳的城市运行体系,加强环境保护和生态修复,改善和提升生态环境水平,传承延续特色山水洲城格局,提升城乡环境品质,成为绿色生态、美丽和谐的宜居城市。习近平总书记在十九大报告中提出坚持人与自然和谐共生,必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念。生33、态环境的好坏是投资环境的重要决定因素,金霞污水厂纳污区作为长沙市中心城区,排水系统提标改造项目的实施,对长沙市提升生态环境水平传承延续特色山水洲城格局建设具有积极的推动作用。2.3.2.保护湘江水质的需求,确保长沙市饮用水安全的需要保护湘江水质的需求,确保长沙市饮用水安全的需要湘江不仅是湖南的母亲河,也是长沙市城区的饮用水水源,湘江水水质环境的好坏直接影响了城市自来水取水水质。金霞污水厂纳污区范围内高低排排放口大部分均位于饮用水源保护区范围。根据长沙市水功能区划,汇水区内高低排排口绝大部分位于一级饮用水源保护区,水质控制目标为地表类水。金霞污水厂纳污区为长沙市中心城区,目前片区开发强度大,人口34、密度高,其排水体制为合流制,现状旱季污水量达到 18 万 m/d,区域污水通过已建成的湘江大道截污管收集进入金霞污水厂。基于片区合流制截流体系,截污倍数较低,片区人口基数大、开发强度高等因素,雨季溢流污染问题极为突出。如不尽快开展对区域内排水系统的提标改造,雨季溢流污染问题将愈发明显,对于水源保护区内的水质带来很大的污染,严重威胁长沙市居民的饮水安全。为确保湘江完成主要污染物总量削减任务,遏制和治理环境污染,促进区域经济的可持续性发展,金霞污水厂纳污区排水系统提标改造项目的建设已成为一项相当紧迫的任务。2.3.3.解决纳污区现有问题的需求解决纳污区现有问题的需求金霞污水厂纳污区为合流制排水体制35、,原设计截流倍数为 1,高区污水截污后进入低区二次截污,污水经截污后由湘江大道截污干管进入凤嘴泵站,由凤嘴泵站提升进入金霞污水厂,污水厂现状处理能力 18 万 m/d。根据前期水质水量调查,片区旱季污水量约为 1516 万 m/d,同时因截污干管病害问题严重,导致外水入渗问题严重,导致污水厂旱季已达到满负荷运行,雨季因末端污水厂处理能力受限,系统实际无合流污水截流处理能力,雨季溢流污染问题极为突出。目前,金霞污水厂已启动扩容提标改造,处理规模由 18 万 m/d 扩容至 30 万 m/d,同时制定了纳污区系统提标改造总体规划方案。本项目按照总体规划方案要求,先行进行凤嘴泵站及桂花祠泵站提标改造36、,对解决纳污区存在的溢流污染问题跨出了坚实一步。2.3.4.落实中央环保督查要求落实中央环保督查要求根据省委省政府贯彻落实第二轮中央生态环境保护督察报告督查整改方案要求,要实现城乡生活污染防治设施更加完善,城市合流制管网改造和老旧管网改造取得明显进展,合流制管网占比逐年下降,合流制溢流污染得到有效控制。通过整改,2021 年 12 月底前,完成小西门泵站末端调蓄设施及停车场公建项目并投入使用;2023 年 12 月底前,基本完成小西门泵站纳污范围内管网缺陷修复工程;2025 年 12 月底前,基本完成湘江大道及沿线排水系统提标改造、配套泵站及调蓄池工程建设。2.3.5.落实市政府决策要求落实市37、政府决策要求市政府办公厅城市建设处 2018 年第 44 号备忘明确要求,由市工务局(现市公建中心)根据湘江大道快捷化改造浅埋隧道方案(未实施)、湘江东岸防洪堤改造工程(已实施)对纳污区的排水规划调整方案进行深化研究。因此,此项工作需按市政府批示要求加快推进。湘江大道沿线排水等管线改造工程的先行子项工程是符合市政府决策要求。综上所述,该项目建设可保护湘江流域,提高城市品位、改善生活和投资环境,促进工业、旅游业和各项事业的发展,为城市经济的持续发展提供坚实可靠的基础,具有良好的社会效益和经济效益。对提高城市综合服务功能,防止污染,改善和保护长沙市环境,保障人民身体健康,湘江大道沿线排水等管线改造38、工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告12促进长沙及下游城市的可持续发展有着极为重要的意义。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告13第三章第三章 项目需求分析与产出方案项目需求分析与产出方案3.1.需求分析需求分析湘江不仅是湖南的母亲河,也是长沙市城区的饮用水水源,湘江水水质环境的好坏直接影响了城市自来水取水水质。金霞污水厂纳污区范围内高低排排放口大部分均位于饮用水源保护区范围。根据长沙市水功能区划,汇水区内高低排排口绝大部分位于一级饮用水源保护区,水质控制目标为地表类水。金霞污水厂纳污区为长沙市中心城区,目前39、片区开发强度大,人口密度高,其排水体制为合流制,现状旱季污水量达到 18 万 m/d,区域污水通过已建成的湘江大道截污管收集进入金霞污水厂。基于片区合流制截流体系,截污倍数较低,片区人口基数大、开发强度高等因素,雨季溢流污染问题极为突出。如不尽快开展对区域内排水系统的提标改造,雨季溢流污染问题将愈发明显,对于水源保护区内的水质带来很大的污染,严重威胁长沙市居民的饮水安全。为确保湘江完成主要污染物总量削减任务,遏制和治理环境污染,促进区域经济的可持续性发展,金霞污水厂纳污区排水系统提标改造项目的建设已成为一项相当紧迫的任务。本项目作为金霞污水厂纳污区排水系统提标改造项目的子项,主要任务是对截污干40、管及末端提升泵站进行提标改造,是控制片区溢流污染、改善湘江水环境的必要手段。3.2.建设内容和规模建设内容和规模截污干管提标改造建设内容及规模:截污干管提标改造建设内容及规模:新建湘江大道截污干管及截污支管约7429m(含低区截污支管),截污干管管径dn800-dn2600。北站路调蓄池及泵站改造:北站路调蓄池及泵站改造:新增溢流污染调蓄池 4000m;新增污水泵站,污水泵站与调蓄池合建。泵站调蓄池土方工程、基坑工程、主体工程、设备安装、进出水管工程、室外工程及绿化工程等。3.3.项目产出方案项目产出方案在项目运营期,主要是交由长沙市排水事务中心负责,应做好管道的常态化清淤维护、泵站及调蓄池的41、的日常管养工作,确保截污干管实现设计的雨季 2 倍截污、调蓄池溢流污染控制消减50%的设计目标。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告14第四章第四章 项目选址与要素保障项目选址与要素保障4.1.项目选址及选线项目选址及选线4.1.1.截污干管选线截污干管选线湘江大道截污干管主要功能为实现金霞污水处理厂纳污范围内东西方向合流管、湘江沿线合流管道截污污水收集,将截流污水输送进入金霞污水处理厂,根据现有管网建设及运行模式,现有污水提升泵站及低区截污井均位于湘江大道沿线,为保证各截污井截流污水均能顺利进入新截污干管,不打破原排水系统格局,新建截污42、干管在路由选择上需沿湘江大道建设,以实现全区域污水截流的目标要求,故本次设计考虑截污干管沿湘江大道敷设。现状截污干管示意图综合考虑截污支管、浅隧、园林绿化、交通、管线迁改即保护、管线建设对周边建筑物影响、管道建设对过江通道桥梁影响、水利及工程投资等多重因素,管道敷设于湘江大道风光带内或设于湘江大道西侧人行道或辅道。4.1.2.北站路污水泵站及调蓄池选址北站路污水泵站及调蓄池选址4.1.2.1.调蓄池选址论证分析调蓄池选址论证分析1)调蓄池进水系统路由分析北站路排区现状分别通过湘雅路、湘春路由东向西汇入现状截污管、排渍泵站,受湘雅路及地铁 6 号线影响,现状湘雅路路幅基本占据,地下空间仅够现状地43、下管线迁改使用,不具备实施截污管空间。调蓄池高区进水路由为湘雅路-蔡锷北路-湘春路-湘江大道-调蓄池。低区为湘江大道-调蓄池。2)调蓄池选址分析北站路汇水区为主城区,地块开发成熟,拟将调蓄池建于公园绿地下。结合进水系统路由,湘江大道左侧风光带或湘雅路南侧绿地拟作为调蓄池建设用地。4.1.2.2.北站路污水泵站选址论证分析北站路污水泵站选址论证分析1、干管平面方案:依据截污干管总体方案,新建截污干管主要沿西侧辅道或风光带敷设,位于规划浅隧西侧。营盘路-北站路泵站平面图(西线)湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告152、干管竖向方案:依据截污44、干管总体方案,支管重力接入+截污干管避让现状所有交叉管线+凤嘴泵站在湘雅路隧道前异址迁改,以中山路高排作为控制点,按 1坡度控制,截污干管在湘雅路隧道位置的标高为 20.48m,此处湘雅路隧道隧道顶标高为 19.5m,无安全净距保证截污干管从上方通行,根据规划管道从隧道上方穿越需保证 0.4 倍隧道洞径,即 3.8m,此方案无法满足截污干管从隧道上方穿越的技术规范要求,故此方案截污干管在湘雅路位置不具备继续重力往北输送的条件。新建截污干管与湘雅路隧道竖向图故截污干管实施在与湘雅路隧道冲突的前提下,可考虑将凤嘴泵站异址改迁,即在湘雅路隧道南侧的北站路调蓄池建设的基础上同步新增北站路污水提升泵站,45、替代凤嘴泵站功能,北站路泵站至凤嘴泵站段通过压力管浅埋通过湘雅路隧道,形成五一路至北站路重力自流、北站路至金霞厂压力提升的截污干管运行格局。方案竖向图方案新增北站路泵站运行示意图3、选址分析依据截污干管总体方案,因截污干管无法重力穿越湘雅路隧道,故需于湘雅路隧道南侧建设北站路污水泵站用于污水提升。结合干管平面方案,干管主要沿西侧辅道或风光带敷设,位于规划浅隧西侧,故西侧湘江大道风光带拟作为泵站选址方案。4.1.2.3.规划用地、现状用地分析规划用地、现状用地分析根据现场查勘同时结合北站路周边规划用地性质、规划湘江大道浅隧设计图、市政综合管线现场实施条件,对周边可用地块汇总分析如下:方案一位于现46、状排渍泵站南侧,湘江风光带内,现状为喷泉广场,规划用地性质为绿地,现场为大面积硬质铺装,建设条件较好。该方案为北站路泵站及调蓄池建设推荐选址。方案二位于湘江大道东侧,湘雅路南侧树林,规划用地性质为绿地,选址范围内已完成拆迁,但长沙市新河三角洲公司已有开发计划(用地规划拟调整),故不具备实施调蓄池的条件。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告16方案一选址现况图4.1.2.4.选址范围内市政综合管线分析选址范围内市政综合管线分析根据北站路现状排渍泵站竣工图以及湘江大道、湘雅路和湘春路综合管线测量资料等分析,湘江大道东、西两侧绿化带内分布有污水47、雨水、给水、燃气、路灯、电力、弱电等各类市政综合管线,北站路现状排渍泵站西侧分布 12 根 d600 排江管,湘江风光带东侧有一套 1500 x1500 老截污干管,现已废除,湘江风光带西侧分布有一套 d1500 高排涵。4.1.2.5.防洪影响分析防洪影响分析根据防洪标准(GB50201-2014)以及城市防洪工程设计规范(GB/T 50805-2012),为确保水利防洪安全,泵站及调蓄池应布置在距现状防洪墙 20 米外位置,以确保防洪安全。4.1.2.6.选址方案选址方案根据现场踏勘,方案一位于北站路现状排渍泵站南侧较开阔广场,规划用地性质为绿地,现场为大面积硬质铺装,建设条件较好,具备48、调蓄池实施条件。方案二位于湘江大道东侧树林,规划用地性质为绿地,选址范围内已完成拆迁,但长沙市新河三角洲公司已有开发计划(用地规划拟调整),故不具备实施调蓄池的条件。综上推荐北站路泵站及调蓄池选址于方案一,现状排渍泵站南侧广场。方案选址汇总图方案选址汇总图4.2.项目建设条件项目建设条件4.2.1.城市概况城市概况4.2.1.1.城市地理位置城市地理位置长沙位于中国东南部,湖南省东部偏北,湘江下游和长六盆地西缘。地域范围为东经 1115311415,北纬 27512840。东邻江西省宜春地区和萍乡市,南接株洲、湘潭两市,西连益阳、娄底两市,北接岳阳、益阳两市。东西长约 230 公里,南北宽 849、8 公里。行政区划长沙市地处湖南省东北部,与周边的湘潭、株洲以及岳阳、益阳、娄底、常德、衡阳等市共同构成湖南省“3+5”城镇群。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告17长沙市地理区位图长沙市地理区位图长沙市行政区划为“六区两市一县”,六区为芙蓉区、天心区、岳麓区、雨花区、开福区和望城区,“两市一县”为宁乡市、浏阳市、长沙县。目前,长沙市正在进行的长沙市国土空间总体规划(2020-2035)(初步成果)划定的规划区范围,包括芙蓉区、天心区、岳麓区、雨花区、开福区、望城区和长沙县(以下简称“六区一县”),总面积 3906.66 平方公里。2050、212021 年长沙市行政区划图年长沙市行政区划图湘江由南而北纵贯长沙市区,将城市分为东、西两部分。浏阳河、捞刀河、靳江河自市区东、北、西三面汇注湘江。京广铁路绕行于城东南,107 和 319 国道纵横交汇于东北部。湘江大道纵贯整个长沙,是河东主城区重要的低排、高排通江通道,以及城区截污、原水管线重要通道。河东金霞污水处理厂纳污范围东起芙蓉路,西至湘江,南至二环线,北至银盆岭大桥,总纳污面积约 15.4k。由北向南经过开福、芙蓉、天心三个长沙市中心城区行政区。金霞纳污区不仅是湘江大道主要纳污区,更是长沙中心城区的主要排污排涝区。2、人口2021 年年末,全市常住人口 1023.9 万人,比上年51、增加 17.8 万人,增长 1.8%;城镇常住人口851.5 万,城镇化率 83.2%。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告18城市区位图4.2.1.2.城市开发城市开发1、城市规划改革开放以来,特别是跨入新世纪后,长沙实施“拓城”战略,高起点高标准规划,以“一主两次四组团”规划城市布局,以“两府四城”建设为龙头拓宽城区空间。近三年来,长沙市建成区新增面积达 70 平方千米,2003 年建成区面积达 186 平方千米。根据国务院新批准的长沙市城市总体规划,规划区面积扩大至 2890 平方千米,至 2020 年规划城市人口规模 310 万,52、城市建设用地 310 平方千米。2、城市规模2021 年,长沙市六区一县城市建成区面积 760.09 平方公里,规划到 2035 年长沙市六区一县建成区面积将达到 1000 平方公里。4.2.1.3.社会经济概况社会经济概况1、交通条件长沙是中部地区重要的交通枢纽城市。境内有京广、湘黔、浙赣、洛湛、长石铁路线联通东西南北;有京珠、长常、长永高速和 106、107、319 国道纵横交错,14 条省道和 106 条县道等密布成网。高速公路里程已达 193 千米,等级公路 3361 千米,公路密度达到每百平方千米 42.74 千米;有湘江千吨级航道;有全国最大的内河主枢纽港霞凝新港;有设施先进的黄花53、国际机场,可直航国内 35 个主要城市和香港及曼谷、汉城、釜山等境外城市。2、经济区位长沙经济区位优势明显。既是内陆通向两广和东部沿海及西南边陲的枢纽地带,又是长江经济带和华南经济圈的结合部,具有与两大经济区域进行密切经贸合作的得天独厚条件。近年来,长沙已成为支撑沿海、沿江开发地区的后方基地和促进内地和西部开发的先导城市,成为省内、西南邻省及粤港地区的资金、产品、技术、信息、人才等生产要素输出的主要聚集地之一,在全国经济战略布局中,发挥着承东启西、联南接北的重要枢纽作用。3、经济及产业发展环境长沙工业经济基础良好,工业产业结构较为合理,是中南地区工业经济发展最具潜力的地区之一。农业方面,长沙拥54、有良好的农业自然生态环境,历史上是全国“四大米市”之首,是全国重要的商品粮生产和农业科研基地。第三产业方面,长沙自古以来就是江南商业重镇。商贸传统底蕴深厚,设施一流,市场繁荣,是中南地区最重要的商贸中心城市和首批中国优秀旅游城市。4、社会经济发展现状2021 年长沙市全年地区生产总值 13270.70 亿元,比上年增长 7.5%。分产业看,第一产业增加值 425.56 亿元,增长 9.1%;第二产业增加值 5251.30 亿元,增长 5.2%;第三产业增加值 7593.85亿元,增长 8.9%。第一、二、三产业对经济增长的贡献率分别为 4.2%、27.6%和 68.2%。第一、二、三产业增加值55、占地区生产总值的比重分别为 3.2%、39.6%和 57.2%。2021 年全年一般公共预算收入 1775.04 亿元,比上年增长 8.0%,其中地方一般公共预算收入1188.31 亿元,增长 8.0%。一般公共预算支出 1541.59 亿元,增长 2.7%。(1)第一产业2021 年长沙市全年实现农林牧渔业增加值 452.49 亿元,比上年增长 8.9%。其中,农林牧渔专业及辅助性活动增加值 26.94 亿元,增长 6.3%。粮食播种面积 31.34 万公顷,比上年增长 0.2%,其中稻谷播种面积 28.65 万公顷,增长 0.1%;蔬菜播种面积 16.36 万公顷,增长 3.2%;油料种植56、面积 5.75 万公顷,下降 3.7%;出栏肉猪 361.91 万头,增长 31.4%。(2)第二产业2021 年长沙市全年全部工业增加值比上年增长 6.9%,其中规模以上工业增加值增长 7.2%;湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告19工业增加值占 GDP 的比重为 28.8%,比上年提升 0.5 个百分点。在规模以上工业中,分经济类型看,国有企业增加值增长 5.8%,股份制企业增长 7.7%,外商及港澳台商投资企业增长 8.9%。分门类看,采矿业下降 8.3%,制造业增长 7.1%,电力、热力、燃气及水生产和供应业增长 10.6%。全57、年规模以上工业中,高技术制造业增加值增长 15.2%,装备制造业增长 8.9%;计算机、通信和其他电子设备制造业增长 19.6%,烟草制品业增长 3.9%,汽车制造业增长 7.2%,电力、热力生产和供应业增长 13.2%,电气机械和器材制造业增长 24.5%。省级及以上产业园区增加值比上年增长 11.7%,占规模以上工业的比重为 69.2%。2021 年长沙市全年规模以上工业企业营业收入 8867.05 亿元,比上年增长 6.8%。分门类看,采矿业营业收入 26.93 亿元,比上年下降 16.0%;制造业 8585.10 亿元,增长 6.8%;电力、热力、燃气及水生产和供应业 255.01 亿58、元,增长 10.0%。全年规模以上工业企业利润 656.35 亿元,比上年下降 6.2%。分门类看,采矿业利润 1.18 亿元,比上年增长 59.1%;制造业 622.09 亿元,下降6.6%;电力、热力、燃气及水生产和供应业 33.08 亿元,增长 0.5%。2021 年长沙市全年建筑业增加值 1437.36 亿元,比上年增长 1.1%。全年具有建筑业资质等级的独立核算企业完成建筑业总产值 6823.54 亿元,比上年增长 12.6%;房屋竣工面积 9812.84 万平方米,增长 22.4%。(3)第三产业2021 年长沙市全年社会消费品零售总额 5111.57 亿元,比上年增长 14.4%59、,剔除物价因素实际增长 12.2%。按经营单位所在地分,城镇消费品零售额 4538.99 亿元,增长 14.4%;乡村消费品零售额 572.58 亿元,增长 14.1%。按消费类型分,餐饮收入 475.29 亿元,增长 16.6%;商品零售4636.29 亿元,增长 14.1%。限额以上单位商品零售额比上年增长 10.5%,分类别看,粮油、食品类零售额增长 11.2%;服装、鞋帽、针纺织品类增长 5.7%;化妆品类增长 11.1%;金银珠宝类增长 13.7%;日用品类增长 11.7%;书报杂志类增长 12.0%;家用电器和音像器材类增长 23.7%;中西药品类下降 1.5%;文化办公用品类增长60、 3.1%;石油及制品类增长 25.5%;汽车类增长 9.2%。4.2.1.4.纳污区现状人口纳污区现状人口1、纳污区控规组成金霞纳污区汇水面积约为 15.4k,该范围内涉及到的控规由北往南依次为:中心分区分区开福寺单元(Z04)、烈士公园单元(Z06)控制性详细规划(2014 年版);潮宗街周边地区、中央商务区单元控制性详细规划(2013 年版);长沙市天心阁及黄土岭、金盆岭单元控制性详细规划(2013 年版);南湖新城控制性详细规划(2015 年版)。2、金霞纳污区现状人口纳污区从南往北总共跨越天心区、芙蓉区、开福区三个行政区,各区分别占 10.1k、1.1k、4.2k。其中天心区包含坡子61、街街道、城南路街道、金盆岭街道、裕南街街道、赤岭街道 5 个街道,芙蓉区包含定王台 1 个街道,开福区包含湘雅路街道、望麓园街道、通泰街街道、清水塘街道 4个街道,根据 2021 年第七次人口普查数据及纳污范围情况,人口统计数据如下:序号所属区县街道属金霞纳污区范围的现状人口(人)备注1天心区坡子街街道468472城南路街道306163金盆岭街道552354裕南街街道573795赤岭路街道583996芙蓉区定王台街道154847开福区湘雅路街道480928望麓园街道438809通泰街街道4410010清水塘街道26271合计426303结合上表统计,2021 年现状纳污区人口 42.6 万人,62、且基本接近容量人口。4.2.2.自然条件自然条件(1)自然条件长沙市为湖南省省会,位于湖南省东部偏北,地处湘江下游,地理坐标:东经 11153-114湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告2015北纬 2751-2840之间,扼南北要冲,东邻江西,南与株洲、湘潭两市相接,西与娄底及益阳市毗邻,北与岳阳市接壤。长沙市为国家历史文化名城,现辖五个区,一个县级市、三个县。(2)地形地貌本区域地貌类型为剥蚀低山丘陵和河流侵蚀堆积形成的平原地貌,西北部为元古代浅变质岩系,东北部为花岗岩低山丘陵,东部及东南部为红层高丘。市区最高点岳麓山顶高程 293.63、5m(黄海高程),最低点湘江与浏阳河畔的新河高程约 30m。长沙市城区座落在湘江与浏阳河交汇的河谷阶地。工程区主要地貌单元有:红层剥蚀丘岗地貌和河流冲积平原地貌。红层剥蚀丘岗地貌:主要分布于湘江大堤以东天心阁一带,由白垩系紫红色泥质粉砂岩、砂岩及砾岩组成。高程一般 70m100m、最高 120m,高差 46m96m,坡度一般 26,岗顶圆而宽,似馒头形。谷地开阔,多呈北东向分布,显示出受挽近期构造运动的控制。河流冲积平原地貌:平原区主要分布在湘江东岸及浏阳河、捞刀河一带,地面高程一般 30m40m。一般由河漫滩和级阶地构成。河漫滩与级阶地沿河流呈带状分布,高程一般32m45m,连续性较好,地面64、开阔平坦;级阶地沿湘江断续分布,冲沟发育,丘陵化明显。工程区所在的湘江沿岸主要为湘江的级阶地,由第四纪白水江组冲积物组成。地貌上成为掩埋阶地,部分地段为嵌入阶地。阶面高程一般 31m39m,一般高差 6m8m,河漫滩向河床中心倾斜。(3)水文和气象长沙属亚热带湿润气候区,雨量充沛,日照充足,四季分明,多年平均气温 17.2,历年最高气温 40.6,历年最低气温-11.9,多年平均相对湿度为 81%,其中 26 月平均相对湿度最大为 84%,79 月平均相对湿度最小为 2528%。多年平均降雨量 1380mm,降雨量年内分配不均,以 36 月最多,此期间的降水量占全年的 55%以上。最大月降雨量65、一般出现在 5 月,是最小月(12 月)降雨量的 5 倍左右,历年最大 24h 暴雨 236.2mm,最大 3d 暴雨 307.4mm,多年平均风速 2.6m/s,主导风向为西北风,最大风力 7 级,多年平均蒸发量 1351.4mm,多年平均日照1636 小时。土壤冻结深度一般在 1030mm,冻结天数一般为 23 天。本项目周边的地表水主要为湘江。项目与湘江仅隔湘江风光带,本工程附近主要有长沙水位站、湘潭水文站和石坝子水文站,各站均为国家基本水文(位)站,观测精度高,资料系列长且连续,主要测站基本情况见表 2.1。主要水文(位)站基本情况表河名站名站别观测基面与85国家高程换算关系观测资料项66、目利用资料年限领导机关湘江长沙水位-2.19水位1951 年至今省水文局湘江湘潭水文-2.19水位、流量、泥沙1950 年至今省水文局本报告中水位高程均采用 85 国家高程系统。湘江发源于广西临桂县海洋坪的龙门界,流经广西的兴安县、全州市及湖南的永州市、冷水滩、衡阳市、株洲市、湘潭市、长沙市、湘阴等县市。其中长沙段经湘潭昭山后,进入长沙县境暮云镇,沿长沙县西南边缘至东窑港流入市郊,再由南而北横贯市区,经三汊矶转向西北至乔口出望城区,至湘阴县濠河口分东南两支汇入洞庭湖,是洞庭湖水系中最大的河流。湘江全长 856km,(湖南境内 670km,其中,长沙市境内 81km),流域面积 94660k(湖67、南境内 85383k),多年平均流量 664.49 亿 m。河床宽 1000-1500 米,航道宽 20-30 米。枯水季节时水深 1.2-1.6 米,常年可通航。湘江水量充沛,流域内多年平均降水量一般为 1300-1500mm,径流与降水关系极为密切,年际变化大,年内分布不均。平均流量为 2110m/s,最大流量 20600m/s,最小流量 100m 3/s。每年 4-9 月为汛期,10 月至次年 2 月为枯水期。年内水位变幅较大,达 9.5-13m。湘江水系河网密布。因南面及东面山势较高,河网发育,支流较大。潇水、舂陵水、耒水、洣水、渌水、浏阳河和捞刀河等支流均来自东南面,使得湘江发育成为68、一个不对称的树枝状水系。湘江长沙段沿河多为冲击平原,河道宽度约 600-1000 米,平均坡降 0.045,具有平原河流特点。长沙段两岸台地均筑有堤防,河床稳定,滩槽分明。湘江航电枢纽工程建设方案,蓄水位达到 29.7m拟建项目临近湘江,据调查,该段湘江大堤经过旋喷注浆防渗处理,长沙市水文局自 2016年开展水生态、城市内涝及地下水监测等工作,填补我市此类监测空白的历史。所以 2016 年前的内涝情况无从考究,根据调查,2008 年和 2017 年,长沙市发生较严重的内涝。每年 4-6 月为湘江丰水期,根据湘江长沙水文站观测资料区域洪水位为 37.23m(1985 年黄海高程),相当于吴淞高程69、 39.51m,最低水位为 26.35m,多年平均水位 29.48m,最大变幅度达 12.83m,湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告21多年平均变幅 10m,最大流 14700m/s,最小流量 134 m/s,多年平均流量 2473 m/s。最大流速1.26m/s,最小流速 0.12m/s,多年平均水温 18.7-19.54.2.3.工程地质条件工程地质条件4.2.3.1.地质勘察引用及勘察情况地质勘察引用及勘察情况本项目地勘报告由长沙核工业工程勘察院有限公司完成编制,主要包含地勘引用及实勘两部分,引用地勘主要来源于湘江大道(解放路劳动70、路)快捷化改造工程项目工程地质勘察报告2015 年湖南省交通规划勘察设计院;湘江东岸防洪综合改造项目(一期)初步设计报告工程地质勘察报告 2018 年 05 月中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司;营盘路湘江隧道地勘;湘江区纽引起城区排水改造项目地勘;桂花祠泵站改造及调蓄设施建设工程岩土工程详勘报告2022 年 8 月长沙核工业工程勘察院有限公司),针对本项目实际勘察点位 42 处。4.2.3.2.区域地质构造区域地质构造勘察区域地处雪峰地穹系与湘赣地洼系交接的幕阜地穹西南部的乌山洼隆与长沙洼陷交接部位。在漫长的地史发展的时期,本区经历了多次构造运动,形成了较为复杂的构造形迹。区内构造以断裂71、构造为主,褶皱构造次之,构造线方向以北北东向为主,在图区中部和北东部发育有早期的北西向褶皱和断裂。根据区域地质资料,本区西部地处岳麓山向斜扬起端,并有一规模较大的北东向断层斜贯(F85);东部位于杨泗庙观音港向斜北西翼,亦有一规模较大北东向断层斜贯(F101),第四纪以来本区新构造运动是以垂直差异运动为主,主要表现为间歇性升降和掀斜,导致长沙区域性向北掀斜,活动趋于减弱,现今地貌形态以低山、丘陵岗地和冲积平原为特点。区域地质构造图如下:区域构造纲要图区域构造纲要图(1)褶皱构造 岳麓山向斜位于长沙湘江西岸岳麓山,分布在岳麓洼凹构造区内,呈半椭圆形,向斜轴向呈北东 35,延伸长约 35m,核部为72、石炭系、三迭系、侏罗系,翼部为泥盆系地层,向斜南东翼被区域主干断层(F85)破坏(现仅保留北西翼),北西翼岩层倾角 1530,为一残缺不全的宽展型褶皱。杨泗庙观音港向斜位于长沙湘江东岸,分布在长沙洼陷构造区内,向斜轴向呈北东 4045,核部地层为第三枣市组,翼部为白垩系东塘组、戴家坪组、神皇山组。岩层倾角平缓,一般为 1525,属平缓型褶皱,此向斜系永安复式向斜的次级构造。(2)断裂构造 张家咀荣湾镇新塘湾断裂(F85)该断裂斜贯场区西部,由师大南院荣湾镇新河三角洲沿北东向延伸,长约 20km,断裂湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告2273、沿线挤压强烈,擦痕发育,产状直立,切割冷家溪群至中新统前地层,活动最明显的地段主要在长沙市伍家岭至荣湾镇一段,北西盘岳麓山向斜南东翼已基本破坏,另新开铺组砾石层与泥盆系砂岩呈断层接触,断裂产状 29560。葫芦坡金盆岭炮台子断裂(F101)该断裂斜贯场区东南侧,由湘江猴子石大桥西南门口松桂园沿北东向延伸穿越市区,走向北东 30,全长约 60km,北东段为长沙洼凹西缘的边界断裂,截切了冷家溪群、泥盆石炭纪及白垩纪地层等,挤压破碎带沿线可见,在水渡河附近见冷家溪群逆掩在神皇山组之上,断面倾向南东。4.2.3.2.1.4.2.3.2.1.新构造运动新构造运动(1)升降作用自第四纪以来,本区间歇性升降74、是随着区域掀斜法运动伴生,由河流阶地的阶面标高相对河面标高的高差来估算。下更新统洞井铺组高差约为 120m;中更新统新开铺组高差约 78m;白沙井组高差约 57m,马王堆组高差约 25m,至白水江组的高差则只有 10m 左右,一次较一次弱。另外长沙市区第四系纪地层自老至新,由南向北掀斜呈现有规律的分布,即井铺以南由下更新统洞开铺组成高阶地,其阶面标高 151.2m;向北、中更新统新开铺组阶面标高 108m;白沙井组阶面标高为 87.0m;马王堆组阶面标高为 55.0m。(2)小断裂第四纪以来,在长沙地区新开铺组与洞井铺组地层中常见小断裂,一般都是断距不大的小断层,如长沙第一监狱新修马路坡上见三75、组断裂“迭瓦状”排列,产状 32070,具张性,断距 23m。另外,新开铺南郊公园、长沙铝厂、桐梓坡等地均见有第四纪新开铺期发生的小断裂,规模小,不再赘述。有关资料分析研究表明,在长沙地区第四纪地层中发育的 NNENE 向和 NWWEW向两组活动断层,规模小,热释光测年结果均在 20 万年左右,不属于全新活动断层。4.2.3.2.2.4.2.3.2.2.拟建项目区域断层破碎带拟建项目区域断层破碎带本次勘察通过物调查区域内有 2 条断层破碎带,现分别描述如下:(1)F085主断裂(张家咀溁湾镇新塘湾断裂)据区域地质及钻探资料显示,F085主断裂(张家咀溁湾镇新塘湾断裂)于北站路附近。该断裂由师大76、南院荣湾镇新河三角洲沿北东向延伸,长约 20km,主断裂带宽度约 372m,断裂带走向 NNE,与隧道轴线大角度相交,断裂沿线挤压强烈,擦痕发育,产状直立,切割板溪群至中新统前地层,活动最明显的地段主要在长沙市伍家岭至荣湾镇一段,北西盘岳麓山向斜南东翼已基本破坏,另新开铺组砾石层与泥盆系砂岩呈断层接触,断裂产状 29560(师大南院荣湾镇段)。断裂带岩性多为构造角砾岩及碎裂岩,母岩多为板岩、泥质板岩,具重新胶结现象,胶结极差,岩石强度极低,岩芯呈半岩半土状,岩体多呈角砾结构、散体结构或碎裂结构,岩体完整性极差,稳定性差,在过湘江段 F085断裂带附近可能存在不明次生断裂、软弱夹层及裂隙,与湘江77、水体连通,有股状地下水涌出和产生突涌的可能,因此,盾构施工前应充分考虑湘江水对区间隧道的影响,采取有效措施防止涌水及隧道坍塌,并严禁超挖和加压过大,此外,结构设计时特别考虑防渗问题,按有关规范要求采取砼抗渗措施。经综合分析,判断本次拟建场地区域性断裂张家咀溁湾镇新塘湾断裂(F085),属压扭性断裂,为非活动性断裂,非活动性断裂。(2)湘江东岸断层破碎带(F3)该断裂破碎带位于湘江风光带,营盘路隧道附近,该断层破碎带呈北东向展布,宽度约 100m左右,岩体破碎,岩性为碎裂岩,灰色、碎裂结构,风化强烈,岩芯多为岩屑、岩粉多为岩屑、岩粉,少量块状或短柱状,根据长沙市营盘路湘江隧道工程场地地震安全性评78、价报告该断裂归属于不活动断层。根据收集的资料场地下伏砾岩、泥质粉砂岩产状:3133404560产状。4.2.3.3.地形、地貌地形、地貌拟建场区在长沙市湘江东岸,南起南湖港泵站,沿湘江风光带北上,至北站路泵站附近,原为河漫滩、码头,后建设为湘江风光带,地形起伏较小,主要为绿化、广场、市政道路。4.2.3.4.地层岩性及评价地层岩性及评价4.2.3.4.1.4.2.3.4.1.地层岩性地层岩性根据本次野外地质勘探及查阅相关地质资料,场地区域地层较为复杂,分布岩土层有:填土、淤泥、粉土、砂卵石、粉质黏土、泥质粉砂岩、砾岩、板岩等,现将本次勘察揭露的地层按其形湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污79、干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告23成年代、工程特性及指标,共划分为 19 个工程地质层,地层由新到老分述如下:(1)、第四系全新统(Q4)杂填土-0(Q4ml):灰白色、灰黑色或杂色,松散-稍密状,顶部 5cm 为水泥地面,由黏性土混砖渣、混凝土块、碎石等回填,块径大小不一、一般 23cm,最大达 20cm,不具湿陷性,硬质物含量约 3040%,堆填年限 10 年以上,分布较普遍,62 个钻孔揭露,层厚 1.011.9m,平均厚度为 5.86m,层底标高 24.3735.20m。杂填土-1(Q4ml):杂色,饱和,结构松散稍密状,主要由黏性土、花岗岩碎块等回填而成,堆填年80、限 10 年以上,块径大小不一、一般 23cm,最大达 25,不具湿陷性,采取率约 90%,本次勘察各钻孔均有揭露,层厚一般 1.711.5m 之间,平均 5.26m,层底高程 17.2730.66m,该层位于地下水位以下,在土方施工时机械扰动可能形成流动性。素填土-2(Q4ml):杂色,主要为沥青路面、水泥稳定土基层,由砂卵石混合黄土,卵石粒径为 325mm,含量为 60%,母岩成分杂,多为砂岩、石英岩、硅质岩等填埋时间 10 年以上,稍密状为主,采取率 85%,本次勘察 8 个钻孔揭露,层厚一般 1.64.7m 之间,平均 2.99m,层底高程20.0322.33m。淤泥质粉质黏土(Q4a81、l+pl):灰色灰黑色,流塑状态,部分夹有机质,有腐味,局部夹砾石,采取率80%,本次勘察6个钻孔揭露,层厚一般1.15.4m之间,平均3.57m,层底高程 21.5327.57m。粉土(Q4al+pl):灰褐色、黑色,湿,松散状稍密状,偶夹木炭,偶夹砾石,含泥质 15%20%,采取率 90%。分布较普遍,40 个钻孔揭露,层厚 0.56.4m,平均厚度为 2.42m。层底标高 19.7829.70m。圆砾(Qal):褐黄色,很湿,稍密中密状,粒径一般 0.23cm,个别大者达 4cm 以上,砾石含量约 5570%,磨圆度较好,多呈圆亚圆形,主要成份为石英及硅质岩,颗粒间主要由黏土和细砂充填,82、泥质含量约 1015%,采取率 8085%。分布较普遍,44 个钻孔揭露,层厚 0.804.6m,平均厚度为 1.88m。层底标高 13.3725.68m。细砂-1(Q4al+pl):黄褐色,饱和,稍密状,成分为石英质,其中可见少量黑色氧化物及云母片,下部中粗砂为主,采取率 90%,局部分布,5 个钻孔揭露。层厚一般 1.606.2m 之间,平均3.72m,层底高程 17.9022.62m。中砂-2(Q4al+pl):褐黄色,饱和,稍密状,呈亚圆形、次棱角形,成分为石英及硅质岩,泥质含量 1525%,级配较均匀,偶夹砾石、卵石、采取率约 85%,局部分布,6 个钻孔揭露。层厚一般 0.94.383、m 之间,平均 1.67m,层底高程 20.8224.70m。卵石-3(Q4al+pl):褐黄色,饱和,中密密实状,粒径一般 24cm,卵石含量 60%以上,个别大者达 8m,磨圆度较好,多呈圆亚圆形,主要成份为石英,中粗砂充填,少许粘性土,采取率 7080%,局部分布,3 个钻孔揭露。层厚一般 6.410.0m 之间,平均 7.73m,层底高程11.4013.27m。粉质黏土(Q4al+pl):褐黄色,硬塑,局部呈可塑状态,局部夹粘土层,约含 15%粉粒,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,岩芯采取率约 9095%。局部分布,6 个钻孔揭露,层厚 0.78.0m,平均厚度为 3.12m。层底标高84、 3.9227.06m。(2)、新生界下第三系东塘组(E1d)强风化泥质粉砂岩:褐红色、红色,泥质结构,块状构造,节理、裂隙较发育,岩芯呈短柱状、碎块状,锤声低沉,失水、曝晒易崩解,岩质极软,岩体破碎,岩体基本质量等级为 V 级,采取率 85%90%,主要分布于南段。揭露厚度 0.36.3m 之间,揭露层底高程 13.7425.86m。中风化泥质粉砂岩:褐红色、红色,泥质结构,块状构造,节理、裂隙中等发育,岩芯呈柱状状,锤声低沉,失水、曝晒易崩解,岩质较软,岩体较完整,岩体基本质量等级为 V 级,采取率 95%,主要分布于南段。揭露层厚 1.120.6m 之间,揭露层底高程 0.0322.1685、m。全风化砾岩:紫红色,岩石已风化呈硬塑土状。岩土类别为类,采取率 90%,局部分布,仅 2 个钻孔揭露,层厚 1.13.7m 之间,平均 2.4m,层底高程 11.4013.27m。强风化砾岩-1:褐红色,灰绿色,灰白色,岩芯呈短柱状、块状,主要成分有板岩,砂岩碎屑,变质岩碎屑,硅质碎屑等,粒径一般是 250mm,泥质胶结,岩体较完整,岩体基本质量等级为 V 级,RQD=3050 左右,采取率 7085%,主要分布于南段,5 个钻孔揭露,层厚一般 0.68.3m之间,平均 3.12m,层底高程 12.6425.56m。中风化砾岩:褐红色,灰绿色,灰白色,岩芯呈短柱状、长柱状,主要成分有花岗质86、碎屑,灰岩碎屑,变质岩碎屑,硅质碎屑等,泥质胶结,岩体较完整,岩体基本质量等级为级,采取率 90%95%,主要分布于南段,4 个钻孔揭露,揭露厚度 4.517.0m 之间,揭露底高程 0.0521.60m。(3)、元古界板溪群(Pt)全风化板岩10:褐灰色、青灰色,岩石风化剧烈,组织结构基本破坏,但尚可辨认,已呈硬塑土状,干钻可进,吸水软化,强度降低,采取率约 90%,主要分布于北段,18 个钻孔揭露。层厚一般 0.82.1m 之间,平均 1.34m,层底高程 18.6123.10m。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告24强风化板岩1187、:灰色,极软岩石,岩芯破碎,呈碎块状,用手可折断,节理裂隙较为发育,填充石英、方解石脉,岩芯采取率低,岩石质量指标 RQD25,为极差的,岩体质量等级为 V 级,采取率 7085%,采取率 70%85%,主要分布于北段,18 个钻孔揭露。揭露厚度 4.07.5m 之间,平均 6.52m,层底高程 7.2716.02m。中风化板岩12:灰色,软岩,岩芯破碎,呈碎块状、短柱状、角砾状,用折难断、锤击声脆且不易碎,节理裂隙较为发育,填充石英、方解石脉,岩芯采取率低,岩石质量指标 RQD=50,为较差的,岩体质量等级为 V 级,采取率 8085%,主要分布于北段,埋藏较深,2 个钻孔揭露。揭露厚度 588、.86.2m 之间。中风化石英砂岩13:白色、紫红色,厚层状,局部为含砾砂岩或砾岩,其中:24.526.2m为泥质胶结含砾砂岩夹层,岩质软硬不均,石英砂岩岩质坚硬,而含砾砂岩或砾岩夹层岩质软,裂隙较发育,岩体较破碎,岩芯多呈短柱状,少量碎块状,采取率 75%,仅 QZK12 揭露,厚度 14.60m。各钻孔地层情况请见后附工程地质柱状图,纵断面图。4.2.3.4.2.4.2.3.4.2.地层岩性评价地层岩性评价场地内各地层岩土工程性能评价如下:1)杂填土-0、杂填土-1:场地均有分布,主要为第四系全新统人工填筑的杂填土,稍密但密实度极为不圴,由粘性土或砂土混碎石、砼块等建构筑物垃圾等,硬质物含89、量较高,松散状,局部稍密,承载力低,压缩性高,未经处理不能直接作为拟建建筑物的持力层。2)淤泥质粉质黏土:场地局部揭露该层,具有低强度、高压缩性的工程特征,属微弱透水层,地层物理力学性质差。3)粉土:场地局部分布,具较低的强度、较高压缩性的工程特征,属微弱透水层,地层物理力学性质差。4)圆砾:场地分布较广,局部缺失,勘察场地潜水的主要含水层,具中等的强度,与湘江水域有一定的水力联系,地下水丰富,涌水量较大。地道基坑开挖,在地下水水头的作用下,易产生流砂或管涌,必须有效控制地下水对施工产生的不利影响。5)细砂-1:场地局部揭露该层,层位不稳定,为勘察场地潜水的主要含水层,具中等偏低的强度,与湘江90、水域有一定的水力联系,地下水丰富,涌水量较大。6)中砂-2:场地局部揭露该层,层位不稳定,具中等的强度。7)卵石-3:场地局部揭露该层,层位不稳定,为勘察场地潜水的主要含水层,具中等偏高的强度,与湘江水域有一定的水力联系,地下水丰富,涌水量较大。8)粉质粘土:局部分布,具中等偏高的强度、中等偏低的压缩的工程特征。9)强风化泥质粉砂岩:分布于场地南部,呈坚硬土状或土夹碎块状,具较高强度及较低压缩性,和遇水浸泡易软化甚至崩解的特点。10)中风化泥质粉砂岩:分布于场地南部,为场地稳定基岩,岩质不均,局部相变为砂岩,属易软化岩石,具遇水浸泡易软化的工程特征。11)强风化砾岩:分布于场地南部,呈坚硬土状91、或土夹碎块状,具较高强度及较低压缩性,和遇水浸泡易软化甚至崩解的特点。12)中风化砾岩:分布于场地南部,为场地稳定基岩,岩质不均,局部相变为砂岩,属易软化岩石,具遇水浸泡易软化的工程特征。13)全风化板岩10:风化完全为土状,承载力中等,埋藏较深。14)强风化板岩11:分布于场地北部,层厚较小且不均,呈坚硬土状或土夹碎块状,具较高强度及较低压缩性;属弱偏中等透水性地层、为相对隔水层,局部裂隙较发育或砂砾含量高地段,地下水可能富集。15)中风化板岩12:分布于场地北部,为场地稳定基岩,岩质不均;鉴于该层局部夹强风化透镜体,当采用该地层作为嵌岩桩的桩端持力层时,具遇水浸泡易软化的工程特征,应在基础92、施工前预防留一定的保护层,并及时浇灌砼,以避免地基土因遇水软化崩解而强度降低。4.2.3.5.水文地质条件水文地质条件4.2.3.5.1.4.2.3.5.1.地表水地表水本项目周边的地表水主要为湘江,项目与湘江仅隔湘江风光带。4.2.3.5.2.4.2.3.5.2.地下水地下水经钻探揭示,场地内地下水类型为上层滞水。上层滞水主要赋存于杂填土、砂卵石的孔隙中,主要受大气降水补给、地表水下渗补给,靠大气蒸发作用和侧向排泄,水量较大,易排干,该水不具稳定的地下水面,水位和水量一般季节性变幅较大,雨季水量稍丰、水位较高,旱季水量较小,本场地距离湘江河道很近,该层地下水与湘江地表水有一定的水力联系,因此93、该地下水对施工影响大。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告25岩土的渗透性经验值见下表:各地层的渗透系数经验值表各地层的渗透系数经验值表岩土名称渗透系数(cm/s)渗透性备注杂填土2.010-3中等透水层杂填土-12.010-3中等透水层淤泥质粉质黏土3.010-5弱透水层粉土1.110-4弱透水层圆砾2.010-2强透水层细砂-11.010-2强透水层中砂-2610-3中等透水层卵石-34.010-2强透水层粉质粘土3.010-4弱透水层强风化泥质粉砂岩1.1510-5弱透水层中风化泥质粉砂岩1.1510-5弱透水层全风化砾岩1.15194、0-5弱透水层强风化砾岩1.1510-5弱透水层中风化砾岩9.210-5弱透水层全风化板岩102.2110-5弱透水层强风化板岩111.5710-4弱透水层中风化板岩122.9410-5弱透水层4.2.3.5.3.4.2.3.5.3.场地地下水埋深及动态特征场地地下水埋深及动态特征根据钻孔简易水文观测,上层滞水稳定水位埋深 4.38.41m,稳定水位标高 27.4833.76m,场地水位年变化幅度约为 24m,因季节变化而异。4.2.3.5.4.4.2.3.5.4.水文地质作用评价水文地质作用评价场地与湘江很近,2017 年洪水为建国以来水位最高的洪水,调查该区域洪水位为 37.23m(19895、5年黄海高程),相当于吴淞高程 39.51m。场地内地下水主要为上层滞水赋存于填土和砂卵石的孔隙中。上层滞水水量较大与湘江河水联系紧密,水量丰富,常年水位变化幅度 24 米,为地下水径流区,主要接受大气降水及地表水补给,流向近西,向湘江排泄;场地基岩岩性为砾岩及板岩,除因构造等作用形成的破碎带含不稳定的基岩裂隙水外,可视为相对隔水层。因场地含水层较厚且水量丰富,施工中可能会发生涌水、涌砂、甚至造成局部坍塌等工程危害。4.3.相关规划文件分析相关规划文件分析4.3.1.长沙市城市总体规划(长沙市城市总体规划(2017-2035 年)概况年)概况4.3.1.1.规划期限及范围规划期限及范围(1)规96、划期限本次总体规划期限为 2017-2035 年,近期至 2020 年,远期至 2035 年,远景展望到 2050 年。(2)规划范围规划范围为长沙市行政辖区,分为市辖和规划区两个空间层次。市域为长沙行政辖区,包括长沙市区、长沙县、宁乡市和浏阳市,总面积 11817.33 平方公里。规划区包括芙蓉区、天心区、岳麓区、开福区、雨花区、望城区和长沙县 6 个区、1 个县,总面积 3906.66 平方公里。4.3.1.2.城市性质、规模与建设目标城市性质、规模与建设目标1、城市性质长沙是湖南省会,中部地区重要的心城市,国家历史文化名城和综合交通枢纽,国际知名的创新意中心。2、城市规模规划至 203597、 年长沙市域常住人口 1200 万人,城镇人口 1080 万人,常住口城镇化率 90%。规划至 2035 年规划区常住人口 900 万人,浏阳、宁乡市域常住人口各 150 万人。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告263、城市发展目标与国家建设社会主义现代化家新征程的新时代、新阶段相适应,立足“一带一路”、长江经济带、中部崛起等国家战略,发挥“一带一路”核心区位优势带,落实湖南省委建设富饶美丽幸福新湖南的部署,将长沙成为国际文化名城、美丽山水洲城。4.3.1.3.城市总体发展空间结构及功能布局城市总体发展空间结构及功能布局1、构建市域“三98、区两线”的空间管理体系。“三区”:生态、农业、城镇三类空间,分别划定 6000 平方公里、3300 平方公里、2600 平方公里;“两线”:生态控制线(城市规划区内共划定生态控制线面积 1702 平方公里)、生态保护红线(全市域划定 790.37 平方公里,占市域面积 6.69%)。2、城镇开发边界在全市域划定城镇开发边界 1685 平方公里,其中城市规划区内 1261 平方公里,浏阳市 223平方公里,宁乡市 202 平方公里。3、城镇空间结构规划“一轴、两带、多中心”的城市空间结构:“一轴”:长浏宁城镇发展轴“长沙-浏阳-宁乡”的东西向城镇发展轴。“两带”:湘江综合服务带和浏阳河新经济带“99、多中心”:规划构建由“城市主中心-城市副中心/专业中心-组团中心”三级城市中心体系,包括 1 个城市主中心、2 个城市副中心、3 个专业中心和 5 个组团中心。4、城乡发展格局构建“中心城市-副中心城市-新市镇-一般镇-村庄(社区)”的新型城乡体系,形成“121056x”的等级有序、目标明确、协调高效的城乡发展格局。中心城市:长沙城区,规划 2035 年人口 850 万人,建设用地面积 850k。副中心城市:为宁乡城区和浏阳城区。规划 2035 年,浏阳城区由浏阳主城区和金阳新区组成,规划人口 100 万人左右;宁乡城区由宁乡主城区和金洲新区组成,规划人口 100 万人左右。新市镇:规划培育横100、市、灰汤、花明楼、白箬铺、铜官、金井、安沙、镇头、大瑶、沿溪共10 个新市镇,按小城市建设标准,加强特色产业发展和公共设施配套,成为引领片区发展的龙头。一般镇(集镇):规划 56 个,为镇域提供公共配套,是带动片区村庄和社区发展的节点。村庄(社区):包括行政村和镇区外的社区。5、总体城市设计确立山水洲城、湖湘名城的特色风貌定位,保护、强化并拓展、延续长沙“山水洲城”的核心风貌特色;突出长沙作为国家历史文化名城的传统风貌特点,体现地域文化,塑造“湖湘名城”的特色风貌。4.3.1.4.规划相关性分析规划相关性分析本项目为湘江大道沿线排水等管线改造工程(二期),项目位于金霞纳污区,是长沙市中心城区,101、长沙最繁华区域。根据长沙总规,是“一轴、两带、多中心”的重要区域,是展示长沙“山水洲城、湖湘名城”特色的名片区。因而对本项目的实施和效果提出了更高的要求。4.3.2.区域用地规划分析区域用地规划分析4.3.2.1.规划内容规划内容通过将区域内各控规进行整合,湘江大道现状西侧为景观用地及湘江,东侧区域有大量居住用地、商业用地,公共管理与公共服务设施用地和公园绿地。汇水范围内用地以居住及商业用地为主。本次范围内现状约 10%的用地为公园绿地用地,建设用地约 90%左右。土地利用图根据该片区土地利用规划图,各用地性质的用地面积如下表:序号用地性质用地面积(ha)1公共管理与公共服务设施用地250.2102、2商业用地219.42湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告27序号用地性质用地面积(ha)3工业用地04居住用地566.275道路及交通设施用地324.266公用设施用地19.677物流仓储用地08公园绿地用地154.559广场用地6.26合计1540.634.3.2.2.规划相关性分析规划相关性分析根据用地规划分析,本项目汇水区内以居住用地,商业用地为主,是长沙市人口密集区域,在污水水量计算时应考虑区域的流动人口数量的特殊性。同时区域内绿地、设施用地占比较低、且多位于湘江大道临河区域。本项目设计时应结合用地情况,合理安排排水构筑物、建筑103、物、管线的位置,避免用地冲突。4.3.3.长沙市中心城区排水专项规划修编长沙市中心城区排水专项规划修编(2019 版版)分析分析4.3.3.1.规划目标规划目标为满足城市发展要求,编制本规划要求在规划期内达到如下目标:(1)提高城市排水管网普及率和污水处理率。(2)建成完善的雨、污水系统在规划区域内逐步建立起污水治理法制健全,监督管理有效,排水体制合理、工艺技术可靠、基础设施完善的城市污水系统和雨水系统。(3)改善水环境状况,促进协调发展湘江是长沙重要的饮用水水源和重点景观保护带,关系到长沙市民的饮水安全和长沙城市形象。通过建立完善的城市污水系统,减少排入流溪河及规划区域内河涌的污染物总量,使104、经济发展与人口、资源、环境协调发展,努力开创生产发展、生活富裕、生态良好的良性发展道路。(4)改善排水设施,促进经济持续发展通过建立完善、有效的城市雨水系统,减少地面雨水径流量,消除低洼地区内涝现象,使社会生产和人民生活不受影响,社会经济得以持续发展。4.3.3.2.规划年限规划年限以长沙市城市总体规划(2014 修订)为依据,规划年限为 20132020 年:近期 20132015 年,远期 20162020 年,远景为 2020 年之后。4.3.3.3.规划范围规划范围以长沙市城市总体规划(2003-2020)(2014 修订)为依据,规划范围为长沙市河东内四区(芙蓉区、开福区、雨花区、天105、心区)、经开区和黄兴片区。协调范围为总体规划划定的都市区范围。本次专项规划分规划设计区和规划整合区两个范围。规划设计区:河东内四区(芙蓉区、开福区、雨花区、天心区)。规划整合区:湘江新区、经开区、黄兴片区以及都市区范围内除上述规划设计区的部分。4.3.3.4.长沙市排水体制确定长沙市排水体制确定本规划区域排水体制为:除金霞开福污水处理厂(除新世纪片区外)、花桥污水处理厂(除京珠高速以东黎托片、黎托南片和长沙大道以北,京珠高速以西区域外)、新开铺污水处理厂(除绕城线以南、新开铺路以东局部地区外)、长善垸污水处理厂(除浏阳河东岸区域外)等原合流制纳污范围内不具备分流制改造条件的地区可采用截流式合流106、制,其余区域均采用分流制。其中,可采用截流式合流制区域的面积为 159.6K,分流制区域 1183.17K。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告284.3.3.5.排水规划相关参数与方法的论证分析排水规划相关参数与方法的论证分析暴雨重现期对于长沙市城区重现期的选定有 2 个特点,一方面,长沙市城区雨多、降雨强度大,不利于地表雨水径流的排除,故重现期宜选大些;另一方面,水网发达,雨水管道汇水面积小,对地面积水排除相对有利,从这一方面考虑,重现期宜选小些。综合考虑长沙市城区的具体情况,结合我省各地区、县市以及国内部分城市重现期选用的情况,拟定107、本片区一般雨水管渠设计重现期取3 年,立交桥、广场等重要地区重现期取 35 年,农林业保护地选取 0.5 年的重现期。1、径流系数湖南大学、长沙市建委在 2000 年 10 月出版的长沙市暴雨强度公式推求与径流系数确定研究报告6.2.3 条中建议在雨水管道设计时,区域径流系数按下表采用,更大区域或市区综合径流系数可根据表中区域所占比例用加权平均法计算。当地区整体改建时,对于相同的设计重现期,改建后的径流量不得超过原有径流量。长沙市典型区域径流系数一览表长沙市典型区域径流系数一览表区域情况综合径流系数居住小区新建0.68已建0.78校园区新建0.60已建0.65办公机关新建0.70已建0.75商108、业区新建0.80已建0.85工业区新建0.75已建0.80公园绿地区0.353、污水量预测有关参数的确定综上所述,根据长沙市城市总体规划的研究成果,并参照类似城市的污水量指标,确定本次规划区域人均综合生活用水量指标为 500L/人d,给水日变化系数取 1.1,污水排放系数取 0.9,地下水渗透系数取 10%,则人均综合生活污水量指标为 450L/人d。4、合流制排水系统截流倍数的确定长沙市合流制系统一直按 1 倍截流进行规划设计,且合流制所在区域主要为老城区,普遍存在建设密度大、地下空间利用紧凑、可利用土地面积紧张、用地权属复杂等特点。如金霞、开福污水处理厂、新开铺污水处理厂均难以提供更多的土109、地可供利用。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告29城市合流制排水系统截流倍数的提高有利于加快实现城镇生活污染防治目标,同时对排水设施的规模和用地提出了进一步要求。鉴于老城区现状及规划排水设施用地较为紧张,合流制排水系统规划截流倍数按规范要求的下限取值,采用截流倍数 n0=2 对污水厂、污水泵站及截污干管进行复核,对用地不满足要求的污水厂及污水泵站提出相应措施。4.3.3.6.污水处理厂规划污水处理厂规划规划区域内有 26 座污水处理厂,总处理规模 813.10 万 m/d。26 座污水厂具体位置如下:污水处理厂规划图污水处理厂规划图排水110、专项污水厂处理规模一览表排水专项污水厂处理规模一览表序号污水厂名称排水专项建议处理规模(万 m/d)排水专项控制用地(公顷)备注1捞霞(原新港)污水厂2518.782苏家托污水厂4035.5筹建3岳麓污水厂6029.8384望城污水厂38、远景 4430.255坪塘污水厂3018.116杨柳港污水厂50407暮云污水厂28.518.73试运行8雨花污水厂1810.98筹建9跳马污水厂6.606.610新开铺污水厂2813.8311长善垸污水厂(杨家湾)5843.6112榔梨污水厂3025.6413马泉污水厂2520.8814第一污水厂(金霞、开福)金霞 35,开福 3017.415星沙北污水厂111、3219.516蟠龙污水厂1816.217花桥污水厂8645.6418国祯污水厂143.219白箬污水厂3、远景 443320雷锋污水厂505021毛塘铺污水厂5522敢胜垸污水厂3021.6023黄兴污水厂88.6远期预留24黄花污水厂10825干杉污水厂2717.6湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告3026机场污水站66在建合计791.1(838.1)564.494.3.3.7.规划相关性分析规划相关性分析1、本项目研究区域内为截流式合流制排水体制,2、规划截流倍数 n=2。3、人均综合生活污水量指标为 450L/人d。4.3.4.112、金霞、开福污水处理厂纳污区排水规划金霞、开福污水处理厂纳污区排水规划4.3.4.1.规划范围规划范围金霞、开福纳污范围为南起南二环,北至捞刀河,东起芙蓉路国防科大西部,西至湘江,纳污面积为 40.04 K。(2)规划人口控规规划人口为 108 万人。服务范围:旧城区、便河区、四方坪区、金霞小区,新河三角州和新世纪片区。(3)排水体制新世纪片区采用分流制排水体制,其余区域不具备分流制改造条件的地区采用截流式合流制排水体制,有条件的地区改造为分流制排水系统。(4)设施规划情况4.3.4.2.污水处理厂污水处理厂污水量规模预测金霞、开福纳污区的污水厂处理总量与用地规模,是根据纳污区界线、分区大纲中规113、划的人口与建设用地,用“建设用地指标法”与“人均用水量指标法”两种方法预测污水总量。污水分区一览表规划服务污水厂分区名称分区内对应服务面积分区规划年限(人口按容量人口统计,用地按分区规划用地规模统计)人均用水量指标法单位建设用地指标法用地面积规划建设用地面积对应服务人口人均污水指标(L/d)服务规模(万m/d)服务规模(k)(k)(万人)(万 m/d)第一污水厂(金霞、开福)新世纪分区14.6011.87中心分区25.4423.18小计44.9835.0510845048.6034.0952.92污水厂规划规划情况金霞污水厂总规处理规模(万 m/d)分规处理规模(万 m/d)控规提升处理规模(114、万 m/d)备注383849现状 48 万 m/d规划用地情况如下:总规用地面积(公顷)分规用地面积(公顷)控规提升用地面积(公顷)用地 17.58用地 17.58用地 17.12排水专项规划建议污水厂处理规模:通过对各层次规划情况分析,并用“建设用地指标法”与“人均用水量指标法”两种方法预测污水量。根据“人均用水量指标法”预测结果为 48.6 万 m/d,“建设用地指标法”预测结果为 34.09-52.92 万 m/d。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告31根据长沙市开福污水处理厂扩建工程纳污范围污水水质水量调查报告,由于国帧污水处理115、厂扩建能力不够,湘湖片区有 2 万 m/d 的污水需经三角塘合建泵站提升至开福污水处理厂处理,同时,考虑到金霞、开福污水厂纳污区为长沙市的中心城区核心地段,用地组成中商业商务用地占比较大且容积率高,其现状湘江世纪城小区实际容积率是控规依据图中容积率的 3 倍左右。因此预测污水厂处理规模按最大值 53 万 m/d 取值。此外,由于金霞开福污水厂为合流制污水厂于金霞开福污水厂为合流制污水厂,需考虑截流雨水的处理、调蓄,因此金霞、开福污水厂的处理规模按污水总量的需考虑截流雨水的处理、调蓄,因此金霞、开福污水厂的处理规模按污水总量的 1.2 倍考虑,则倍考虑,则金霞开福污水厂的处理规模为金霞开福污水厂116、的处理规模为 65 万万 m/d。污水厂用地规模:根据城市排水工程规划规范(GB50318-2017),污水厂建设规模在 50万 m/d 以上的其规划用地指标为 0.30-0.65 d/m,则按规范要求金霞开福污水厂规划用地面积为 19.5-42.25 公顷。根据控规提升金霞开福污水厂控制用地为 17.4 公顷,主要是由于现状周边均为已建设用地,污水厂用地无法进行扩大,因此本次规划按控规 17.4 公顷控制,建议污水厂通过用地置换、内部优化以及采用节地型污水处理工艺来措施来达到污水处理规模的要求,未来两倍截流后污水厂无法处理的污水与苏家托污水厂联动处理。尾水排放标准:根据长沙市人民政府办公厅长117、沙市环境保护三年行动计划(2016-2018 年)和长沙市环境保护局关于加快长沙市污水处理厂提标改造进程的通知的要求,金霞、开福污水厂尾水需达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级 A 排放标准。4.3.4.3.泵站规划泵站规划金霞、开福污水处理厂纳污区范围内共有 16 座泵站,其中 7 座雨水泵站,8 座合建泵站,1座污水泵站,其中与本项目相关有 7 座泵站具体如下。排水泵站情况一览表排水泵站情况一览表序号设施名称控规用地规模(ha)复核后所需用地规模(ha)控规处理规模(m/s)专项规划复核处理规模(m/s)结论建议1老糠凼泵站0.300.83排渍量:20.849排渍量:20.849按照规范计118、算所需用0.83 ha,而控规用地只0.3 ha。按 0.3 ha 推算出该用地最大的流量为 6序号设施名称控规用地规模(ha)复核后所需用地规模(ha)控规处理规模(m/s)专项规划复核处理规模(m/s)结论建议m/s,假设原设计流量 6m/s,新公式核算设计流量 20.849 m/s,因泵站周边无用地扩展的可能,此汇水区需调蓄容积2.24 万 m。2北站路泵站0.220.61排渍量:12.12排渍量:12.12现状排渍量为 11.66 m/s;规划排渍量为 12.12m/s,现状规模基本可以满足提升后要求。3浏正码头泵站0.080.35排渍量:4.36 排渍量:4.36现状排渍量为 4.7119、8 m/s;规划排渍量为 4.36 m/s,现状规模可以满足提升后要求。4桂花祠泵站0.450.45排渍量:7.51 排渍量:7.51用地:0.45ha排渍:7.51m/s5小西门泵站不独立占地0.07排渍量:10.08用地:0.07ha排渍:10.08m/s6灵官渡合建泵站0.290.52排渍量:5.9污水提升量:6.05m/d排渍量:8.742污水最高日平均时流量:1.4m/s根据最新的控规用地规划图:该排渍泵站规划用地 0.29 ha,根据泵站复核后排渍量并按规范计算得出该泵站实际需0.52 ha 用地,缺口湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可120、行性研究报告32序号设施名称控规用地规模(ha)复核后所需用地规模(ha)控规处理规模(m/s)专项规划复核处理规模(m/s)结论建议0.23ha;因泵站周边无用地扩展的可能,此汇水区需进行雨水调蓄 0.28 万m。7南湖港合建泵站0.490.49排渍量:5.70污水提升量:2.02排渍量:7.505污水最高日平均时流量:3.57m/s用地:0.49ha排渍:7.505 m/s污水量:3.57 m/s8凤嘴泵站0.110.68污水提升量:4.52污水最高日平均时流量:6.8m/s根据最新的控规用地规划图:该污水泵站规划用地 0.1 ha,根据泵站排渍量按规范计算得出该泵站实际需 0.68 ha121、 用地,缺口 0.58 ha;目前该泵站周边无拓展可能,只能在现有用地基础上优化泵站布局方案。4.3.4.4.排水分区及排水管道规划排水分区及排水管道规划1)雨水本片区雨水排放采用高水高排、低水低排的原则,与本项目研究范围相关的水系情况如下:A、雨水低排区01 老糠凼泵站水系:该区域属于旧城区,西濒湘江,三一大道以南,湘春路以北,蔡锷路以西,属于低区,汇水面积 108.1ha。该区域雨水经各主要道路布置的雨水支管收集后,经沿开福寺路布置的 DN2000、DN1500 合流干管经过溢流井后,雨水进入老糠凼排渍泵站提升,排入湘江。02 北站路泵站水系:该区域属于旧城区,西濒湘江,湘春路以南,营盘路122、以北,蔡锷路以西,属于低区,汇水面积 99.95ha。该区域雨水经各主要道路布置的雨水支管收集后,经沿湘雅路布置的 DN2000 合流干管、沿湘江大道布置的 DN2000 合流干管经过溢流井后,雨水进入北站路排渍泵站提升,排入湘江。03 桂花祠泵站水系:该区域属于旧城区,西濒湘江,营盘路以南,中山路以北,黄兴路以西,属于低区,汇水面积 36.03ha。该区域雨水经各主要道路布置的雨水支管收集后,经沿湘江大道布置的 DN1500 合流干管经过溢流井后,雨水进入桂花祠排渍泵站提升,排入湘江。04 浏正码头泵站水系:该区域属于旧城区,西濒湘江,中山路以南,五一路以北,黄兴路以西,属于低区,汇水面积 123、26.59 ha。该区域雨水经各主要道路布置的雨水支管收集后,经 DN1500合流干管经过溢流井后,雨水进入浏正码头排渍泵站提升,排入湘江。05 小西门泵站水系:该区域属于旧城区,西濒湘江,五一路以南,劳动路以北,黄兴路以西,属于低区,汇水面积 57.27ha。该区域雨水经各主要道路布置的雨水支管收集后,经沿湘江大道布置的 DN1800 合流干管,经过溢流井后,雨水进入小西门排渍泵站提升,排入湘江。06 灵官渡泵站水系:该区域属于旧城区,西濒湘江,城南路以南,白沙路以北,黄兴路以西,属于低区,汇水面积 62.66ha。该区域雨水经各主要道路布置的雨水支管收集后,经沿湘江大道布置的 DN1500124、 合流干管、沿劳动路布置的 DN1200 合流干管,经过溢流井后,雨水进入灵官渡合建泵站提升,排入湘江。07 南湖港泵站水系:该区域属于旧城区,包括白沙路以南,书院路以西南湖路两厢,属于低区,汇水面积 63.87ha。该区域雨水经各主要道路布置的雨水支管收集后,经沿湘江大道布置的DN1500 合流干管,经过溢流井后,雨水进入南湖港合建泵站提升,排入湘江。B、雨水高排区01 潘家坪路水系,包括上麻园岭巷以北,开福寺路以南,芙蓉路以西,蔡锷路以东的区域,汇水面积为 10.18ha。该区域雨水汇入沿潘家坪路布置的 DN1500 合流干渠,最终通过沿潘家坪路布置的 DN1500 雨水干渠,经截污后雨水125、排入湘江。02 湘雅路水系,包括湘雅路(芙蓉路蔡锷路)两厢区域,汇水面积为 10.13ha。该区域雨水汇入沿湘雅路布置的 DN1000、DN2000 合流干管经截污后排入湘江。03 湘春路水系,包括湘春路(芙蓉路蔡锷路)两厢区域,汇水面积为 33.83ha。该区域雨水湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告33汇入沿湘春路布置的 DN1000、DN2200 合流干管经截污后排入湘江。04中山路水系,包括湘春路水系,包括湘春路(芙蓉路蔡锷路)两厢区域,汇水面积为82.57ha。该区域雨水汇入沿湘春路布置的 DN1000、DN2200 合流干管经126、截污后排入湘江。05 五一路水系,包括五一路两厢(芙蓉路以西)区域,汇水面积为 55.46ha。该区域雨水汇入沿湘春路布置的 DN1500、DN2000 合流干管经截污后排入湘江。06 解放路水系,包括芙蓉路以西、人民路以北、解放路两厢区域,汇水面积为 83.36ha。该区域雨水汇入沿湘春路布置的 DN1800、合流干管经截污后排入湘江。07 白沙路、劳动路水系,包括人民路以南,东瓜山片区以北,芙蓉路以西,书院路以东的区域,汇水面积为 201.33ha。1)城南路水系,包括人民路以南,劳动路路以北的区域,该区域雨水最终通过沿城南路布置的 DN2000、DN2600 合流干管经截污后排入湘江。2127、)劳动路水系,包括白沙路以西,劳动路两厢的区域,该区域雨水最终通过沿劳动路布置的 DN1800 合流干管经截污后排入湘江。3)白沙路水系,包括白沙路以南,东瓜山片区以北的区域,该区域雨水最终通过沿白沙路布置的 DN2200 合流干管经截污后排入湘江。08 湘汉路水系,包括湘汉路两厢区域,汇水面积为 12.50ha。该区域雨水汇入沿书院路路布置的 DN1200 合流干管,经截污后排入湘江。09 南湖路北侧水系,向东南路以西,杏花园路以南,南湖路以北,书院路以东的区域,汇水面积为 10.65ha。该区域雨水经沿各主要道路布置的雨水支管收集后,最终汇入沿书院路布置的4000 x3000 合流干管,经128、截污后排入湘江。10 支路三水系,南湖路以南,书院路以西,紧邻湘江的区域,汇水面积为 33.21ha。该区域雨水经沿各主要道路布置的雨水支管收集后,最终汇入沿湘江大道布置的 DN1500 合流干管,经截污后排入湘江。11 书院路水系,南湖路以南,新建路以北的书院路两厢区域,汇水面积为 142.33ha。该区域雨水经沿各主要道路布置的雨水支管收集后,最终汇入沿书院路布置的 BxH=4000 x3000 合流干管,经截污后排入湘江。12 南湖路水系,东瓜山片以南,新建路以北,芙蓉路以西,书院路以东的区域,汇水面积为255.10ha。该区域雨水经沿各主要道路布置的雨水支管收集后,汇入沿南湖路布置的雨129、水干管,再通过书院路布置的 BxH=4000 x3000 合流干管,经截污后排入湘江。13 南沿路水系,南沿路与湘江大道形成的小区域,汇水面积为 19.35ha。雨水进入沿湘江大道布置的合流干管,经截污后排入湘江。14 新建西路水系,书院路以西至湘江沿岸的新建西路两厢区域,汇水面积为 61.17ha。雨水进入沿新建西路布置的 DN1500 合流干管,经截污后排入湘江。15 殷家村水系,殷家村片区域,汇水面积为 12.88ha。雨水进入沿湘江大道布置的合流干管,经截污后排入湘江。16 南二环(西)水系,包括竹塘路以西的南二环两厢区域,汇水面积为 53.72ha。雨水汇入南二环布置的合流管道后,汇130、入沿湘江大道布置的 DN1000 合流干管,有南往北经截污后排入湘江。2)污水本纳污区主要截污干管有:沿金泰路敷设的 DN1800 截污干管,沿栖凤路敷设的DN1000DN1200 截污干管,沿湘江大道西岸敷设的 DN2000DN2800 截污干管。金霞片区 D11(金霞泵站水系)、D12(五合垸泵站水系)的污水主要由沿沿河西路、经一路、经二路、湘江大道敷设的合流管道所收集,然后被沿金泰路敷设的截污干管截流,经溢流井溢流后,由五合垸排渍泵站排入湘江。西方坪片区 D9(陈家渡)、D10(社教桥)的合流管道沿地面坡度流向浏阳河,在栖凤路沿线设置成半环状的截污干管,截流污水沿河边道路至陈家渡泵站提升131、后,进入田心港提升泵站。金盆、旧城区污水经设于沿江大道的新老截污干道自南向北排至金霞污水处理厂,收集 D2(老糠凼泵站水系)、D3(北站路泵站水系)、D4(桂花祠泵站水系)、D5(浏正码头泵站水系)、D6(小西门泵站水系)的雨污水。在南湖港、灵官渡、凤嘴设污水提升泵站,雨污水经溢流井排入湘江,汛期经沿江溢流泵站提升后排入湘江。4.3.4.5.规划相关性分析规划相关性分析该规划论述了金霞、开福污水处理厂的规模为 65 万吨/天,但厂区规划用地不足,需通过用地置换、内部优化以及采用节地型污水处理工艺来措施来达到污水处理规模的要求,对远期两倍截流后污水厂无法处理的污水提出了与苏家托污水厂联动处理的构132、思。同时规划本项目研究范围内为截流式合流制排水体制,截流倍数 n=2。4.3.5.长沙市给水专项规划(长沙市给水专项规划(2012-2020)分析)分析1、水源湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告34以湘江、浏阳河、捞刀河、株树桥水库、达浒水库等作为市域主要水源。以湘江为中心城区主要给水水源,同时将株树桥水库、达浒水库作为第二水源。严格执行生活饮用水水源保护区污染防治管理的有关规定,确保水源安全。自备水源应纳入统一管理,原则上不能再开发自备水源,原有自备水源逐步取消。严禁擅自开采地下水资源。2、用水定额根据长沙市“两型社会”建设的实际要求133、,结合国家相关“节水社会”建设的指示精神,依据长沙实际用水现状,同时参照同级别城市的用水定额指标,本次总规确定长沙中心城区人均综合用水指标确定为 550 升/人,综合预测长沙市最高日用水量为 346 万 m。3、水质目标水厂净水工艺全部采用深度处理技术,水厂出水必须达到 I 类饮用水标准,并在近期向部分条件较好的小区供应直饮水,远期向全市供应直饮水。4、水源保护区(1)长沙县暮云镇(湘潭市昭山)长潭两市交界处至长沙市二水厂上游1000米(全长12.1km),为二级保护区;二水厂取水口上游 1000 米处至傅家洲尾(全长 16.7km,其中,桔子洲以西湘江小河水域除外),为一级保护区;望城县冯家134、洲头至望城县水厂取水口上游 1000 米(全长 1.0km),为一级保护区;望城县水厂取水口上游 1000 米至下游 200 米(全长 1.2km),为一级保护区;望城县水厂取水口下游 200 米至矮洲子(全长 1.0km),为二级保护区。(2)根据浏阳市政府制定的 浏阳市株树桥洁净饮用水源保护区管理规定 保护株树桥水库,以取水口为中心,半径 500 米范围为一级水源保护区。(3)捞刀河饮用水水源保护区两处:石塘湾至栗家巷(全长 1.5km),为二级保护区;栗家巷至水渡河大坝(含松雅河段(U 型)松雅河 4.2km),为一级保护区。5、供水规划长沙市河东片区规划有 8 座给水厂,供水范围与现状135、水厂保持一致,各水厂供水规模及范围如下:厂名地理位置现状供水规模万吨/天规划供水规模万吨/天供水范围第一水厂天心区下六铺街 1 号2020中山路以南、南湖路以北、芙厂名地理位置现状供水规模万吨/天规划供水规模万吨/天供水范围蓉路以西的河东都市区第三水厂天心区南二环二段 487 号3030南湖路-芙蓉路-八一路-浏阳河以南的河东都市区第五水厂开福区新河路 91 号3030中山路-八一路以北、万家丽路以西的河东都市区第八水厂天心区南二环二段 485 号5050南湖路-芙蓉路-八一路-车站路-浏阳河以南的河东都市区廖家祠堂水厂长沙经济技术开发区东十路3060空港城、星沙经济开发区南部、永安星沙水厂长136、沙县星沙大道北路 1 号1515长沙县城和长沙经济技术开发区榔梨水厂榔梨镇下正街1030榔梨镇中心区、黄兴、干杉部分区域黄花水厂黄花镇高塘55黄花镇中心区、星沙产业基地部分区域第六水厂开福区芙蓉北路与兴联路、创远路交会处西北角950捞刀河以北地区,包括金霞、高岭、鹅秀、沙坪、青竹湖五个组团和丁字湾街道、桥驿镇。第七水厂107 国道与伊莱克斯大道交会处西南侧,京广铁路以东,规划伊中路以北2040西起湘江,东至跳马东侧边界,北起绕城公路-时代阳光大道一线,南至暮云镇南侧边界。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告35规划水厂分布图规划水厂分布图137、(1)规划需增设取水设施的水厂1)廖家祠堂水厂增设取水泵站廖家祠堂水厂从株树桥水库引水至星沙,输水距离 76km(其中输水隧洞 43.8km,洞径 3.0m;输水管道 32.2km),由于目前引水工程只有株树桥水库一个水源,整个输水距离过长,且为单根管道输水,一旦引水管线出现事故或者检修时,廖家祠堂水厂面临没有原水的困境,其服务区域供水安全度较低,急需解决廖家祠堂水厂的水源保证需求。为廖家祠堂水厂寻找替代水源,保证其在输水管线事故或检修时仍能安全供水。规划建设浏阳河取水泵站,从浏阳河月湖公园附近河段建设江心取水头和取水泵站并铺设管道,与廖家祠堂至第五水厂的 DN1800 原水管线连通,作为备用138、水源反向廖家祠堂水厂供水。规划新建的取水泵站设计规模为 32.5 万吨/天,浏阳河设计水位 30.5m(湘江长沙枢纽蓄水后回水水位),利用现状廖家祠堂至第五水厂输水DN1800 管道至廖家祠堂水厂配水井(标高58.30),回输管道长度约 16km,本方案需要建设浏阳河取水泵站一座(规模 32.5 万 m/d,设计扬程约30m),并与现状三一大道浏阳河大桥位置廖家祠堂至第五水厂输水管道连接即可(设置控制阀组)。2)廖家祠堂水厂扩建原水管线根据远期对廖家祠堂水厂进行的规划,廖家祠堂水厂与五水厂的总设计规模为 90 万吨/天,现有廖家祠堂水厂原水管线输送能力为 65 万吨/天,故规划廖家祠堂引水工程139、二期方案,在原DN2400 输水干管旁,新埋设一根 DN2200 输水干管,从浏阳洞阳至廖家祠堂水厂,总长度 33km,输水量为 30 万吨/天。(2)应急供水管网规划根据长沙市河东区、河西区应急供水水源地位置、管网位置及规划道路位置,进行水力计算分析,长沙市规划范围内应急供水管网共需新开隧洞(1.61.8m)约 12.73km,铺设 DN1600 以上的管道约 92km,需铺设应急输水管道规模如下:1)由七水厂至三、八水厂敷设 1 根 d1600 原水管,管线长度约 14km;2)由三、八水厂至一水厂敷设 1 根 DN2200 原水管,管线长度约 4km;3)由一水厂至五水厂敷设 1 根 D140、N2200 原水管,管线长度约 5km;4)由一水厂至五水厂敷设 1 根 DN2200 原水管,管线长度约 5km;5)由五水厂取水头部至五水厂,需新建 1 根 DN2000 和 1 根 d1600 原水管,每根管线长度约4km;6)由五水厂至六水厂敷设 2 根 d1600 原水管,每根管线长度约 9km;7)由廖家祠堂水厂至星沙水厂敷设 1 根 DN1200 原水管,管线长度约 10km;8)由株树桥隧洞至黄花水厂原水管敷设 1 根 DN1200 原水管,管线长度约 4km。6、规划相关性分析1、长沙市河东片区各水厂取水水源单一,需建设应急管网系统,但目前尚未开始建设;2、五水厂取水头至五水141、厂的原水管道,规划管径为 DN2000 和 d1600,规划输水规模为 50万吨/天。该段管线不仅是五水厂的原水输送管道,还是河东片区应急水源输送管道不可或缺的一环,而现状仅有 1 根 DN1200 的管道可以使用,急需扩容改造。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告364.3.6.长沙市排水防涝综合规划(长沙市排水防涝综合规划(2014-2020)分析)分析4.3.6.1.规划标准规划标准(1)雨水径流控制标准根据低影响开发的要求,结合城市地形地貌、气象水文、社会经济发展情况,合理确定城市雨水径流量控制、源头削减的标准以及城市初期雨水污染142、治理的标准。城市开发建设过程中应最大程度减少对城市原有水系统和水环境的影响,本次规划雨水径流具体标准参照长沙市城市雨水系统规划设计雨水流量计算技术导则。(2)雨水管渠、泵站及附属设施规划设计标准城市管渠和泵站的设计标准应根据室外排水设计标准(GB50014)(2013 年版)的要求确定。(3)城市内涝防治标准按照建设部计划单列市(36 个大中城市)中心城区能有效应对不低于 50 年一遇的暴雨;地级城市中心城区能有效应对不低于 30 年一遇的暴雨;其它城市中心城区能有效应对不低于 20年一遇。本次规划内涝防治标准参照室外排水设计标准(2014 年版)、长沙市城市雨水系统规划设计雨水流量计算技术导143、则 中 50 年一遇标准执行。长沙市道路积水标准按照室外排水设计标准,每条车道不超过 15CM。(4)城市防洪标准按照长沙市城市总体规划(2014 年修订)中,城市防洪设防范围为南至暮云、坪塘,北至黄金、丁字,西至雷锋,东至榔梨、黄花。城市防洪标准长沙市为全国重点防洪城市,中心城区防洪标准为 200 年一遇洪水。4.3.6.2.排水管网系统规划排水管网系统规划(1)排水体制根据长沙市总体规划(2003-2020)(2013 年修订)、长沙市城市排水专项规划(河西主体部分)、长沙市城市排水专项规划(河东主体部分)、长沙市排水规划整合、各控规排水成果及新区城市建设、旧城改造的实际情况,本规划区域排144、水体制除金霞开福污水处理厂(除新世纪片区外)、花桥污水处理厂(除京珠高速以东黎托片、黎托南片和长沙大道以北,京珠高速以西区域外)、新开铺污水处理厂(除绕城线以南、新开铺路以东局部地区外)、长善垸污水处理厂(除浏阳河东岸区域外)纳污范围内由于历史原因采用截流式合流制外,其余区域均采用分流制。(2)汇水分区湘江河东(金霞)汇水区包括 7 个低排区,11 个高排区。(3)排水管渠规划1)规划原则贯彻“高水高排、低水低排”的原则,充分利用现有撇洪渠、湖泊、水库、水面等,高水高排,低水低排,多点分散排放,所有雨水排入雨水管网,而后分散多点就近排入水体,最终进入湘江河。结合城市规划布置雨水管渠;尽量避免设145、置雨水泵站;合理开辟水体,用城镇中的洼地和池塘,或有计划的开挖一些池塘,以作为雨水径流高峰流量调蓄设施,避免地面积水;合理设置雨水口。4.3.6.3.改造方案改造方案根据本次规划要求,暴雨强度采用市住建委 2013 年发布的新暴雨强度公式,设计重现期为 3年,因此,现有管涵的设计标准低于新规划要求,势必会有一些管涵难以满足规划要求。本次规划在充分掌握现状的基础上,按照室外排水设计标准要求,采用芝加哥雨型和暴雨强度公式对现有管涵进行校核验算,结果表明纳区范围内存在管道、箱涵和泵站不满足设计流量,需要进行重新规划设计。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可146、行性研究报告37长沙市中心城区排水管渠及泵站规划图长沙市中心城区排水管渠及泵站规划图4.3.6.4.防涝系统规划防涝系统规划(1)城市涝水行泄通道由于雨水管道已满负荷,超标雨水就必须规划行泄通道。本规划在以河网、水系构筑的防涝体系基础上,在排水区主要利用城市干沟、干渠和道路作为超标雨水行泄通道。根据长沙市中心城区地形特点和水系分布情况,结合城市排水规划图及长沙市绿道专项规划划定雨水行泄通道,安排部分道路作为超标雨水行泄通道,设计道路边沟排除雨水。长沙市中心城区涝水行泄通道长沙市中心城区涝水行泄通道(2)城市雨水调蓄设施雨水调蓄池是一种雨水收集设施,占地面积大,一般可建造于城市广场、绿地、停车场147、等公共区域的下方,主要作用是把雨水径流的高峰流量暂存其内,待最大流量下降后再从调蓄池中将雨水慢慢地排出。既能规避雨水洪峰,实现雨水循环利用,又能避免初期雨水对承受水体的污染,还能对排水区域间的排水调度起到积极作用。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告38长沙市中心城区雨水调蓄规划图长沙市中心城区雨水调蓄规划图4.3.6.5.规划相关性分析规划相关性分析本项目纳污区为截流式合流制排水体制,内涝防治标注为 50 年一遇、防洪标注为 200 年一遇,区域管网建设时应该遵循“高水高排、低水低排”的原则。充分考虑高低区管网的避让和衔接。4.3.7.148、海绵城市规划分析海绵城市规划分析4.3.7.1.海绵城市建设目标和指标海绵城市建设目标和指标(1)海绵城市建设整体目标通过海绵城市建设,长沙市将实现提高水安全、保障水资源、改善水环境、修复水生态、复兴水文化等方面的综合目标,实现城市、人、水的和谐共生。在水安全方面,水源水质改善,供水系统互联互通,饮用水安全得到保障。同时,在暴雨等极端天气下,有效防范城市洪涝灾害,内涝灾害防治标准达到 50 年一遇,河道防洪标准达到 200年一遇。在水资源方面,加强雨水、再生水等非常规水资源的利用工作,有效补充常规水资源。在水环境方面,有效控制面源及点源污染,所有河道实现不黑不臭,水质达到水功能区划标准,逐步达149、到地表水类标准。在水生态方面,保障城市水生态空间,完成河流生态岸线提升及修复,恢复河、湖、湿地生态功能。在制度建设方面,制定海绵城市规划建设管控制度、技术规范与标准、投融资机制、绩效考核与奖励机制、产业促进政策等长效机制。在示范推广方面,探索海绵城市建设做法,已示范片为点,由点及面,为长沙市海绵城市建设的全面推开积累建设经验。按照国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见,长沙市海绵城市建设目标分为近期建设目标(至 2020 年)和远期建设目标(至 2030 年)。4.3.7.2.流域的划分流域的划分根据长沙市自然水体分布情况,结合雨水排江口的位置,将长沙市中心城区按受纳水体划分为七大流域,湘150、江流域、圭塘河流域、捞刀河流域、浏阳河流域、马桥河流域、靳江流域和龙王港流域。长沙市中心城区排水分区图长沙市中心城区排水分区图湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告39湘江分区中心城区范围内汇水面积为 171.59 平方公里,主要为长沙市主城区,分为河东与河西两大部分。河东主要为老城区、新港片部分、苏家托片部分、新开铺片、暮云片部分,本区排水系统已基本建成,采用截流式合流制;河西包括岳麓片部分,本区排水系统已基本建成,采用分流制。现状沿湘江东岸建有雨水泵站十六座,主要满足低区雨水排江。3、流域年径流总量控制目标流域名称总用地面积(km)年径151、流总量控制率圭塘河流域91.0770.00靳江流域86.3077.00捞刀河流域252.4779.00浏阳河流域318.6676.00龙王港流域153.1874.00马桥河流域69.2980.00湘江流域171.5973.00中心城区范围1142.5675.914.3.7.3.调蓄设施调蓄设施海绵城市主要包括“渗、滞、蓄、净、用、排”六大措施,“蓄”主要通过改造城市建成区内湿地和水系并加以利用,因地制宜建设雨水收集调蓄设施等,对应的常用措施包括蓄水池、雨水桶、雨水湿地、湿塘等。其中,蓄水池主要适用于有雨水回用需求的建筑与小区、城市绿地等,根据雨水回用用途(绿化、道路喷洒及冲厕等)不同需求配建相152、应的雨水净化设施;不适用于无雨水回用需求和径流污染严重的地区。雨水罐也称雨水桶,为地上或地下封闭式的简易雨水集蓄利用设施,可用塑料、玻璃钢或金属等材料制成,施工安装方便,便于维护,但其储存容积较小,雨水净化能力有限。雨水桶主要适用于单体建筑屋面雨水的收集利用。建设具有蓄存功能的低影响开发设施,可以调节雨水资源的时空分布,为雨水利用创造条件。一方面可充分利用现状自然水体与景观进行调蓄,另一方面可充分利用广场绿地等场地建设地下蓄水池等。具有蓄功能的低影响开发设施具有蓄功能的低影响开发设施本次规划结合湘江大道周边绿地组成,在合适的位置设置调蓄池,一方面可减小片区排水管网的压力,同时也在一定程度上减少153、面源污染对周边水系的影响。4.3.7.4.规划相关性分析规划相关性分析本次设计范围为老城区,同时为城市建设的重要地区。本次湘江大道改造项目作为片区排水系统改造及完善的重要工程,应结合片区海绵城市建设同步开展,对于规划所确定的功能分区、指标分解、调蓄设施以及超标暴雨行泄通道等,在本次方案中需与之进行对接和协调,通过管网改造和海绵城市双重手段来应对片区排水问题。4.3.8.轨道交通线网规划分析轨道交通线网规划分析4.3.8.1.轨道交通线网规划轨道交通线网规划基于长沙市远景年城市空间结构和用地布局,轨道交通线网推荐方案总体结构布局为“米字型构架,双十字拓展”。在与城市空间的吻合上,整体上呈主副中心154、轴带放射形态。远景轨道交通线网推荐方案由 12 条线路构成。按线网结构层次划分,推荐线网方案由 6 条骨干线和 6 条补充线构成。1-6 号线为骨干线,其中 1 号线、2 号线、3 号线、4 号线形成“米”字型构架,支撑空间布局;5 号线、6 号线在既有十字线基础上形成第二个十字线。7-12 号线为补充线,其中 7 号线进一步加密城市核心区线网湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告40服务,8 号线将根据城市空间的拓展进程形成副中心和外围组团间的联络线,9 号线加强河西 CBD与主城南部的联系,10 号线加强中心城区北部跨河通道联系,11 155、号线、12 号线衔接中心城区与外围城镇发展组团。按线网功能层次划分,推荐线网方案由 2 条市域快线和 10 条市区线路构成,其中市域快线分别为 11 号线和 12 号线,用以支撑城市组团式空间布局。推荐方案如下图所示。远景年轨道交通线网规划方案图远景年轨道交通线网规划方案图根据总体规划所确定的长沙市中心城区 2020 年用地布局,结合城市空间拓展进程,规划 2020年长沙市轨道交通线网由 7 条线路构成,分别为 1 号线(航电枢纽-暮云)、2 号线(金桥枢纽-光达路)、3 号线(张公塘至坪塘镇)、4 号线(望城至长沙南站)、5 号线(安沙镇-暮云)、6号线(雷锋湖-黄花机场)、7 号线(隆平高156、科-暮云)。20202020 年轨道交通线网规划方案图年轨道交通线网规划方案图2、轨道交通线网规划经过梳理,与湘江大道相关的轨道交通主要有已建地铁 2 号线,在建地铁 3、4、6 号线、规划具体位置关系如下图所湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告41湘江大道相交轨道交通分布图4.3.8.2.规划相关性分析规划相关性分析本项目对于涉及道路管网改造的部分,需分析地铁平面、竖向等相关资料,确保管网改造路径具有可实施性。4.3.9.地下空间利用规划分析地下空间利用规划分析4.3.9.1.规划主要内容规划主要内容长沙市地下空间的开发类型绝大多数是结157、合住宅或商业建筑开发的地下停车库。空间分布特征上一改之前主要集中在中心区及几条城市主干道分布态势,呈现星罗棋布的均布式分布。较为集中连片的区域均是近几年长沙市房地产开发的热点区域,如梅溪湖、省府新区、望城普瑞大道周边、福元路两厢、体育新城、万家丽南路两厢等。根据城市地下空间规划规范(征求意见稿)的地下功能分类,长沙目前地下空间开发以地下交通(停车场库)为主,占到总建筑面积的 98.7%。地下空间功能分类示意图地下空间功能分类示意图地下空间开发的深度,通常分为:浅层地下空间:地表以下深度自 0.0m 至-15.0m(含-15m);次浅层地下空间:深度自-15.0m(不含)至-30.0m(含)之间158、;次深层地下空间:深度自-30.0m(不含 m)至-50.0m(含)之间);深层地下空间:地表深度-50.0m(不含-50m)以下。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告42地下空间开发深度分布示意图地下空间开发深度分布示意图2、小结总的来说,目前长沙市建筑下地下空间开发,96%的地下空间开发集中在浅层(0-15 米),仅约 4%的地下空间达到次浅层(15-30 米)。目前超过地下 30 米的项目仅一处,即黄兴路与解放路东北角的长沙国际金融中心(九龙仓),其二号塔楼到地下七层、一号塔楼也达到地下六层,地下深度达到 32.18 米,属于次深层159、开发。4.3.9.2.规划相关性分析规划相关性分析经过梳理,与湘江大道有关的地下空间有 9 处。与湘江大道相交地下空间统计情况表与湘江大道相交地下空间统计情况表序号地下空间位置1轨道 2 号线五一大道与湘江大道交叉口2轨道 3 号线劳动路与湘江大道交叉口3轨道 4 号线南湖路与湘江大道交叉口4轨道 6 号线湘雅路与湘江大道交叉口5湘雅路过江隧道(在建)湘雅路与湘江大道交叉口6营盘路过江隧道营盘路与湘江大道交叉口7人民路过江隧道(规划)人民路与湘江大道交叉口8劳动路过江隧道(规划)劳动路与湘江大道交叉口9南湖路过江隧道南湖路与湘江大道交叉口10城际铁路开福寺路与湘江大道交叉口本项目对于涉及道路管160、网改造的部分,需分析隧道、地铁等相关资料,确保管网改造路径具有可实施性。4.3.10.城区快速路网研究成果分析城区快速路网研究成果分析4.3.10.1.规划主要内容规划主要内容本次规划范围为北三环、南三环、西三环与黄兴大道围合面积,约为 670 平方公里。规划范围内确定路网规模、路网布局,节点规划,工程适应性评价及相对总规修改内容及理由阐述。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告43规划范围图规划范围图4.3.10.2.长沙市快速路网路网布局形态长沙市快速路网路网布局形态(1)基本任务长沙市区快速路网建设实现以下四大任务:推进长株潭一体化进161、程满足市域范围主(副)城、主要城镇的快速交通需求避免过境交通对城市内部交通的冲击,构建中心城保护壳满足中心城区快速连接快速路网的需求(2)快速路网布局形态建议构建“环+轴+射线”的复合型路网,形成间距而合理的快速路网布局,具体有以下三个方面:二环东扩:配合城市的东扩发展,将既有的二环向东进行拓展,扩大二环的辐射范围。射线相连:通过放射型的快速路,连接中心城区与各个片区,使之实现快速便捷的交通联系,促进协调发展。横纵结合:构建横纵结合的通道:在二环内构建一个“两横一纵”快速路网,满足中心城区快速连接环路的需求;在核心城区内,构建一个“十字”快捷路网,主要缓解核心区内的交通拥堵,协调区域的发展。3162、快速路网规划方案(1)整体方案通过方案分析评价,得出优化方案:整体形成“环射+棋盘”的高快速路网格局。形成“五横、五纵的快捷路网结构:五横:滨湖路、黄金大道长望路福元路、枫林路、人民路、劳动路。五纵:雷锋大道麓景路、潇湘大道、湘江大道、芙蓉路、星沙大道红旗路。长沙市快速路网规划图长沙市快速路网规划图4.3.10.3.近期建设规划近期建设规划近期建设期限为 2016-2020 年,2020 年快速路网络初成系统。近期启动一改(二环线提质改造)六快速(万家丽路、劳动东路、湘府路、星沙联络道、雷锋大道、三一大道部分节点)九快捷(红旗路、湘江大道、芙蓉路、潇湘大道、劳动西路、黄金大道、麓景路、福元路163、杨家山节点改造)。到 2020 年,三环内构成“两环、两横、两纵”结构高快速路系统:湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告44两环为二环、三环,两横为岳麓大道三一大道、湘府路,纵向为万家丽路、雷锋大道。到 2020 年,三环内构成“二横五纵”结构快捷路系统:横向为福元路、劳动西路,纵向为麓景路、湘江大道、芙蓉路、潇湘大道和红旗路。快速路网近期建设规划图快速路网近期建设规划图规划区拟建设情况一览表规划区拟建设情况一览表序号道路名等级起讫点长度(公里)车道数备注1北二环快速路金星大道东二环北延线9.66提质改造2西二环快速路金星大道学士联络线164、13.46提质改造3万家丽路快速路北二环南三环22.458新建4三一大道快速路湘江大道京港澳高速9.46节点改造5劳动东路快速路东二环红旗路5.5主 6 辅 6新建高架6湘府路快速路坪塘大道浏阳河11.5主 6 辅 6快捷化改造7湘江大道湘江大道快捷路快捷路北二环北二环南二环南二环16.3主主 4 辅辅 6快捷化改造快捷化改造8红旗路快捷路机场高速湘府路4.98主 6 辅 6新建9芙蓉路快捷路北二环南二环20.5主 6 辅 6快捷化改造10潇湘大道快捷路北二环南二环15.2主 6 辅 6快捷化改造11黄金大道快捷路雷锋大道-北二环6主 6 辅 6新建12雷锋大道麓景路快速、快捷路黄金大道-湘府165、路16.4主 6 辅 6部分快速化改造、部分新建13福元路快捷路西二环东二环8.3主 6 辅 6快捷化改造14星沙联络道快速路东二环北延线万家丽路5.5主 6 辅 6新建15劳动西路快捷路湘江大道东二环5.66节点改造16人民路快捷路6杨家山节点改造合计170.634.3.10.4.规划相关性分析规划相关性分析结合规划对于片区路网规划建设要求,本次设计因与片区规划路网快改方案相结合,考虑远期快改项目的实施空间,避免管线二次迁改,同时管线等设施需考虑远期快改的平面以及竖向避让。4.4.排水系统现状调查及问题分析排水系统现状调查及问题分析4.4.1.排水体制排水体制金霞纳污区服务区域为基本开发区,166、已建成较为完整的市政排水系统,沿湘江大道的截污干管、排渍泵站、污水提升泵站已建成投入运行。纳污区排水体制用截留式合流制排水体制,截污管网、提升泵站基本按 1 倍截污标准建设,由于金霞厂仅能处理旱季规模量的污水,受金霞污水处理厂处理能力限制,实际排水系统运行截流倍数为 0。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告45长沙城区现状排水体制图长沙城区现状排水体制图4.4.2.排水分区排水分区金霞污水处理厂纳污区内雨水采用“高水高排、低排抽排”的排放模式。以排渍泵站作为纳污分区划分单元,总共七个纳污分区,高区污水通过 19 处截污井截污后进入低区合流167、管起端,再由低区截污井截污进入截污干管,雨水直接通江;低区污水通过低区截污井截污进入截污干管,雨水通过沿江七个泵站机排或自排入湘江。金霞纳污区排水分区图金霞纳污区排水分区图金霞纳污区排水分区一览表金霞纳污区排水分区一览表名称高区纳污面积低区纳污面积总纳污区面积(ha)(ha)(ha)老糠凼汇水区24.28102.36126.64北站路汇水区79.8999.95179.84桂花祠汇水区82.5736.02118.59浏正码头汇水区48.4526.5975.04小西门汇水区157.8868.02225.9灵官渡合建汇水区128.4761.63190.1南湖港合建汇水区548.7578.92627.168、67合计1070.29473.491543.784.4.3.截污系统截污系统金霞纳污区 19 处高排区污水均在高低区分界线位置设置的截污井完成截流,截流污水通过截污管进入低区合流管起始端,与低区污水共同通过低区截污井截污进入截污干管,其中南湖港、灵官渡、小西门纳污区通过污水提升泵站进入截污干管,其他纳污区以重力自流形式进入截污干管。雨季,高区超过截污系统能力的雨污水混合水体通过高排涵洞直排进入湘江;低区,超过截湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告46污系统能力的雨污水混合水体通过泵站抽排进入湘江。现有截污模式高区污水均在高区、低区截污井完169、成两次截污。截污系统运行模式图截污系统运行模式图4.4.4.污水处理厂现状污水处理厂现状1、金霞污水处理厂(1)概况金霞污水处理厂纳污范围:南起二环线,北至三一大道,东起芙蓉路,西至湘江,纳污面积为 15.44 平方公里。金霞污水处理厂是一座综合性的污水处理厂,它位于长沙市浏阳河北岸,金霞开发区。始建于上世纪八十年代,设计处理污水能力为 6 万吨每天。其中一级处理为 3 万吨每天。2002 年由于城市发展需要,以及长沙污水排放总量的急剧增加,厂方对原有设备进行改建,2003 年投入运行,建设规模为 18 万 m/d,工艺流程分为两部分:3 万 m/d 为带厌氧段的 A/O工艺和 15 万 m/170、d 带厌氧段的氧化沟工艺。2003 年出水水质执行 GB18918-2002城镇污水厂污染物排放标准中的一级 B 标准。2003 年以前,历年污水厂平均日处理规模 14.26 万 m/d 左右,在设计总规模范围之内。受总进水量的限制,污水处理厂主要运行 15 万 m/d 的一期扩建工程新系统,另外 3 万 m/d 的老系统主要为间歇开启预防设备的闲置老化。金霞污水厂卫星图金霞污水厂卫星图污水处理厂提标改造:金霞污水处理厂设计进水水质如下表:金霞污水处理厂预测进水水质(单位金霞污水处理厂预测进水水质(单位 mg/Lmg/L)项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP近期设计进水水质270100171、26519253远期设计进水水质29411019522303金霞污水处理厂提标改造工程设计规模为 30104m/d。长沙市金霞污水处理厂提标改造工程出水水质满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)一级 A 标准,设计出水水质见下表:金霞污水处理厂提标改造后设计出水水质(单位金霞污水处理厂提标改造后设计出水水质(单位 mg/Lmg/L)项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP粪大肠菌群湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告47出水水质5010105(8)150.51000(个/L)污水处理厂提标改造内容如下:1)金霞污水172、厂现状实测出水水质基本满足 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级 A 标准,只是 SS 略有超标,所以本次提标改造工程维持原有二级处理工艺不变;2)通过深度处理即增加过滤器工艺过滤使 SS 达标,并进一步去除一部分 BOD 和氨氮;3)通过增加紫外光消毒工艺使粪大肠菌群达标,同时在污泥脱水间增设除磷设备,确保出水总磷能稳定达标排放;4)对原预处理、生化池系统进行设备更新,提高生化池的处理效果;针对一期工程老系统当进水浓度偏高时出水氨氮指标略高于一级 A 标准的问题,本次提标改造工程通过更换生化池表曝机和增设潜水搅拌机,即提高充氧效率和改善水力条件提高氨氮去除效果;5173、)本工程增加一座中间提升泵站;出水提升泵站增加两台同型号潜污泵,以满足雨季厂区尾水和雨水的及时排放;6)对污泥系统进行整体改造,提高污泥处理能力,更换两台离心式污泥浓缩脱水一体机和一台剩余污泥泵。为了削减污水处理厂运行过程中臭气的浓度,避免所产生的异臭味废气对设备的腐蚀及对污水厂员工、生产环境、周围大气环境等造成一定的影响,提标改造对细格栅井、旋流沉砂池、污泥脱水间及泥库等污水和污泥设施进行了生物除臭处理。(2)现状运行情况金霞污水处理厂由长沙中科城污水净化有限公司以 BOT 形式运营,位于长沙市开福区芙蓉北路 199 号。设计处理规模 30 万吨/日,出水水质一级 A 标准,尾水排放浏阳河。174、厂区占地 12.5 公顷,汇水面积 28.12 平方公里,包括芙蓉路以西、湘江以东,金盆岭以北,浏阳河以南的老城区,规划服务人口 44.37 万人。金霞污水处理厂 2020 年全年日均处理污水 18.67 万吨/日,出水水质指标中除 BOD 为一级 A标准外,其余指标达到准 IV 类水标准。金霞污水厂水量数据统计表(金霞污水厂水量数据统计表(20202020 年)年)(单位:万吨单位:万吨/天天)污水1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月总计厂金霞537.02181.56590.34562.83586.56545.15551.94594.65575.12175、569.29537.10573.746815.02金霞污水厂水质数据统计表(金霞污水厂水质数据统计表(20202020 年)年)(单位:单位:mg/L)mg/L)污水厂名称实际处理水量(万吨/日)设计进水BOD浓度实际进水浓度实际出水浓度CODBODSS氨氮TNTPCODBODSS氨氮TNTP金霞24.39110146.8382.78165.1711.8117.002.0912.003.844.670.599.230.154.4.5.湘江大道截污干管现状湘江大道截污干管现状4.4.5.1.截污干管建设情况截污干管建设情况湘江大道截污干管分两期建设完成,其中一期建设包含西湖路至凤嘴泵站段,二期建176、设包含南湖路至凤嘴泵站段。1976 年,与第一污水厂同步建设的西湖路凤嘴泵站 dn1500 湘江大道截污干管长度约 4.96km,承担湘江沿线西湖路至三一大道段的污水输送功能。由于西湖路以南片区属于基本未开发区域,干管并未敷设至此区域。2000 年左右,随着纳污区的逐步开发,原截污干管建设标准低,无法匹配增长的污水量,且西湖路截污干管埋深较浅,南湖港片区污水无法重力流接入西湖路截污干管,因此增加南湖港泵站及灵官渡泵站污水提升功能、新建截污干管二期工程,南湖港泵站西湖路 dn1200 污水压力管湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告48约 1177、.8km、西湖路凤嘴泵站 dn1800dn2400 重力截污干管约 4.98km。桂花祠泵站以北的老截污干管因处于江滩位置,现已废除。现状湘江大道截污干管运行模式:南湖港泵站西湖路为压力管,西湖路桂花祠泵站新老截污干管同时运行,桂花祠泵站凤嘴泵站由新建截污干管单独运行。4.4.5.2.截污干管运行情况截污干管运行情况根据管网检测,湘江大道截污干管长期处于高水位运行状态,雨季截污干管水位存在超过管顶以上 2m,且在高水位运行条件下,截污干管清淤难度极大,致使管底淤积严重。1)截污干管运行水位调查正常水位运行 1.7km:南湖港泵站西湖路本段为压力管线;中高水位运行 0.5km:西湖路人民路 0.178、5km 中高水位运行;高水位运行 1.9km:。人民路桂花祠泵站 1.9km 高水位运行;超高水位运行 2.6km:桂花祠泵站凤咀泵站 2.6km 超高水位运行;2)截污干管淤积调查少量积淤泥 2.2km:南湖港泵站人民路 2.2km 少量积淤泥;中等淤积 2.8km:人民路湘春路,三一大道凤咀泵站 2.8km 中等淤积;严重淤积 1.7km:湘春路三一大道 1.7km 严重淤积;4.4.6.凤嘴泵站现状凤嘴泵站现状4.4.6.1.泵站内部现状泵站内部现状凤嘴泵站为金霞污水处理厂厂前提升泵站,位于湘江北路与三一大道交叉口的东北侧。泵站纳污范围为金霞纳污区汇水范围,范围南至南二环,北至三一大道,179、西临湘江,东至芙蓉路,总纳污面积 15.4k。凤嘴泵站纳污范围图凤嘴泵站纳污范围图泵站进水管道为湘江大道截污干管,管径为 DN2400,南侧、西侧均可进水。泵站内共有同型号同品牌水泵 10 台,单泵最大提升能力为 3750m/h,扬程为 17.5m,N=250KW,目前分两组,单组 5 台独立运行,互为备用。泵站出水管,为两套 DN1800,单独五台独立设置出水管,两出水管与泵站东侧合并,合并后管径为 DN1800,往北沿湘江大道-凤嘴路-黄兴大道-穿浏阳河入金霞污水处理厂。现状凤嘴泵站设计规模为 18 万吨/天,通过核算,利用现状 DN1800 压力管,泵站现状最大提升流量可达到 33 万吨180、/天。现状凤嘴泵站格栅至凤嘴泵站的输水主管管径为 DN2400,根据测量资料坡度约为 1,根据复核现状 DN2400 输水管,输水能力为 67.6 万吨/天,能满足近期输水要求,但无法满足远期 75万吨/天的输送要求。远期输水量近期输水量现状过流能力管径坡度流速75 万吨/天39 万吨/天67.6 万吨/天DN240011.734.4.6.2.格栅现状格栅现状凤嘴泵站格栅位于湘江大道新河路交叉口,位于湘江大道西侧,距离防洪堤约 4.6m 处。距离凤嘴泵站约 500m,主要设备包括闸门、启闭机、格栅除污机、抓渣机等。格栅采用钢丝绳式格栅除污机,栅槽宽度 B=2.4m,栅条间隙 b=25mm,栅条181、宽度为 10mm,则可计算得栅条间隙数69 个。格栅倾角为 70,设计进水量 7.5m/s,经过复核现状格栅仅能满足 48 万吨/天的处理要湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告49求,能满足近期 39 万吨/天合流水处理要求,但无法满足远期 75 万吨/天处理要求。栅条间隙 b=25mm栅条宽度 s=10mm栅前水深 h=3.2m格栅倾角 a=70度安装角度的弧度值=1.22弧度过栅流速 v=0.98m/s格栅间隙数 n=69个格栅总宽度=2.405m凤嘴泵站格栅现状区位示意图凤嘴泵站格栅现状区位示意图凤嘴泵站格栅现状平面图凤嘴泵站格栅现182、状平面图4.4.6.3.除臭设备现状除臭设备现状凤嘴泵站现状已有除臭设备,且采用离子除臭法除臭。原设计为 2 次/h 的空间换气量。现状设备的进气量为 3 万 m/h,且设备均能正常运行。经复核满足现状除臭要求。4.4.7.北站路、低区排水现状北站路、低区排水现状4.4.7.1.现状排水系统分析现状排水系统分析本片区为建成区,已建成较为完整的市政排水系统,因建设年代较远,建设标准较低,汇水区域内采用截留式合流制排水体制,截流倍数 n0=1.0,进入下游金霞污水厂的截污干管沿湘江大道敷设,区域内污水经截留后重力进入截污干管。经截留后雨水由北站路泵站提升进入湘江。北站路泵站雨水汇水区为低区 0.7183、9k 范围,高区 0.57k 范围,高区雨水高排管重力排入湘江。但高区截污管进入低区合流管道,高区经截污的污水与低区雨污混合水在低区二次截污,截留污水进入湘江大道截污干管,雨水经北站路泵站提升排入湘江。因金霞纳污区雨水收纳水体为湘江,湘江高水时纳污区内底标高地段雨水无法实现重力自排,故该区域内雨水设置了高排和低排两个系统,38.5 米地面标高以上的雨水经高区截流后直接排入湘江,高区污水则经截流井截入低区排水系统。38.5 米地面标高以下区域雨水在外河高水位时通湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告50过泵站机排,外河低水位时自排。目前北站路184、排渍泵站的汇水区域主要为下图低区范围内,右侧为高区范围。高区雨水重力排入湘江,污水在高低区分界线截污后进入低区合流管;低区雨水通过北站路泵站提升排入湘江,污水在进入湘江大道截污干管前进行截污,污水进入湘江大道截污干管,输送至金霞污水处理厂。4.4.7.2.现状排水管网现状排水管网1、高排管网高区主干管包括湘雅路 d1000 干管、湘春路 d1500 干管和 d2200 干管,东西走向,直通湘江,在高低区分界位置设有截污井,污水截留后进入低区合流管。2、低排管网低区主干管包括湘雅路 d1500 干管和 d2000 干管,湘春路 d800 干管、d1500 干管和 d2200 干管,均往北站路泵站185、处汇集,主要通过北站路泵站往湘江排水,进泵站前进行截污,截流污水进入湘江大道截污干管。3、截污系统高区于高低区分界点位置进行截污,截留污水未直接接入主截污干管,截留污水接入低区合流管道,随后进行低区二次截污。低区于北站路泵站前进行截污,截留污染接入湘江中路上的现状 DN1500 截污干管,溢流雨水进入北站路排渍泵站提升。4.4.8.截污模式分析截污模式分析截污干管目前湘江大道上已敷设 DN2000 及 DN1500 截污干管各一套,两者并联运行,通过凤嘴泵站提升进入金霞污水处理厂,两根截污干管共同分担沿江七座泵站汇流区域内的截留污水的收集及输送。4.4.9.管道病害现状管道病害现状4.4.9.186、1.检测范围检测范围本次检测范围为南至南二环,北至三一大道,西临湘江,东至芙蓉路,检测对象是范围内的市政道路排水管网进行病害及功能检查。4.4.9.2.检测结果统计及结论检测结果统计及结论4.4.9.2.1.4.4.9.2.1.南湖港片区南湖港片区本次检测范围为北到白沙路、南至二环线、西至湘江、东到雨花路的南湖港泵站汇水范围,检测对象是范围内的部分市政道路排水管网进行病害及功能检查。本次完成管道 QV 检测共计44734.3 米。本次检测发现存在水位达 50%80%的管段共 10 段,累计长度共 518.7 米;存在水位达 80%以上及满水的管段共 24 段,累计长度共 869.6 米;存在淤187、积的管段共 926 段,累计淤积量共 1175.6方。通过检测共发现缺陷 1692 处,其中结构性缺陷 618 处,功能性缺陷 1074 处。结构性缺陷中以错口(283 处)为主,占 16.7%,其次为接口材料脱落(88 处)和破裂(73 处),分别占 5.2%和 4.3%;功能性缺陷以障碍物(621 处)为主,占 36.7%,其次为沉积(414 处)和结垢(25 处),分别占 24.5%和1.5%。本次检测发现存在功能性缺陷管道共 1074 段,累计长度共 15088.2 米;本次检测发现 3 级、4 级结构性缺陷共 144 处,主要为错口、接口材料脱落等。4.4.9.2.2.4.4.9.2188、.2.灵官渡片区灵官渡片区本次检测范围为北到劳动路、南至向东南、西至湘江路、东到天剑路的灵官渡泵站汇水范围,检测对象是范围内的部分市政道路排水管网进行病害及功能检查。本次完成管道 QV 检测共计24453.1 米。本次检测发现存在水位达 50%80%的管段共 2 段,累计长度共 7.9 米;发现存在水位达 80%以上及满水的管段共5段,累计长度共73.5米;发现存在淤积的管段共725段,累计淤积量共675.56方。通过检测共发现缺陷 1371 处,其中结构性缺陷 511 处,功能性缺陷 860 处。结构性缺陷中以错口(234 处)为主,占 17.1%,其次为接口材料脱落(38 处)和破裂(64189、 处),分别占 2.7%和 4.6%;功能性缺陷以障碍物(520 处)为主,占 37.9%,其次为沉积(293 处)和结垢(30 处),分别占 21.4%和2.2%。本次检测发现存在功能性缺陷管道共 854 段,累计 7987.1 米;发现 3 级、4 级结构性缺陷共湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告51145 处,主要为错口、接口材料脱落等。4.4.9.2.3.4.4.9.2.3.小西门片区小西门片区本次检测范围为北到解放西路、南至西湖路、西至湘江、东到建湘路的小西门泵站汇水范围,检测对象是范围内的部分市政道路排水管网进行病害及功能检190、查。本次完成管道 QV 检测共计21167.2 米。小西门泵站汇水区内湘江中路(西湖路-解放西路)管内均为满管运行,管内情况不明。通过检测共发现缺陷 446 处,其中结构性缺陷 146,功能性缺陷 300 处。结构性缺陷中以错口(84 处)为主,占 18.8%,其次为接口材料脱落(17 处)和腐蚀(14 处),分别占 3.8%和 3.2%;功能性缺陷以障碍物(148 处)为主,占 33.2%,其次为沉积(138 处)和结垢(10 处),分别占 30.9%和 2.2%。据统计小西门泵站汇水区排水管渠的结构性缺陷 146 处,其中 3 级缺陷 9 处,4 级结构性缺陷 9 处,主要为错口、破裂和异191、物穿入落等,各路段管段结构性缺陷。4.4.9.2.4.4.4.9.2.4.浏正码头片区浏正码头片区本次检测范围为北到中山路、南至五一路、西至湘江路、东至建湘路的浏正码头泵站汇水范围,检测对象是范围内的部分市政道路排水管网进行病害及功能检查。本次完成管道 QV 检测共计 14785.7 米。本次检测发现存在水位达 50%80%的管段共 6 段,累计长度共 116.2 米;发现存在水位达 80%以上及满水的管段共 41 段,累计长度共 1576.1 米;发现存在淤积的管段共 510 段,累计淤积量共 444.9 方。通过检测共发现缺陷 998 处,其中结构性缺陷 314 处,功能性缺陷 684 处192、。结构性缺陷中以错口(129 处)为主,占 12.9%,其次为破裂(49 处)和腐蚀(49 处),分别占 4.9%和 4.9%;功能性缺陷以障碍物(324 处)为主,占 32.5%,其次为沉积(314 处)和结垢(34 处),分别占 31.5%和 3.4%。本次检测发现存在功能性缺陷管道共 686 段,累计 7242.8 米;发现 3 级、4 级结构性缺陷共79 处,主要为错口、接口材料脱落等。4.4.9.2.5.4.4.9.2.5.桂花祠片区桂花祠片区本次检测范围为北到营盘路、南至中山路、西至湘江路、东到建湘路的桂花祠泵站汇水范围,检测对象是范围内的部分市政道路排水管网进行病害及功能检查。本193、次完成管道 QV 检测共计15717.1 米。本次检测发现存在水位达 50%80%的管段共 17 段,累计长度共 382.6 米。发现存在水位达80%以上及满水的管段共 5 段,累计长度共 73.5 米;发现存在淤积的管段共 380 段,累计淤积量共 650.9 方。通过检测共发现缺陷 723 处,其中结构性缺陷 258 处,功能性缺陷 465 处。结构性缺陷中以错口(106 处)为主,占 14.6%,其次为接口材料脱落(52 处)和破裂(31 处),分别占 7.2%和 4.3%;功能性缺陷以沉积(248 处)为主,占 34.3%,其次为障碍物(196 处)和结垢(17 处),分别占 27.1194、%和2%。本次检测发现存在功能性缺陷管道共 413 段,累计 4717.7 米;发现 3 级、4 级结构性缺陷共49 处,主要为错口、接口材料脱落等。4.4.9.2.6.4.4.9.2.6.北站路片区北站路片区本次检测范围为北至湘雅路、南至营盘路、西至湘江路、东至芙蓉路的北站路泵站汇水范围,检测对象是范围内的部分市政道路排水管网进行病害及功能检查。本次完成管道 QV 检测共计9409.1 米。本次检测发现存在水位达 50%80%的管段共 13 段,累计长度共 329.8 米;发现存在水位达80%以上及满水的管段共 24 段,累计长度共 1051.9 米。通过检测共发现缺陷 389 处,其中结构195、性缺陷 130 处,功能性缺陷 259 处。结构性缺陷中以错口(66 处)为主,占 16.9%,其次为接口材料脱落(26 处)和破裂(11 处),分别占 6.7%和 2.8%;功能性缺陷以沉积(124 处)为主,占 31.9%,其次为障碍物(112 处)和结垢(22 处),分别占 28.8%和5.7%。各缺陷数量统计见如下。本次检测发现存在功能性缺陷管道共 259 段,累计长度共 3579.7 米;发现 3 级、4 级结构性缺陷共 15 处,主要为错口、破裂和变形等。4.4.9.2.7.4.4.9.2.7.老康凼片区老康凼片区本次检测范围为北至三一大道、南至竹山园街、西至湘江路、东至芙蓉路的老196、糠凼泵站汇水范围,检测对象是范围内的部分市政道路排水管网进行病害及功能检查。本次完成管道 QV 检测共计 6284.7 米。本次检测发现存在水位达 80%以上及满水的管段共 9 段,累计长度共 366.6 米;发现存在淤积的管段共 206 段,累计淤积量共 125.56 方。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告52通过检测共发现缺陷 317 处,其中结构性缺陷 106 处,功能性缺陷 211 处。结构性缺陷中以错口(56 处)为主,占 17.7%,其次为接口材料脱落(21 处)和破裂(10 处),分别占 6.6%和 3.2%;功能性缺陷以197、障碍物(136 处)为主,占 42.9%,其次为沉积(73 处)和结垢(1 处),分别占 23.0%和 0.3%。本次检测发现存在功能性缺陷管道共 211 段,累计长度共 3129.1 米;发现 3 级、4 级结构性缺陷共 26 处,主要为错口、破裂等。4.4.10.排水系统存在问题分析排水系统存在问题分析4.4.10.1.截污系统问题截污系统问题1.截污系统截污标准低金霞纳污区现状截污系统按旧标准 1 倍截污建设,受金霞厂处理能力仅能满足旱季污水处理需求的影响,实际系统运行截流倍数基本为 0,截污系统建设标准低,与现有国家规范及长沙市地区规划要求差距较大,无法满足湘江水环境保护对各排口的溢流198、污染控制目标需求。2.厂网站不匹配目前,金霞纳污区已完成 30 万方/天的规模提升,但现有条件下,凤嘴泵站及前端截污系统的截污能力尚未实现提标,截污系统的截污能力无法匹配现有污水处理厂处理能力。3.高区截污模式问题即便对高区截流井采取了精准截污和限流改造,但截流污水继续与低区合流水混合后再次截污,截污效率还是会大打折扣。4.截污流量控制问题目前金霞纳污区服务的湘江大道沿线所有截污井均采用传统的槽坎式截污井,随截污端管径可一定程度上控制入截污干管流量,但截污流量受上游合流管水位影响较大,合流管道高水位条件下,截流污水量完全不受控制,在截污干管过流能力一定的情况下,七个纳污分区的入管流量存在分配不199、均。5.外河水倒灌现有截污井均采用固定坎形式,且大部分坎顶处于湘江 20 年一遇洪水位以下以下,湘江高水位条件下,大量江水可通过高排通江系统反向翻越截污坎,进入低排系统及截污干管系统。4.4.10.2.截污干管存在的问题截污干管存在的问题1.截污干管污水囤积目前金霞污水处理厂极限处理能力为 1819 万吨/天,晴天纳污区实际平均污水总量为 2224万吨/天,多余的污水临时送至开福厂进行处理。雨天超过污水厂处理能力的截流污水,全部直接通过雨水排口溢流,或高水位囤积于合流管网中。2.截流式合流制“污水、雨水、江水”互通问题当湘江水位达到 33m 左右时,江水就能通过高排通江管、高区截流井反灌进入低200、区合流管和截污干管;雨天雨水通过截流管进入截污干管,水位越高进入量越大。3.截污干管高水位运行根据调查,湘江大道截污干管 70%处于高水位运行状态,雨季部门区域截污干管水位超过管顶 2m,截污系统高水位状态下,一方面导致低区合流管污水入管难,污染物大量囤积于低区合流管,第二方面,雨天截污干管污水可反向翻越截污坎进入排渍泵站,抽排进入湘江,形成严重的溢流污染。4.截污干管淤积在高水位运行的情况下,由于缺少备用的输送通道,截污干管基本失去清淤维护的能力,在此条件下,干管内淤积情况严重,淤积导致截污干管水位抬升,过流能力受损。5.截污干管收集效率低、污水浓度低的问题一是污水源头的问题,二是污水输送过201、程中的问题,后者是主因。截污干管高水位的现象,导致截污系统实际基本丧失了截污能力,整个排水管网犹如一座大型的、相互连通的、高水位的“化粪池”,生活污水接入后根本不是按设计工况收集输送,再加上地下水的大量入渗、污染物的物理沉积及沿途生物降解现象,导致截污干管污水收集效率低、污水厂进厂污水浓度低。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告534.4.10.3.其他排水系统问题其他排水系统问题1.管网错接混接问题根据金霞污水处理厂纳污区排水管网排查检测结果,已建合流制排水管网存在“高区截流污水进入低区二次截污”、“高区雨水混接入低区”、“低区污水错接202、入高排通江管”、“截污干管高水位运行反灌至雨水管网”、“截流污水翻坎下河”等问题,导致旱季污水下河、雨季污水抽排入湘江、低区内涝等风险问题时有发生。2.管网病害问题金霞纳污区排水管网均建设年代较为久远,管网功能性、结构性病害普遍,对管网过流能力削减严重。3.沿江排渍泵站运行问题受环保压力影响,沿江排渍泵站目前全线关闭自排涵闸,雨天机排也是管网高水位、即将出现内涝风险时才开,这种非正常保守运行工况,反而加剧了污水囤积发酵现象和溢流污染问题。4.截污管网及设施调查难度问题1)截污管网及配套截污设施极为错综复杂,当前的排水管网是多次建设的结果,现有的管线测量、调查技术,远远无法做到完全调查清楚。2)203、截污干管结构性和功能性病害情况严重,加上当前排水管网管理维护水平有限,导致管网淤积严重、地下水入渗量大。3)传统截流井无限流功能,雨季实际截流水量失控。4.5.在建、待建项目相关性分析在建、待建项目相关性分析4.5.1.本项目与凤嘴泵站改造及配套压力管道项目的关系本项目与凤嘴泵站改造及配套压力管道项目的关系凤嘴泵站改造及配套压力管道建设工程主要建设内容为污水提升规模旱季由 18 万吨/天扩建至 25 万吨/天,雨季提升规模达到 39 万吨/天;新建从凤嘴泵站至金霞污水处理厂 DN1800-DN2000出水压力管约 4.3km。凤嘴泵站规模提升后,可作为本项目新建的北站路泵站的应急备用泵站,在北204、站路泵站检修及发生故障时,可满足金霞纳污区的旱季污水提升。新建的凤嘴泵站至金霞污水厂段压力管,将和原凤嘴泵站 dn1800 出水压力管,一起作为本项目北站路泵站 dn2400 出水管道的下游通道。4.5.2.本项目与桂花祠泵站及调蓄池建设项目的关系本项目与桂花祠泵站及调蓄池建设项目的关系桂花祠泵站及调蓄池建设项目正在建设实施,本次设计的新建截污干管位于桂花祠调蓄外壁池东侧与规划浅隧之间。新建截污管承接桂花祠泵站及调蓄池的出水,并输送至北站路泵站。本次设计在桂花祠泵站北侧处设置有检查井用于接驳桂花祠泵站及调蓄池出水。桂花祠调蓄池示意图桂花祠调蓄池示意图4.5.3.本项目与小西门泵站高区截污井改造205、的关系本项目与小西门泵站高区截污井改造的关系小西门高区截污井改造项目目前处于方案阶段,方案暂未确定。目前小西门高区截污管改造项目有两个初步方案,分别为新建截污管从上游绕行;或沿湘江大道新建高区截污管。根据现有资料由于浅隧和现状管线以及锚杆的影响,小西门高区截污管在湘江大道上无管线位置,需上游绕行。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告54湘江大道(坡子街湘江大道(坡子街解放路)管线综合横断面图解放路)管线综合横断面图若不建浅隧,小西门高区截污管可敷设于湘江大道东侧绿化隔离带内。4.5.4.本项目与湘江风光带基础设施改造项目的关系本项目与湘江206、风光带基础设施改造项目的关系湘江风光带基础设施提质建设项目,项目位于长沙市开福区湘江风光带(橘子洲大桥-北辰三角洲),南起橘子洲大桥,北至北辰三角洲,全长约 5.5km,主要建设内容为湘江风光带部分区域绿化、铺装提质、下层广场提质、增加重要区域亮化、监控系统、给排水系统;整体设施设备修复等。重点节点包括象棋广场、风帆广场、国旗广场(营盘路口)、潮宗门等区域(注:不包含堤顶以西区域,不包含市政人行道及市政人行道以东区域)。根据该项目施工图,本次设计的新建截污管部分顶管工作坑位于该项目红线范围内,如 W12、W13 号工作坑完全位于该项目红线范围内,W8、W9、W11 工作坑局部位于该项目红线范围207、内。该项目已基本实施完成,本次新建截污管施工期间会对该段风光带造成局部损坏,施工完成后需按原标准恢复。4.6.要素保障分析要素保障分析土地保障要素方面,北站路泵站及调蓄池建设项目需在规划绿地及市政设施用地进行建设。资源环境要素保障方面,项目的建设是改善水资源水质、生态承载能力,不存在环境敏感区和环境制约因素。保障分析主要为北站路泵站及调蓄池建设涉及的土地保障要素分析。根据:中心分区开福寺单元、烈士公园单元控制性详细规划分析湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告55规划用地图规划用地图地上建筑(配电间等)用地在控规中地块编号为 Z04-A02208、,用地性质 U21(市政设施用地),用地指标为净用地面积 2167,容积率 0.5,建筑密度 25%,绿地率 40%,建筑控高 12 米,开口方向为东侧。地下构筑物用地在控规中地块编号为 Z04-A03,用地性质 G1(公园绿地),用地指标为,净用地面积 46052,容积率 0.05,建筑密度 5%,绿地率 80%,建筑控高 9 米,开口方向为东侧Z04-A03:本地块均为构筑物,容积率维持现状;地下构筑物施工完成后对地表进行绿化恢复,绿地率保留现状;地上构筑物主要为规划检修楼梯间,面积约 22.9,高度 3.3 米,均满足指标要求。Z04-A02:新建配电间建筑面积为约 339.8 平米,现209、状排渍泵站建筑面积为 258.28 平米,地块内总建筑面积为 598.08 平米,总容积率为 0.276,未超过控规要求的 0.5 的容积率。建筑高度9.2m,小结:经比对,规划调整后,各项经济技术指标均符合原控规要求,本次规划调整前后原规划各项指标可保持不变。第五章第五章 项目建设方案项目建设方案5.1.技术方案技术方案5.1.1.改造目标改造目标1.污水系统改造目标1)旱季污水全截流,实现旱季污水全进入污水处理厂处理。2)减少区域各排口溢流次数,削减各排口污染物下河量,改善排口入河水体水质。3)提高金霞纳污区污水进水 BOD 浓度,满足湖南省污水系统提质增效三年行动计划需求5.1.2.改造210、标准改造标准污水系统改造标准1)雨季污水干管截污标准为两倍,截流污水最大程度进入污水处理厂生化单元进行处理,处理规模以外余量按一级强化处理标准进行控制。2)雨季区域各高低区排口实现溢流频次控制率大于等于 50%。3)金霞纳污区 BOD 浓度提高 30%,结合片区三期及上游截污系统改造,实现提质增效三年行动计划污水处理厂进水 BOD 浓度100mg/l 的政策要求。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告565.1.3.技术路径技术路径5.1.4.总体技术方案总体技术方案基于对合流制溢流污染控制、雨水系统提标及排水系统提质增效的需求,金霞纳污区211、排水提标改造总体方案明确改造方案如下:对于溢流频次控制目标:截流倍数由 1 倍提高至 2 倍,7 个子汇水区新建 7 座溢流污染控制调蓄设施,高低区污水单独截流,通过上述改造方案可实现 50%溢流频次控制及 45%入河污染物控制。对于排水防涝目标:对于纳污区不满足 50 年一遇内涝防治标准问题,不在总体方案论证范围内,仅明确提出对排水管网及排渍泵站按照三年一遇进行提标改造。总体方案明确的具体改造内容:1)截污干管提标:湘江大道沿线由南湖港泵站至凤嘴泵站的截污干管全部进行提标扩建,截污倍数由 1 倍提高至 2 倍;2)压力管扩建:凤嘴泵站至金霞污水厂压力管污水输送能力由现状约 30 万 m/d 212、扩建至 75湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告57万 m/d;3)污水厂扩容提标:金霞污水厂处理规模由 18 万 m/d 扩容至 30 万 m/d,改造后全过程处理能力雨季达到 39 万 m/d,同时厂内新建一级强化处理设施 36 万 m/d,雨季总处理能力达到75 万 m/d(污水厂扩容已实施);4)调蓄池建设:纳污区内 7 个子汇水区建设 7 座调蓄池,总调蓄容积约 4.55 万 m。同时基于湘江大道浅隧方案,预留建设污水泵站(其中小西门调蓄池已实施);5)高低区截污系统分离:7 个子汇水区均新建高区截污管,高区污水不再进入低区二次213、截污,直接进入湘江大道截污干管(浅隧条件下进新建污水泵站)在高排涵高低区分界线位置设置智能截流井进行总截流,截流管按 2 倍截污+溢流频次控制需求截流量设计,截流管排往调蓄池,在进入调蓄池前再设置智能截流井进行分流。截污管按 2倍截流流量进行设计进入污水提升泵站,超量污水则进入调蓄池中。高排系统截污改造规模统计如下:名称高排涵断面尺寸(mm)高区截污管管径(对原理图)湘春路高排管2400+15002400营盘路高排18001200中山路高排管20001000五一路高排管18001000解放路高排管22001800人民路高排管15001000西湖路高排管2.4x1.82000劳动路高排管、白沙路214、高排管DN1800+DN22002200水厂路高排4x33x36)雨水系统提标:对排渍泵站及雨水管按照 3 年一遇进行提标扩建。5.1.5.金霞纳污区近期项目建设计划铺排金霞纳污区近期项目建设计划铺排5.1.5.1.项目铺排基本情况项目铺排基本情况湘江大道排水系统综合提标改造项目共计铺排项目 23 个,其中子项 9 已完成建设,子项 1金霞污水处理厂提标改造工程在建,子项 2、6 在湘江大道沿线排水等管线改造工程一期中已完成EPC 招标。对于长沙市公共工程建设中心负责的湘江大道沿线排水等管线改造工程,共包括 9 个建设子项目,已完成 1 项,正在进行的 2 项,还有 6 项需在 2025 年年215、底前基本完成建设,时间进度极为紧迫。根据湘江大道沿线排水等管线改造工程总体技术方案,为了保证前面已实施工程充分发挥效果,湘江大道截污干管的建设刻不容缓,后续将陆续落实并启动其他子项的建设,以实现第二轮中央环保督查整改要求,达到纳污区水环境保护与排水安全的需求。序号项目名称项目类型主要建设内容项目分期实施年限1长沙市金霞污水处理厂扩容提标工程水污染治理类金霞污水厂旱季处理规模由18 万吨/天扩建至 30 万吨/天,出水标准由一级 A 提升至准 IV 类。在建2023湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告58序号项目名称项目类型主要建设内容项目216、分期实施年限2凤嘴泵站及出水管道提标改造工程水污染治理类凤嘴泵站旱季提升规模由 18万吨/天扩建至 30 万吨/天,雨季提升规模扩建至 75 万吨/天,出水压力管道同步提标扩建。一期20243湘江大道截污干管提标改造工程水污染治理类沿湘江大道新建南湖港泵站至凤嘴泵站截污干管,截污干管长度总计 6.95km,管径为DN1500-DN2600,配套新建截污管 2.75km。二期20254金霞污水处理厂一级强化处理设施建设项目水污染治理类金霞污水处理厂内新建雨季截流污水一级强化处理设施36 万方/天。三期20255南湖港泵站改造及调蓄设施建设工程水污染治理类、水安全防治类建设约 21500 立方米溢217、流污染调蓄池及截污井两座,同步对南湖港泵站进行综合改造三期20256桂花祠泵站改造及调蓄设施建设工程水污染治理类、水安全防治类建设约 6000 立方米溢流污染调蓄池及截污井一座,同步对桂花祠泵站进行综合改造一期20247灵官渡泵站改造及调蓄设施建设项目水污染治理类、水安全防治类建设约 5500 立方米溢流污染调蓄池及截污井一座,同步对灵官渡泵站进行综合改造三期20258浏正码头泵站改造及调蓄池建设项目水污染治理类、水安全防治类建设约 2200 立方米溢流污染调蓄池及截污井一座,同步对浏正码头进行综合改造三期2025序号项目名称项目类型主要建设内容项目分期实施年限9小西门泵站末端调蓄设施及停车场218、公建项目水污染治理类、水安全防治类主要建设内容包括 10.6m/S排渍泵站,1.6m/s污水泵站,6000m调蓄池,配套排水管网约 800m已建202210北站路泵站改造及调蓄池建设项目水污染治理类、水安全防治类建设约 4000 立方米溢流污染调蓄池及截污井两座,同步对北站路南北泵站进行综合改造,新增北站路污水提升泵站75 万方/天。二期202511老康凼泵站改造及调蓄池建设项目水污染治理类、水安全防治类建设约 3500 立方米溢流污染调蓄池及截污井一座,同步对老康凼泵站进行综合改造三期202512湘江大道、南湖路、水厂路高区截污管新建工程水污染治理类建设高区截污管约 4.65km;改造高区截219、污井八座三期202513白沙路、劳动路高区截污管新建工程水污染治理类建设高区截污管 1.45km;改造高区截污井三座三期202514西湖路、人民路、解放路高区截污管新建工程水污染治理类建设高区截污管约 2.2km;改造高区截污井三座二期202515五一大道高区截污管新建工程水污染治理类建设高区截污管约 0.35km;改造高区截污井一座三期202516中山路、营盘路高区截污管新建水污染治理类建设高区截污管约 1.4km;改造高区截污井两座三期2025湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告59序号项目名称项目类型主要建设内容项目分期实施年限工程220、17湘春路、湘雅路高区截污管新建工程水污染治理类建设高区截污管 1.95km,改造高区截污井两座三期202518开福寺路高区截污管新建工程水污染治理类建设高区截污管 1.2km;改造高区截污井 1 座三期202519长沙市天心区排水管网清淤疏浚及管涵修复工程水污染治理类、水安全防治类对天心区约 103.5km 排水管网进行清淤疏浚,修复严重病害管网 74 处二期202520长沙市开福区排水管网清淤疏浚及管涵修复工程水污染治理类、水安全防治类对开福区约 42km 排水管网进行清淤疏浚,修复严重病害管网 44 处二期202521长沙市芙蓉区排水管网清淤疏浚及管涵修复工程水污染治理类、水安全防治类对221、芙蓉区约 7.2m 排水管网进行清淤疏浚,修复严重病害管网 3 处二期202522长沙市开福区排水管网提标改造工程水安全防治类对开福区范围内不满足规划标准的约 18.2km 排水管网进行提标改造三期202523长沙市天心区排水管网提标改造工程水安全防治类对天心区范围内不满足规划标准的约 24.2km 排水管网进行提标改造三期202524长沙市芙蓉区排水管网提标改造工程水安全防治类对芙蓉区范围内不满足规划标准的约 4.0km 排水管网进行提标改造三期20255.1.5.2.分期建设内容相关性分析分期建设内容相关性分析湘江大道一二三期项目相辅相成,共同实现片区各排口溢流频次削减率50%,溢流污染削222、减率45%的目标需求,其中截污干管提标改造为整体项目的关键,一期工程所建设的小西门泵站及调蓄池、桂花祠泵站及调蓄池改造完成后,结合二期的截污干管提标,则小西门汇水区、桂花祠汇水区溢流污染控制目标即可达成,二期北站路泵站建成后则可实现北站路汇水区的溢流目标需求,三期待四个汇水区泵站及调蓄池全部建设完成后,则系统目标即可全部实现。5.1.6.总体方案对本子项建设要求总体方案对本子项建设要求5.1.6.1.改造思路改造思路1)污水系统改造思路对于溢流频次的控制通常主要通过增加末端调蓄的方式来实现,在合流制体系中,增大截留倍数对于控制溢流频次也有较好的效果。拟通过模型对现况一倍截流情况下,对溢流频次及223、污染物削减量做现况评估。在截留倍数提高至 2 倍情况下,再对溢流频次及污染物削减量进行评估。在 2 倍截流条件下,通过设置末端调蓄池控制溢流频次不高于 50%,确定所需调蓄池最小容积。调整现有高区截污就近接入低区合流管的截污模式,单独设置高区截污管,将高区截流污水直接接入截污干管或污水提升泵站,以此提高高区排水系统的截污效率。针对污水系统提质增效,拟采用结合截污干管提标改造需求,新建截污高标准截污干管,提高建设标准及质量,尽可能减少外水入侵截污干管,以此提高片区污水入金霞厂浓度。2)雨水系统改造思路针对雨水系统改造,一方面需按三年一遇建设标准提标现有高低区排水管网及排渍泵站,二是结合片区老旧小224、区改造、新建小区建设及市政基础设施建设,逐步推行海绵城市建设;三是结合片区建设条件,建设削峰调蓄池,削减降雨峰值雨水排放量,逐步实现片区防涝标准。5.1.6.2.总体方案对湘江大道截污管建设要求总体方案对湘江大道截污管建设要求根据总体方案要求,整个湘江大道沿线工程范围内截污干管分重力流管道及压力流管道 2 种,整个截污干管大致分为 3 段布置:1)新建南湖港泵站-五一路为污水压力管道,主要提升南湖港泵站及灵官渡泵站的截流污水,此段南湖港杜甫江段现状为污水压力管道因建设年代已久,杜甫江阁五一路段现状为污水重湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报225、告60力管此段现状重力截污管道与浅隧冲突,因而该两段管道近期均保留作为应急备用,远期浅隧建设再行废除;2)新建五一路北站路泵站为污水重力流管道,主要收集刘正码头泵站及桂花祠泵站的截流污水,同时转输南湖港泵站、小西门及灵官渡泵站的污水,此段现状污水重力流管道因与隧道平面及竖向冲突严重,近期保留作为应急备用,远期浅隧建设再行废除;3)新建北站路泵站-凤嘴泵站为污水压力流管道,主要提升北站路以南所有汇水区的截流污水,此段现状污水重力流管道因与隧道平面及竖向冲突较多,近期保留作为应急备用,远期浅隧建设再行废除;老康凼泵站截流后的污水提升后进入北站路凤嘴的新建压力污水管道内,最终提升进入金霞污水处理厂。226、本次新建截污干管标准:满足区域 2 倍截流污水输送标准。根据总体方案关于截污干管计算结果,小西门泵站以南为 d1800 的污水压力管,小西门泵站至北站路泵站为 d2200-2600mm 污水重力管,北站路泵站至金霞污水厂为 d2400-d1800mm 污水压力管(直接进入金霞污水厂),同时北站路泵站至凤嘴泵站现状 d2400mm 污水重力管近期保留,保证凤嘴污水泵站与新建北站路污水泵站互为备用,远期浅隧建设时再废除。通过本次对截污干管的新建,使其具备两倍截流污水的输送能力,并且在浅隧建设浅,保留老截污干管检修备用功能。5.1.6.3.总体方案对北站路泵站及调蓄池的建设要求总体方案对北站路泵站及227、调蓄池的建设要求根据金霞污水厂纳污区排水系统提标改造工程总体方案,北站路泵站主要改造内容:1)雨水泵站排渍能力维持不变,因规划浅隧建设,泵站进水管道标高与浅隧冲突,需降低进水管道标高,泵站需原址重建;2)新增泵站污水提升能力用于提升片区内截流污水;3)新建初雨截流调蓄池根据金霞污水厂纳污区排水系统提标改造工程总体方案,北站路南北排渍泵站排渍能力均满足规划需求,但受规划浅隧影响,进水管及北泵站均需改造重建。北泵站北侧泵站 dn2000进水管管底标高约 30.13m,规划浅隧底标高为 29.86m。进水管道与浅隧完全冲突,待浅隧建设,进水管需改造降低标高避让浅隧,北排渍泵站同步需改造重建。考虑到浅228、隧尚处于规划阶段,故因浅隧建设导致的进水管道降低及排渍泵站改造暂不列入本次建设内容,待浅隧建设时同步进行进水管及排渍泵站改造。结合截污干管的总体方案,截污干管于北站路泵站-金霞污水处理厂为污水压力流管道,提升北站路泵站片区的截流污水,同时转输南湖港泵站、灵官渡泵站、小西门泵站、刘正码头泵站及桂花祠泵站等片区的污水。故北站路新增污水泵站提升能力设计为北站路泵站片区、南湖港泵站、灵官渡泵站、小西门泵站、刘正码头泵站及桂花祠泵站等片区的截流污水。5.1.7.结论结论北站路排渍泵站暂不进行改造,待浅隧建设时同步进行进水管及排渍泵站改造。考虑节约用地,新建污水泵站与调蓄池合建,统一选址。北站路新增污水泵229、站提升能力设计为用于提升北站路泵站片区、南湖港泵站、灵官渡泵站、小西门泵站、刘正码头泵站及桂花祠泵站等片区的截流污水。本次对截污干管的新建,使其具备两倍截流污水的输送能力,并且在浅隧建设浅,保留老截污干管检修备用功能。5.2.设备方案设备方案5.2.1.设备方案概况设备方案概况本次湘江大道沿线排水等管线改造二期工程主要设备包含截污干管相关的智能截污井、冲洗闸门;北站路泵站及调蓄池改造主要设备包含调蓄池冲洗门、水泵、通风、除臭设备等;5.2.2.设备选型原则设备选型原则1、积极稳妥的采用新工艺、新技术、新材料及新设备,力求技术先进、经济合理、运行可靠、管理方便;2、采用先进可靠的控制系统,实现自230、动化管理,做到技术可靠、经济合理,同时后期运维的劳动定员;3、设备选用高效、安全、符合国家有关标准的产品。5.2.3.管道冲洗设备设计方案管道冲洗设备设计方案本此设计对目前工程上常用的两种水力疏通设备拦蓄盾与液动闸门冲洗设备进行技术经济比较,二者冲洗的过程基本一致,主要包括以下四个步骤:1)拦蓄利用拦蓄盾或液动闸门对管道水流进行拦蓄,拦蓄管道水流工程中、不锈钢材料制成的铅封湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告61与拦蓄门保持严密闭合,防止拦蓄水的渗漏。依据原有排水管道参数确定拦蓄门的规格及井室尺寸,超声波液位仪安装于拦蓄截断面的上部,用于231、检测拦蓄水水位和出水水位。2)蓄水管道水在拦蓄盾或液动闸门的上游进行蓄集,可以预先设定拦蓄水位。完善的水位监测和调控技术,使得对排水管网的管理更加灵活便捷,中控系统可以显示任意时段设备在管网的运行状况。亦可根据实际情况和水务管理人员的规划预先对设备的运行程序进行设定。现场收集的数据都可以通过远程控制系统进行分析,进而更加有效的对管网系统进行管理。3)管道冲洗可根据现场实际情况控制拦蓄盾或液动闸门开启频率和冲洗管道的蓄集水量。当管道水蓄集到预设水位,拦蓄门瞬时开启,拦蓄水中的悬浮物和固体杂质随水流从拦蓄门下排出。拦蓄水将以席卷流的方式对拦蓄门下游管道进行有效、可靠的冲洗。拦蓄盾冲洗设备图示拦蓄盾232、冲洗设备图示液动闸门冲洗设备图示液动闸门冲洗设备图示序号内容拦蓄盾液动闸门1截流形式半截流,不能实现管道停产检修全截流,能实现管道停产检修2是否能自动冲洗通过液压控制,可实现自动冲洗通过液压控制,可实现自动冲洗3冲洗效果截流水头 1-2m,冲洗水头低,效果不如液动闸门可根据需要调整管道内冲洗水头4设备安装便于安装便于安装5设备费用DN2600mm 拦蓄盾设备费用约 170 万/套DN2600mm 拦蓄盾设备费用约 200 万/套水力冲洗系统主要用于对流速低、流量小、容易发生淤积和不便于人工清掏的排水管道进行冲洗、维护。不雳要外部水源,利用管道自身水量,自动、定时对管道进行冲洗,从而降低管道维护233、的成本,大大降低人工清掏的危险性。结合上述比选,本次设计采用液压闸门对管道进行冲洗,同时可以实现管道的全截流,便于管道的后期的停产检修。本次设计根据管道布置情况,共设置了 5 套液压闸门冲洗设备。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告625.2.4.智能截污井设计方案智能截污井设计方案5.2.4.1.设备功能及主要组成设备功能及主要组成智能截污井主要功能一方面为精准控制截污流量,第二方面为自动化智能控流防倒灌系统,其主要设备包含一下几部分:1)液动限流闸门,安装在截污管端,其包含闸门本体、液压缸、油管、液压站、控制系统,其为实现截流污水的精234、准控制,即根据截污标准(金霞厂为两倍截污)要求,晴天污水全进入截污干管,雨季闸门通过配套液位感知系统,实时调整闸门开启度,以确保进入截污管的污水恒定处于两倍截污流量,防治截流污水不可控致使进厂浓度低、低区内涝等问题,此设备为从感知至调节全自动化设备。截污井示意图2)液动下开堰,安装在溢流端,其包含闸门本体、密封件、液压缸及油管、液压站、控制系统等,其为实现防倒灌及减少传统坎式截污对泄洪断面削减的影响,即,活动闸门可根据外河水位及上游管道内水位进行实时调整,外河水位过高时,闸门升起,可防治外水水位倒灌进入低区,造成内涝,外河水位低时,闸门可降下,上游雨水可不受截污坎影响顺利通江,闸门运行过程均时235、刻根据上下游采集水位数据实时调整,以达到截污及行洪安全间的平衡。3)雷达液位计,为系统运行感知设备,截污闸门及溢流闸门可根据液位计感知水位进行实时调控。4)高清防爆摄像头,实时监测截污井内,以便后期运行维护人员精准掌握截污井运行情况,排除排水系统运行故障。5)水质监测仪,利用紫外光吸收法实时监测截污端、溢流端水体水质情况,并根据水质情况及时调整截污量,确保高浓度污水不下河。6)PLC 智能控制柜,截污井全自动控制系统,实现截污系统远程控制。7)SCADA 控制系统,视频、图像、水位、水量、水质自动采集、分析及截污井设备控制系统,可接入区市政维护中心统一管理平台,实现统筹管理。8)雨量计,实时监236、测降雨情况,根据降雨强度实时调整截污井参数,实现截污井最右运行工况。5.2.4.2.设备及质量要求设备及质量要求由于截污井为整个排水管网系统中最重要的环节,承担着防涝安全与水污染控制的双重目标要求,故需在运行精准度、产品质量、产品操控难度、后期维护管理难度、产品使用寿命、后期厂家服务效率等多方面提出更高要求,根据初步设计,各设备的继续要求如下:1)液动限流闸门:成套装置,每套装置包括闸门本体、密封件、液压缸及油管、液压站、控制系统和安装附件等。闸板、闸框、液压缸均采用 304 不锈钢制作。油缸内置位移传感器,使闸门能实现在任意开启位置开启或停止,且闸门驱动液压缸内置传感器防护等级不低于 IP6237、8。闸门可实现无人值守远程操作自动运行。双向承压,正向承压0.2Mpa,反向承压0.06Mpa。液压站为进口泵站。具备手电一体化功能,在断电情况下,可手动启闭闸门。闸门设计使用寿命 25-30 年。液动旋转闸门成套装置,每套装置包括闸门本体、密封件、液压缸及油管、液压站、控制系统和安装附湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告63件等。闸框、液压缸均采用 304 不锈钢制作。闸门可实现无人值守远程操作自动运行。双向承压,正向承压0.2Mpa,反向承压0.06Mpa。液压站为进口泵站。具备手电一体化功能,在断电情况下,可手动启闭闸门。闸门设计使238、用寿命 25-30 年。雷达液位计含不锈钢支架。防护等级:IP65。测量精度不得低于:5 mm(0.2)。雷达波液位计整体应采用耐腐蚀材质的外壳,满足户外安装使用,密封接线和整体封装电子部件应完全防水,应满足恶劣工况条件下使用。高清防爆摄像头含网线、电缆及 304 安装支架。支持最大 1920108030fps 高清画面输出。采用高效变焦激光器补光,低功耗。支持手动跟踪、全景跟踪、事件跟踪,并支持多场景巡航跟踪和检测、云存储服务功能.支持 360水平旋转,垂直方向-20-90。水质监测仪测量原理:双波长紫外吸收法量程范围:0500mg/LCOD 精度:5%COD 分辨率:0.1mg/L防护等级239、:IP68外壳材质 316L 不锈钢PLC 智能控制柜合资及以上品牌 PLC,合资及以上品牌元器件,能实现远程控制。电控柜尺寸不低于 1800*800*600mm,一门两柜式,电液分离。电控柜外壳采用 304 不锈钢,厚度不小于 2.0mm,柜门开合时不致引起柜体变形。柜体防护等级 IP65,具有室外防雨功能。电控柜采用可视双层门设计,外层门配备透明玻璃观察窗。电控柜要装设防止凝露或温度过高的装置,安装温湿度传感器、加热器、排风扇等。电控柜应具有良好的通风装置。PLC 电控柜面板配置不小于 7 寸液晶触摸屏,工作人员可以监视、调整、控制智能截流井系统内各项设备,以及截流井内水位参数。液晶触摸屏240、品牌应与 PLC 保持一致。SCADA 控制系统现场具备信号自动采集和控制;视频图像,智能视频;水位自动检测;雨量自动检测;水质自动检测;具备数据存储功能,且存储查询一年以上的历史数据;报表可查询实时历史数据;可实时生成查询水质水量的历史趋势;可对数据进行相关趋势分析。为了保证智能截流井系统安全稳定运行,降低运营成本,降低生产管理过程中的各种潜在风险,必须建立一套为该工程配套的 SCADA 系统。自控系统必须实现对堰门、闸门启闭过程的全自动化控制(并可手动人工干预)和远程监控。通过现场电控柜触摸屏可对智能截流井程序的参数进行设定,并现场操控设备,监控设备运行情况,并可远程与异地监控中心相连,接241、受区域内统一调度指令。雨量计分辨率不得0.1mm;雨强范围:0.01-4mm/min(允许通过最大雨强 8mm/min);测量准确度:2%;(优于招标文件要求)发讯方式:通过光学感应信号输出;相对湿度:95%。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告645.2.5.调蓄池除臭设备设计方案调蓄池除臭设备设计方案1、除臭方案比选臭气成分是由于污水中的微生物分解水体中的蛋白质、脂肪、碳水化合物发酵过程的产物和不完全产物。按照其化学成分,一般可以分为四类。第一类是含硫化合物,如硫化氢、甲硫醇、甲基硫醚以及噻吩等。第二类是含氮化合物,如氨、三甲胺、酰胺242、以及吲哚等。第三类是烃类化合物,如烷烃、烯烃、炔烃以及芳香烃等。第四类是含氧有机物,如醇、醛、酮、酚以及有机酸等。污水泵站中会产生大量的硫化氢、氨气、甲硫醇、挥发性脂肪酸等大量致臭物质。主要来源有:污水处理时,污水中的溶解氧很少,水中细菌会将硫酸盐或硝酸盐作为氧源,并将硫酸盐还原成亚硫酸盐和硫化物,进而产生硫化氢气体,伴随一定的硫醇和含气态化合物。污水中的固体颗粒经过厌氧消化和好氧消化,会产生大量的氨气。当 pH 值升高时,氨气变得容易挥发,特别是使用苛性碱作为调节剂时,污泥处理产生的恶臭中氨气的浓度最高。在污水处理的发酵过程中,会产生一系列的低分子量有机物,如挥发性脂肪酸,包括丁酸、乙酸和丙243、酸。在氧气浓度低并且 pH 值较低的地方,挥发性脂肪酸的产生量较大。进而产生硫化氢气体,伴随一定的硫醇和含气态化合物。污水中的固体颗粒经过厌氧消化和好氧消化,会产生大量的氨气。当 pH值升高时,氨气变得容易挥发,特别是使用苛性碱作为调节剂时,污泥处理产生的恶臭中氨气的浓度最高。在污水处理的发酵过程中,会产生一系列的低分子量有机物,如挥发性脂肪酸,包括丁酸、乙酸和丙酸。在氧气浓度低并且 pH 值较低的地方,挥发性脂肪酸的产生量较大。除臭方法经历了一个发展过程,从最初采用的物理处理法,逐步发展到效果较好的化学氧化、微生物脱臭法等。常见的方法有物理处理法、热破坏法、化学氧化法、吸附法、吸收法、生物法244、等离子体分解法等几大类。生物除臭法生物除臭法生物法除臭工艺是一种安全可靠的处理方法,异味祛除效率大于 90%。其原理是臭气经收集系统收集后集中送至生物法除臭装置进行处理,臭气通过湿润、多孔和充满活性微生物的滤层,利用微生物细胞对异味物质进行吸附、吸收和降解,将异味物质吸附后分解成 CO2、H2O、H2SO4、HNO3 等简单无机物。生物除臭过程主要以三个步骤进行:水溶渗透;生物吸收;生物氧化。滤料表面覆盖有水层,臭气中的水溶性物质与滤料接触后在表层溶解,并从气相转化为水相,以利于滤料中的细菌作进一步的吸收和分解。另外,滤料的多孔性使其具有超大的比表面积,使气、水两相有更大的接触面积,有效增大245、了气相化学物质在水相中的传送扩散速率(经实验测试所得,其产生的瞬时效应是化学清洗的好几百倍)。所以,水溶渗透过程其实是一物理作用过程,高速的传送扩散意味着滤料可迅速将臭气的浓度降至极低的水平。水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收,恶臭成分从水中转移至微生物体内;滤料中的专性细菌(根据臭源的类型筛选而得到的处理菌种)将以污染物为营养源,把污染物转化为自身的营养物质,使碳、氢、氧、氮、硫等元素从化合物的形式转化为游离态,进入微生物的自身循环过程,从而达到降解的目的。与此同时,专性细菌等微生物又可实现自身的繁殖过程。当作为食物的污染化合物与专性细菌的营养需要达到平衡,而水分、温度、酸碱程度等条件均符246、合微生物所需时,专性细菌的代谢繁殖将会达到一稳定的平衡,而最终的产物是无污染的二氧化碳、水和盐。从而使污染物得以去除。微生物分解恶臭成分的化学反应式如下:a.硫化氢H2S+202H2SO4b.甲硫醇2CH3SH+7O22H2SO4+2CO2+2H2Oc.硫化醇(CH3)2S+5O2H2SO4+2CO2+2H2Od.二甲二硫2(CH3)2S2+13O24H2SO4+4CO2+2H2Oe.氨NH3+2O2HNO3+H2Of.三甲胺2(CH3)3N+13O22HNO3+6CO2+8H2O从以上的反应所示,臭气成分会分解成二氧化碳、水、硫酸、硝酸等酸性物质,适当的散水能冲掉这些酸性物质,以保持适当的微247、生物的生长环境。生物滤池设备具有如下特点:处理气体的范围广,中、低浓度的恶臭气体均可进行处理。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告65微生态循环系统,微生物适应性强,净化效率高,处理后排放物无二次污染。抗冲击负荷能力强,能够适应气质气量变化大的处理要求。运行成本低,设备需求少,操作管理简单,无需外加化学药剂,维护费用极低。处理构筑物少,设置灵活,可在不同区域设置多套生物滤床,也可在产生臭气的构筑物附近就地收集臭气、就地处理。池体结构简单,对场地要求不高,洼地或构筑物间绿地即可满足要求,便于施工。生物除臭构筑物占地面积较大。生物除臭法工艺特248、点:处理效率高,除臭设备能有效去除硫化氢、氨、甲硫醇等特定的污染物外,除臭效果也非常好,达到 90-95%以上;可实现远程或就地二种控制,并有手动和自动二种控制模式。工艺运行实现完全自动,运行非常稳定,基本实现无人管理,无须人工操作,无须维护,工人只需巡视即可;占地面积大(该项目占地面积约为 120);仅能连续运行;对湿度、PH 值、温度等要求较高;运营费用较高。离子除臭法离子空气净化工艺是针对异、臭气体的治理技术。优良的离子法净化工艺成功解决了一些常规治理污染空气异臭味难以解决的问题,凭借其先进的专利设备和成熟的系统工艺取得了比较明显的环境效益和社会效益。离子空气净化工艺运用的正负双极电离技249、术在世界上处于领先地位。该工艺与传统的净化工艺相比,具有设备结构简单,投资运作费用节省,维护保养简便、无二次污染、治理效果明显等优点,尤其在处理低浓度、组织成份复杂的废气以及非连续性排放废气方面更显优势。除臭机理当带电高能颗粒碰撞到中性的氧分子时,它使氧分子中的氧原子失去了电子。变成正极基本离子,而释放的电子在瞬间与另一中性分子结合,形成负氧离子。结果是氧离子的两极分化,并且各吸附 10-20 个分子形成离子群。其除恶臭味的机理:1、利用恶臭气体可氧化、氧离子具有较强氧化性的化学特性,有效氧化分解空气中的污染因子,去除异臭味。使阈值低的化合物分解成阈值高的物质,以降低恶臭浓度;2、利用正负氧离250、子的极性吸附污染气体中的细微颗粒和悬浮物;3、对污染的空气起到有效的消毒和杀菌作用。工艺特点离子空气净化系统可以在任意空间、任意液面、任意部位展开,且对生产工艺及装备无任何影响和损害;根据用户要求,使净化系统与各主体设备同步运行,随生产(或办公)工况既可连续运行又可间断运行并可随净化系统配置终端信息反馈系统来实现人机对话,从而实现对被控制对象进行控制(即单机/联动、手动/自动、就地/远程、变频/调控、参数采集、双向传输、实时监测、自动显示和故障报警等),使空气净化治理系统运行程序化、智能化;净化设备及系统占地面积小、重量轻,安装施工方便、净化系统无需专人值守,操作及维护保养简单;净化设备及系统251、防腐性能好,系统使用寿命长,设备主机的使用年限达 15 年以上。根据生产工况实际及空气污染治理要求,还可随时升级改造;整个系统能耗少。空气污染净化系统局部阻力很小,通风机大都为小型低压离心式。净化系统主体设备(离子发生装置)单台功率仅 0.05KW(视工况可任意组合、增减设备)、且噪音低(32dB)、局部阻力小(50Pa)、设备长年平稳运行、安全可靠(污染气体与离子发生器不发生直接接触,排除任何可能发生的隐患),运行成本很低,加之管理、操作也显得十分简便,完全满足高效、节能的环保治理要求和理念;离子空气净化设备由先进的专利技术支持和高性能、高质量的品质保证,确保系统运行过程中产生大量的正、负氧252、离子、自由基及激发态分子,有效地改善作业环境空气质量,离子空气污染净化系统不产生臭氧;保障了作业人员健康和卫生;净化系统在改善作业、办公、生活环境空气质量的同时,能有效去除和降低室内(建、构筑物内)气体污染物的浓度及异臭味(不是靠稀释而是分解氧化反应从根本上消除污染),最终达标排放;离子净化系统从根本上消除了许多传统净化设备仅治理外排废气而不能有效改善作业环境空气质量的缺陷,且不产生二次污染;离子净化系统常规情况下废气净化效率高达 85%93%。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告66物理法物理法包括掩蔽法和稀释扩散法。掩蔽法通常是采用更253、强烈的芳香气味,或其他令人愉快的气味与臭气掺合,以掩蔽臭气或改变臭气的性质,使气味变得能够为人们所接受,或采用一种能够抵消或中和恶臭的添加剂,以减轻恶臭。稀释扩散法是将有臭味的气体由烟囱排向高空扩散,或者以无臭的空气将其稀释,以保证在烟囱的下风向及臭气发生源附近的人们不受恶臭的侵扰,不妨碍人们的正常生活。物理法主要适用于臭气浓度比较低的工业有组织排放源的恶臭处理,只是将污染物进行了转移。物理法受当地气象条件和地形条件影响较大,另外对烟囱高度也有一定的要求,以保证受控点恶臭物质浓度不超过环境标准。化学法化学洗涤除臭主要是根据臭气的成分选择利用酸(硫酸)、碱(氢氧化钠)、强氧化剂(次氨酸钠)作为洗254、涤喷淋溶液与气体中的臭气分子发生气-液接触,使气相中的臭味成分转移至液相,并藉化学药剂与臭味成分之中和、氧化或其它化学反应去除臭味物质。可应用化学洗涤方法处理的臭味物质如有机硫化合物、含氮化合物、有机酸、含氧碳氢化合物,含卤化物等废弃物质。化学洗涤除臭工艺具有以下特点:处理范围广,抗冲击负荷能力强,可通过调节加药量和溶液的循环流量来适应气流量和浓度的变化。处理时间短,反应迅速,占地面积小。对难处理的恶臭气体,可灵活采用多级洗涤增强系统处理能力。运行过程中需要添加大量的水、化学溶液,运行成本较高。运行过程中产生的废旧液体需要进行适当的处理,处理不当容易造成二次污染。在大气量应用场合,常用的后续单255、元活性炭吸附,带来的活性炭使用量与费用将是一个较大的负担。除臭方法如上所述外还包括吸附法、热破坏法等等,但目前工程实际应用较多的一般为生物除臭法及离子除臭法。综合本项目的工程特征,从占地面积及运行效果等方面考虑,推荐采用离子除臭法。2、除臭设计设计依据(1)恶臭污染物排放标准(GB14554-93)(2)大气环境质量标准(GB3095-96)(3)工厂企业厂界噪声标准(GB12348-90)(4)工作场所有害因素职业接触限值(GB14554-93)(5)工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002)(6)大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)(7)实用供热空调设计手册(8)采暖通风与空256、气调节设计规范(GB50019-2015)(9)业主提供的相关数据以及要求。臭气源分析由于没有项目详细的臭气组分及浓度供参考,因此从废水成分对臭气源作评估。废水成分分析泵站调蓄池收集的截流污水中有机物成分及浮物等污染物浓度较高,这些污染物随着时间的推移会逐渐被微生物分解。微生物在分解污水中污染物的有机物时,会发生以下反应,过程中产生大量挥发性有机物(VOCs)、氨气(NH3)、硫化氢(H2S)等恶臭物质。污水有机物+好氧细菌合成细胞物质新陈代谢产物(NH3、CO2、H2O)污水有机物+厌氧细菌合成细胞物质新陈代谢产物(硫化氢、胺类化合物、甲烷、VOCs等)上述反应中产生的氨气(NH3)、硫化氢257、(H2S)等恶臭物质会使人食欲不振、头昏脑胀、恶心、呕吐,而且可直接对呼吸道、内分泌系统、循环系统及神经系统产生危害。它们具有大气污染和有害气体污染的两重性。气量核算气量核算方法对于除臭气量的核算,我司参考了城镇污水处理厂臭气处理技术规范CJJ/T 243-2016,并结合过往项目经验,按以下原则进行核算:湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告671、需除臭构筑物和设备,根据污水处理过程中可能产生的臭气情况确定。本轮除臭方案中主要臭气源为:调蓄池、泵站、格栅机、格栅井及进出水井等。负一层设备间建议由通风系统考虑,不纳入除臭收集系统。2、需综258、合考虑收集效果及运行成本,若收集气量太少,低于臭气扩散速率或达不到密封罩内部的合理流态,会导致臭气外溢;若收集气量太大,会增加投资成本及运行费用。3、需考虑液/气界面的交换频率,若液面扰动大,液/气交换频繁,臭气扩散速率提高,需设计较大的除臭系数,反之对于液面平静的池体,可考虑较少的除臭系数。4、需考虑人员进入密封区域内的安全性,对于人员经常进入的区域应设计较大的换气次数,确保密封区域内臭气浓度保持较低水平,保障人员安全。而对于人员偶尔进入或者不进入的区域设计较少的换气次数,以减少集气量。5、需考虑构筑物及设备的用气情况,对于需曝气的池子,如曝气沉砂池、好氧池等,收集气量应为曝气量的 110%259、以上,以确保密封罩内形成微负压。本项目除臭装置设计臭气量为 25000m/h。5.2.6.调蓄池冲洗系统设备方案调蓄池冲洗系统设备方案1、冲冼方式比选1)冲洗系统概述冲洗系统设计为调蓄池非常重要的设计部分,因为调蓄池进水后,水中杂质会沉积在池底,为避免杂质淤积减少池容,增加运行和维护量,减少调蓄池臭气的产生,需要设置冲洗设备对调蓄池进行冲洗,常见的调蓄池冲洗设备较多,工程上常用的有智能喷射器、门式冲洗系统、真空冲洗系统等。(1)智能喷射器智能喷射器是由水泵、混合喷射器及固定旋转支座组成的水力喷射系统,利用气液混合物对存储水进行搅拌及对池底进行冲洗。智能喷射器智能喷射器安装于调蓄池底部,按照智能260、喷射器的辐射范围在池底进行安装,如无外部水源,需要在调蓄池底板以下智能喷射器的水泵吸水口处做一个集水坑进行蓄水。当调蓄池开始排水时,池内水位下降,智能喷射器可开始对调蓄池中的雨污水进行混合搅拌,使沉积物处于悬浮状态,搅拌的同时排水泵持续将调蓄池中的雨污水排出。当调蓄池水位降低到设计水位时,智能喷射器对池底进行全面冲洗,并可对未冲洗干净的顽固淤泥进行定点冲洗,直到调蓄池冲洗干净,冲洗水汇流到水泵集水坑并通过泵排出。智能喷射器的优点:除能对调蓄池放空时进行冲洗,还可以进行搅拌和曝气,防止沉淀、缓解黑臭;可实现底部点对点的冲洗;布置灵活,不受池型约束。智能喷射器的缺点:水下机械部件维修量相对较大;能261、耗相对较高;地下水池柱网影响喷射曲线导致其冲洗死角相对较多。(2)水力冲洗门门式冲洗系统利用水力学原理和机械结构相结合,冲洗装置设计成门式外形,由液位计和电-液压控制系统控制其开停。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告68水力冲洗门将调蓄池分隔成数条矩形冲洗廊道,廊道始端设置存水室和冲洗门,廊道末端设置冲洗水收集渠,液位计安放在进水端及出水端。进水进入调蓄池主体的同时将存水室蓄满作为冲洗水。当调蓄池排空且水位降低至设计标高时,由控制系统触发,冲洗门逐个开启,瞬间将存储水释放,门底部喷射出的水具有很大的动能,形成强力的、席卷式的射流,冲洗距262、离可达 120m。射流形成的波浪将池底的沉积物卷起,冲流到调蓄池末端的收集渠,通过泵排出。门式冲洗系统的优点:生态清洗,无噪声、无需外动力及外部水源,节能环保;冲洗效果好、效率高;技术成熟、完善,运行可靠、稳定;电液压控制、维护简单、能耗低;高性能不锈钢材料制成,结构坚固耐用,耐腐蚀。门式冲洗系统的缺点:冲洗廊道的长宽均有限制,池型受约束,基本只适合于规则池型;设备安装在水下需要定期下池维护及检修。(3)真空冲洗系统真空冲洗系统的组成包括:(1)真空隔膜阀:用于调蓄池存水室真空释放和存水室气室开闭;(2)控制柜及电缆:包含真空泵、内部管线和控制面板;(3)超声波液位计:用于冲洗水收集槽和调蓄池263、液位监控。真空冲洗系统当调蓄池中进水,水位逐渐升高时,真空泵启动,对存水室进行抽气使之形成负压,使得调蓄池中的水进入存水室,存水室内水位不断上升直到其充满。调蓄池放空后需冲洗时,隔膜阀打开,存水室内真空被破坏,空气迅速填补真空,存水瞬间释放进入冲洗廊道,形成强劲的冲洗波有效地清洗池底的垃圾和沉积物。调蓄池中设置多个存水室时,可由同一个真空泵控制但是需独立进行清洗。真空冲洗系统的优点:无需外部供水,控制系统简单;设备安装在池外,水下无设备,后期设备运行维护和检修较便利;设备安装灵活,可适用于方形、圆形等各种池型;冲洗水头可高达7m,冲洗效果好;冲洗距离长,可达 300-500m;冲洗廊道宽,采用264、设备数量较少。真空冲洗系统的缺点:系统需严格保证气密性,对土建施工要求比较高;冲洗时有一定噪音影响周边环境,后期土建维护工作难度较大。2 2)方案比选)方案比选综上所述,从运行灵活性及冲洗可靠性等方面来看,智能喷射器具有一定的优势,但其能耗及投资成本相对较高。从投资、运行能耗及对土建要求上来说,门式冲洗装置具有一定的优势。真空冲洗系统对土建要求较高,要求其具备严格的密闭性,实际应用相对较少。考虑调蓄池埋深较大检修不便,考虑采用运行更为可靠的拍门式冲洗系统。考虑调蓄池埋深较大检修不便,考虑采用运行更为可靠的拍门式冲洗系统。当调蓄池内可能存在积泥且难以用冲洗设备冲刷时,采用人工清淤,人工清淤前需保265、证池内气体达到安全范围(通风专业已设计强制送排风系统)。调蓄池设置人工检修孔,检修孔为 1.5m的半圆,可实现淤泥从调蓄池底部吊出外运。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告695.2.7.北站路路污水泵站水泵设计方案北站路路污水泵站水泵设计方案1、水泵流量:本次出水总管设计流量旱季 4.17m/s,雨季 8.33m/s2、扬程设计扬程:计算水泵设计扬程设计扬程 H1H124.11m24.11m3、水泵选型设计(雨天)旱季三用一备,设计流量 Q旱=1.39m/s,设计扬程 H=26.5m。雨季六用二备,并联使用,设计流量 Q雨=1.39m/266、s,设计扬程 H=26.5m;水泵台数为 8 台。5.3.工程方案工程方案5.3.1.截污干管提标改造工程方案截污干管提标改造工程方案5.3.1.1.截污干管工程设计截污干管工程设计5.3.1.1.1.5.3.1.1.1.纳污范围纳污范围根据上位规划,截污干管起点为南湖港泵站,终点为凤嘴泵站,沿途收集纳污区截流污水,纳污范围为金霞污水处理厂纳污范围。金霞污水厂纳污区位于长沙湘江东岸,服务范围南至南二环,北至三一大道,西临湘江,东至芙蓉路,总纳污面积 15.4k。污干管纳污范围图5.3.1.1.2.5.3.1.1.2.设计标准与参数设计标准与参数南湖港泵站五一路,新建 d1500-d1800 压267、力管,总长约 3.0km,采用球磨铸铁管,K9,1.0MPa。五一路北站路泵站,新建 d2400-d2600 重力管,总长约 1.9km,采用球墨铸铁管,K9,1.0MPa。北站路泵站凤嘴泵站,新建 d2400 压力管,总长约 1.7km,采用球磨铸铁管,K9,1.0MPa。本次设计截污干管截流倍数 n=2。主要设计内容新建截污干管 d1500-d2600 总长约 6.6km,高低区智能截污井 13 座。5.3.1.1.3.5.3.1.1.3.管道设计原则管道设计原则1、污水管网系统布设原则上应符合各项规范、规程,符合长沙市城市总体规划和长沙市本区各级排水规划,并根据建设情况统一布置,分期建设268、。同时结合地理条件、项目建设安排、项目实施难度等多方面因素进行多方案的技术经济比较,确定污水干管、污水压力管道走向和布设位置。2、力求缩短线路长度,尽量沿现有和规划道路定线,以尽可能将道路范围内的重力流污水管湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告70一并纳入道路配套建设,以减少污水厂投资规模,同时减少拆迁。管渠的位置和高程,应根据地形、道路、建筑情况、土质、地下水位及原有规划的地下设施、施工条件等因素综合确定。3、管渠及其附属构筑物、管道接口和基础的材料根据排水的水质、水温、冰冻情况、断面尺寸、管内外所受的压力、土质、地下水位、地下水侵蚀性269、和施工条件等因素进行选择,并应尽量就地取材。4、合理确定污水提升泵站位置,尽量减少提升量,降低工程造价和日常运行费用。污水管网系统和泵站应设置事故排放口。5、管网设计中应考虑国内成熟、可靠、先进的材料、设备以及施工方法,以保证工程建设的质量以及日后运行管理的可靠、安全、先进。在设计和建设中尽量使用先进的新技术、新材料、新工艺、新设备以提高其效率、运行的安全可靠程度和提高其使用年限。6、设计中考虑近远期的结合和分期实施的要求。7、设计和建设均应符合区域内其他相关建设项目对本工程的要求及其建设关系。5.3.1.1.4.5.3.1.1.4.截污干管工艺设计截污干管工艺设计截污干管提标改造方案平面图新270、建湘江大道截污干管起点为南湖港泵站,终点为凤嘴泵站,管线总长度为 6.9km(不含接入支管),管径为 dn1500dn2600,沿线承接七个纳污分区污水,总服务面积约为 15.4k。5.3.1.1.4.1.南湖港泵站-灵官渡泵站1、南湖港泵站、南湖港泵站白沙路白沙路1)平面设计本段管道为 d1500 压力管道,该段新建管为南湖路压力出水管;由于道路东侧现状管线较多,有原水管、燃气管、现状合流管等大管线,东侧非机动车道和人行道敷设空间受限。又为了减少该段管线施工时对现状道路的交通影响。因而本次管线敷设在道路西侧绿化带或人行道内。管道采用顶管方式施工,局部段采用明挖施工(白沙路口地下车库)。南湖港271、泵站-白沙路平面布置图2)竖向设计湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告71南湖港泵站南湖港泵站-白沙路纵断面布置图白沙路纵断面布置图本段纵断面起始接南湖港泵站污水出站密封井,起点管中标高为 34m,该段管中心标高为3435.5m,埋深 2.7-5.7m,管道覆土 1.2-4.2m,管道坡度为 3.2,本段管道采用顶管施工,避让现状白沙路高排管,管底标高 31.7,管径 DN2200。3)横断面布置水厂路水厂路-白沙路横断面布置白沙路横断面布置该段管道现状为压力截污管,布置于道路西侧辅道下,距离中心线约 25.6m。本次新建截污管位于现状截272、污管西侧约 5.5m 处。该段无规划浅隧。2、白沙路、白沙路书院巷书院巷1)平面设计本段管道为 d1500 压力管道,该段新建管为南湖路压力出水管;由于道路东侧现状管线较多,有原水管、现在合流管等大管线,东侧非机动车道和人行道敷设空间受限。又为了减少该段管线施工时对现状道路的交通影响。因而本次管线敷设在道路西侧绿化带或人行道内。管道采用顶管方式施工,局部段采用明挖施工(白沙路口地下车库)。白沙路白沙路-书院巷平面布置图书院巷平面布置图2)竖向设计湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告72白沙路-书院巷纵断面布置图该段管中心标高为 33.63273、5.5m,埋深 3-5m,管道覆土 1.5-3.5m,管道坡度为 17.7,本段管道采用顶管施工,避让现状书院巷老高排管,管径 1200,管底标高 35.0m(需复测核实)。地质情况参考其他项目地勘,该段管道穿越地质为杂填土。3)横断面设计白沙路口横断面布置白沙路-书院巷横断面布置该段管道现状为压力截污管,布置于道路西侧辅道下,距离中心线约 26.8m。本次新建截污管位于现状截污管西侧约 5.5m 处。该段无规划浅隧。白沙路口由于现状有地下停车场及出入口,该段局部采用钢板桩开挖方式敷设,管道距离现状地下停车场出入口距离约 23m。3、书院巷、书院巷灵官渡泵站灵官渡泵站1)平面设计本段管道为 d274、1500 压力管道,该段新建管为南湖路压力出水管;由于道路东侧现状管线较多,有原水管、现在合流管等大管线,东侧非机动车道和人行道敷设空间受限。又为了减少该段管线施工时对现状道路的交通影响。因而本次管线敷设在道路西侧绿化带或人行道内。管道采用顶管方式施工,局部段采用明挖施工(劳动路口灵官渡泵站进水井)。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告73书院巷-劳动路平面布置图2)竖向设计书院巷-劳动路纵断面布置图该段管中心标高为 33.233.6m,埋深 5m,管道覆土 3.5m,管道坡度为 1,本段管道采用顶管施工,避让现状劳动路高排管,管径 18275、00,管底标高 28.3m;现状劳动路低排管,管径 1500,管底标高 29.4m。地质情况参考其他项目地勘,该段管道穿越地质为杂填土。4)横断面设计劳动路口横断面布置书院巷-劳动路横断面布置该段管道现状为压力截污管,布置于道路西侧辅道下,距离中心线约 26.8m。本次新建截污管位于现状截污管西侧约 5.4m 处。该段距离规划浅隧结构外壁约 12m。劳动路口由于现状有灵官渡泵站进水井,该段局部采用钢板桩开挖方式敷设,管道距离现状进水井距离约 23m。5.3.1.1.4.2.灵官渡泵站小西门泵站1、劳动路劳动路西湖路西湖路1)平面设计本段新建 d1500 压力管道以及 d1000 压力管,其中新276、建 d1500 压力管为南湖港泵站的压力出水管,d1000 压力管为灵官渡泵站的压力出水管。现状道路东侧敷设有 d1000 给水管,以及 d1500合流管,东西管线教密集。为减少对现状管线及现状交通的影响,本次拟将两根管道并排敷设于道路西侧的风光带内,两管中心距离 3.25m。d1500 压力污水管起端接南湖港新建污水压力管,d1000 压力管起端接灵官渡现状泵站出水管。两管采用顶管施工,至杜甫江阁南侧释压与新建 d2200 截污管相接。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告742)竖向设计本段管道管顶覆土 1.95m-2.5m,管道坡度 277、1,管内地标高 32.66m33.30m。管道上穿现状灵官渡 d1500 进水管,净距约为 1.5m。劳动路西湖路段纵断面图3)横断面设计本次管线敷设在道路西侧,距离规划浅隧支护桩约 7.3m,管线敷设在现状截污管西侧,距离现状截污管约 4.3m。劳动路西湖路横断面布置2、西湖路西湖路人民路人民路1)平面设计本段新建 d2200 重力管,本段道路现状有两根截污主干管,均位于道路东西两侧,其中道路西侧为 d1800 截污管,位于西侧非机动车道内,d1400 截污管位于道路西侧机动车道内。由于东侧现状管线较多,有 d1000 给水管,d300 燃气等管线、d1500 现状合流管,同时考虑小西门纳污278、区高区截污管的敷设,因而本段 d2200 截污干管敷设于道路西侧绿化带和非机动车道内。2)竖向设计本段管道管顶覆土 1.7m-2.3m,管道坡度 1,管内地标高 31.5m31.9m。管道上穿现状西湖路现状 2.4*1.8m 高排拱涵,管底距离高排涵净高约 3.51m。3)横断面设计本段管线敷设距离湘江防洪堤约30.53m,距离防洪堤锚杆水平距离约6.5m,竖向距离约5.3m。距离规划浅隧支护桩约 5.7m。西湖路人民路段纵断面图湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告753、人民路人民路解放路解放路1)平面设计本段新建 d2200 重力管,279、本段道路现状有两根截污主干管,均位于道路东西两侧,其中道路西侧为 d1800 截污管,位于西侧非机动车道内,d1400 截污管位于道路西侧机动车道内。由于东侧现状管线较多,有 d800 给水管,d300 燃气等管线、d2000 现状合流管,同时考虑小西门纳污区高区截污管的敷设,因而本段 d2200 截污干管敷设于道路西侧绿化带和非机动车道内。2)竖向设计本段管道管顶覆土 2.2m-2.5m,管道坡度 1,管内地标高 31.06m31.52m。管道上穿现状人民路 d1500 高排涵、竖向净距约 1.85m。上穿老小西门 d1500 机排管,竖向净距约 0.9m。根据管线测量资料,与现状解放路与现280、状解放路 d1200 高排管竖向冲突,该处需复测管线高排管竖向冲突,该处需复测管线。人民路解放路段纵断面图3)横断面设计人民路至坡子街段,管道敷设在道路西侧绿化带内,距离规划浅隧支护桩约 3.0m,距离湘江大道防洪堤约 30.2m,距离防洪堤锚杆水平净距约 4.9m,竖向净距约 3.64m。人民路坡子街段横断面图坡子街至解放路段,由于平面位置限制,新建截污管敷设在道路西侧距离湘江防洪堤约 24m处,位于防洪堤锚杆上方竖向净距约 3.5m。距离浅隧支护桩外壁约 4.1m。坡子街解放路段横断面图4、解放路解放路人民路人民路1)平面设计本段新建 d2200d2400 重力管,本段道路现状有两根截污主281、干管,均位于道路东西两侧,其中道路西侧为 d1800 截污管,位于西侧非机动车道内,d1400 截污管位于道路西侧机动车道内。以及小西门泵站新建 d2400 进水管。但由于道路东侧,汇源大厦地下室进入了道路红线内,因而本次管道敷设在道路西侧绿化带内。2)竖向设计本段管道管顶覆土 2.3m-2.5m,管道坡度 1,管内地标高 30.8m31.88m。竖向高程控制点湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告76为穿湘江中路地铁站的现状 d1400 和 d1800 截污干管,现状管道标高为 30.48m,本次管道与现状截污管顺接。解放路五一路段纵断面282、图3)横断面设计本段管线敷设距离湘江防洪堤约27.0m,距离防洪堤锚杆水平距离约4.75m,竖向距离约3.0m。距离规划浅隧支护桩约 14.40m。解放路五一路段横断面图5.3.1.1.4.3.五一路-中山路1)平面设计本段新建 d2400 截污重力管,本段现状敷设有两根截污管,管径分别为 d1800 和 d1500,其中 d1800 截污管敷设于道路西侧非机动车道内,d1500 截污管敷设于道路西侧机动车道内。现状道路下方东侧管线较多,有 d1500 浏正码头低区合流管,d1200 原水管,600 的给水管,以及 d350燃气管线等管线。因而本次 d2400 新建截污管敷设于道路西侧绿化带内283、。距离防洪堤约 14m-16m。五一路中山路设计平面图2)竖向设计本段管道管埋深 8.4m-14.4m,管道坡度 1,管内地标高 27.5m22.0m。管道下穿现状五一路 d1500 高排管,以及中山路高排管 d2000。竖向标高主要控制因素:A、受新建高低区截污管标高控制由于浅隧的影响,五一路高排截污管过湘江大道后标高为 25.97m,浏正码头低区截污管过湘江大道后标高为 25.79m。由于湘江大道防洪堤以及锚杆的限制,本段管线并排敷设没有空间,因而本段管线需采用叠管方式顶进,并预留远期与浏正码头调蓄池的接驳。新建 d2400 截污管与远期近浏正码头调蓄池管网平面重叠,竖向净距为 1.0m,284、保证竖向并排顶进的安全距离。B、受中山路高区截污管标高控制中山路高排管管径为 d2000 在新建截污干管处该管管底标高为 25.68m。为保障顶管安全,该段截污管敷设于中山路高排管下方,为保障顶管安全施工,两管预留净距约 1.4m。该段管线位于细沙与杂填土土层内。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告77五一路中山路纵断面3)特征管线设计横断面距离防洪堤锚杆水平距离约 11.9m,竖向距离约 5.0m。距离规划浅隧支护桩约 7.95m。五一路中山路特征横断面5.3.1.1.4.4.中山路-营盘路1)平面设计本段新建 d2600 截污重力管,285、本段现状敷设有两根截污管,管径分别为 d2000 和 d1100*1350,其中d2000截污管敷设于道路西侧非机动车道内,d1100*1350截污管敷设于道路西侧机动车道内。现状道路下方东侧管线较多,有 d1500 桂花祠泵站低区合流管,d1200 原水管,800 的给水管,以及 d350 燃气管线等管线,同时道路东侧有营盘路 C、D 匝道。因而本次 d2600 新建截污管敷设于道路西侧绿化带内。距离防洪堤约 72.2m。中山路-营盘路平面图2)竖向面设计本段管道管埋深14.4m-15.6m,管道坡度1,管内地标高22.0m21.39m。管道下穿现状d2000截污干管,同时上穿营盘路 D 匝286、道,距离匝道顶板顶约 8m。本段主要竖向控制因素为上游(五一路中山路)段截污干管标高,同时由于东侧 C、D 匝道以及规划浅隧平面竖向的影响,本段营盘路、中山路高区截污管湘江大道段拟定敷设于道路西侧,位于新建截污干管上方,叠管顶进至桂花祠泵站。本段管道位于杂填土以及粉质粘土层内。中山路-营盘路纵断面图3)特征管线设计横断面本段管线敷设距离湘江防洪堤约 72.2m,距离防洪堤锚杆水平距离约 38.2m,竖向距离约 14m。距离规划浅隧支护桩约 6.3m。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告78五一路中山路特征横断面5.3.1.1.4.5.营盘287、路-北站路泵站1)平面设计本段新建 d2600 截污重力管,本段现状敷设有两根截污管,管径分别为 d2000 和 d1500,其中 d1500 截污管敷设于道路西侧非机动车道内为已废除管道,d2000 截污管敷设于道路东侧机动车道内。现状道路下方东侧管线较多,同时道路东侧有营盘路 C、D 匝道。因而本次 d2600 新建截污管敷设于道路西侧绿化带内。距离防洪堤约 41.39m。营盘路-北站路泵站平面设计图2)竖向面设计本段管道管埋深 14.9m-16.2m,管道坡度 1,管内地标高 21.26m20.50m。管道下穿现状d1500 高排,同时上穿营盘路 C 匝道,距离匝道顶板顶约 8m。本段主288、要竖向控制因素为上游(中山路营盘路)段截污干管标高,同时由于东侧 C、D 匝道以及规划浅隧平面竖向的影响,本段湘雅路、湘春路高区截污管湘江段拟定敷设于道路西侧,新建截污干管东侧,与新建截污干管并排顶进至北站路泵站。该段截污干管位于强风化岩、圆砾中砂层内。营盘路-北站路泵站纵断面图3)特征管线设计横断面本段管线敷设距离湘江防洪堤约 41.64m,距离规划浅隧支护桩约 17.3m。营盘路-北站路泵站横断面5.3.1.1.4.6.湘雅路-潘家坪路1、横断面设计湘雅路-潘家坪路段,新建 dn2400 压力截污管布置于西侧非机动车道下。新建截污干管布置于湘江防洪堤锚杆东侧,平面无交叉。该段锚杆为土层锚杆289、,倾角 20,孔径=120,总长 20m,梅花布置。锚杆尾端标高 26.98-28.98m。该段截污干管最低标高为 31.32m,顶管坑距离锚杆最近约为 3m。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告79湘雅路-潘家坪路管位横断面图2、平面设计湘雅路-潘家坪路段,新建 dn2400 压力截污管布置于拟建浅隧西侧,现状 dn2000 截污干管东侧。新建 dn2400 压力管长度 629m。湘雅路-潘家坪路平面图3、纵断面设计本段新建截污干管在湘雅路潘家坪段,dn2400 压力管浅埋,埋深为 4.6m-8.9m,可避开现状管线。但全线位于防洪堤 290、20m 范围内,管道位于杂填土层和粉质黏土层。湘雅路-潘家坪路纵断面图5.3.1.1.4.7.潘家坪路-凤嘴泵站1、横断面设计潘家坪路-凤嘴泵站段,新建 dn2400 压力截污管布置于西侧非机动车道下。新建截污干管布置于湘江防洪堤锚杆东侧,局部位于锚杆上方。该段锚杆为预应力锚杆,长度 40m。锚杆尾端标高 11.25m。该段截污干管最低标高为 33.35m。潘家坪路-三一大道管位横断面图湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告80三一大道-凤嘴泵站管位横断面图2、平面设计潘家坪路-凤嘴泵站段,新建 dn2400 压力截污管布置于拟建浅隧西侧,291、新建压力管长度为1000m。潘家坪路-凤嘴泵站平面图3、纵断面设计本段新建截污干管在潘家坪路凤嘴泵站段,管道埋深 4.1m-13.58m,从所有现状管道下方穿过,管道位于杂填土层和粉质黏土层。潘家坪路-凤嘴泵站平面图5.3.1.1.5.5.3.1.1.5.高低区截污系统设计高低区截污系统设计5.3.1.1.5.1.南湖港泵站汇水区1、高区截污管平面南湖港高区截污井主要收集水厂路、南湖路、书院路三处截污井截流污水,总服务面积约为4.0k。南湖港现状高区截污井表截污井截污井污水量污水量截污井标高截污井标高截污管管径截污管管径水厂路30.54L/s32.5DN1200书院路467.5L/s32.6D292、N800南湖路845.8L/s33.4DN1200高区截污管管径为 dn800-dn1500,截污起点为书院路及南湖路截污井,沿书院路-南湖路-书院路-水厂路敷设,沿途平面敷设避让南湖路高排涵、书院路高排管及高排涵、南湖路隧道、南湖路低排管、书院路低排管及水厂路高排涵、低排管。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告81南湖港高区截污管平面图现状道路宽度、地下管线敷设情况及地下空间对新建管道的平面位置及竖向高程有很大影响。结合现状道路宽度,复核现状管线管位、标高,确定新建管道的管位及标高。道路地下现状管线、地下空间分布情况如下(1)南湖路路由293、向东南路至书院路段:南湖路道路红线宽度 45 米,道路北侧机动车道下敷设有 DN1200、DN1500 低排管道,道路南侧机动车道下敷设有 DN2800 高排管道、DN1200 低排管道。同时敷设有电力、通信、燃气、给水管线。南湖路(向东南路至书院路)现状图南湖路(向东南路至书院路)航拍图南湖路书院路口段,DN2800 高排管扩大为 3500*2200 箱涵,管底标高为 28.4m;南湖路南侧有南湖路隧道东出口,路口段隧道底标高为 31.4m。该处箱涵及隧道为制约低排管路由重要因素之一。(2)书院路路由南湖路以南段:书院路道路红线宽度 45 米,道路东侧机动车道下敷设有 DN800 低排管道、294、DN2400 高排管道,道路西侧机动车道下敷设有 DN800 低排管道。同时敷设有电力、通信、燃气、给水管线。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告82书院路(南湖路以南)现状图书院路(南湖路以南)航拍图南湖路以北段:书院路道路红线宽度 45 米,道路东侧机动车道下敷设有 DN1500 低排管道、道路西侧机动车道下敷设有 DN1000 低排管道,BxH=4000 x3000 高排箱涵。同时敷设有电力、通信、燃气、给水管线。书院路(南湖路以北)现状图书院路(南湖路以北)航拍图(3)水厂路路由水厂路道路红线宽度 24 米,道路北侧机动车道下敷设295、有 DN1500 低排管道,道路南侧机动车道下敷设有 BxH=4000 x3000 高排箱涵。同时敷设有电力、通信、燃气、给水管线。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告83水厂路现状图(4)路由结果根据现状地形地势、道路宽度、地下管线及地下空间的影响,以及施工场地、机械材料进场、道路交通等综合因素的影响,新建高区截污管管道路线如下:书院路(南湖路南侧)南湖路书院路(南湖路北侧)水厂路湘江大道南湖港泵站2、高区截污管竖向南湖港高区截污管起点为南湖路及书院路高区截污井,起点截污井标高为 34.3m,沿途下穿避让书院路地下人行通道、书院路低排管296、南湖路高低排管、钟馗庙巷高排箱涵及湘江大道低排管道,末端接入南湖港泵站,接入标高 26.2m。其中部分地段需与南湖港一期低排扩容管叠管顶进。南湖港高区截污管竖向图3、低区截污管低区合流管泵站外现状无低区截污井,污水在南湖港泵站内分流,本次新建低区截污井,位于泵站进水管进行低区末端截污,截污后进入南湖港北侧污水泵站及规划新建调蓄池内。低区截污井控制标高为低区现状合流管末端,控制标高为 27.12m。5.3.1.1.5.2.灵官渡泵站汇水区1、高区截污管平面灵官渡高区截污井主要收集劳动路、白沙路两处截污井截流污水,总服务面积约为 1.28k。南湖港现状高区截污井表截污井截污井污水量污水量截污井标297、高截污井标高截污管管径截污管管径劳动路劳动路180L/s32.5DN800白沙路白沙路200L/s33.9DN800高区截污管管径为 dn1400-dn1600,截污起点为白沙路、劳动路及书院路截污井,白沙路高区截污管沿白沙路-湘江大道-灵感官渡泵站敷设,劳动路高区截污管沿劳动路敷设,沿途平面敷设避让劳动路高排涵、规划劳动路隧道、地铁 3 号线灵官渡站站体及出入口、湘江大道低排管、劳动路低排管。(1)白沙路路由白沙路道路红线宽度 31 米,道路北侧机动车道下敷设有 DN1200 低排管道、道路中心机动车道下敷设有 DN2200 高排管道。同时敷设有电力、通信、燃气、给水管线。(2)劳动路路由劳298、动路道路红线宽度 45 米,道路北侧机动车道下敷设有 DN1200 低排管道、DN1800 高排管道,道路南侧机动车道下有地铁三号线灵官渡站站体。同时敷设有电力、通信、燃气、给水管线。(3)湘江大道路由白沙路道路红线宽度 60 米,道路东侧辅道下敷设有 DN1500 低排管道、道路西侧辅道下敷设有 DN1200 现状截污压力管,道路中心有规划浅隧,浅隧起点为书院巷路口。同时敷设有电力、通信、燃气、给水管线。(4)路由结果根据现状地形地势、道路宽度、地下管线及地下空间的影响,以及施工场地、机械材料进场、湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告8299、4道路交通等综合因素的影响,新建高区截污管管道路线如下:白沙路高区截污管:白沙路湘江大道东侧灵官渡泵站劳动路高区截污管:劳动路湘江大道灵官渡泵站2、高区截污管竖向白沙路高区截污管起点为白沙路高区截污井,起点截污井标高为 33.9m,沿途下穿避让湘江大道低排管道、劳动路低排管,末端接入灵官渡泵站,接入标高受浅隧影响,考虑浅隧建设则接入标高为 26.9m。白沙路高区截污管竖向图劳动路高区截污管起点为劳动路及书院路高区截污井,起点截污井标高为 32.54m,沿途上穿避让地铁三号线灵官渡站 3 号出口,下穿劳动路低排管,末端接入灵官渡泵站,接入标高受浅隧影响,考虑浅隧建设则接入标高为 26.9m。劳动300、路高区截污管竖向图3、低区截污管低区合流管泵站外现状无低区截污井,污水在灵官渡泵站内分流,本次新建低区截污井,位于泵站进水管进行低区末端截污,截污后进入灵官渡泵站及规划新建调蓄池内。低区截污井控制标高为低区现状合流管末端,控制标高为 27.85m。浅隧影响高低区截污管建设影响外部条件外部条件建设浅隧建设浅隧不建设浅隧不建设浅隧白沙路高区截污管白沙路高区截污管26.9026.9032.8432.84劳动路高区截污管劳动路高区截污管26.9026.9032.8432.84低区截污管低区截污管27.8527.8527.8527.855.3.1.1.5.3.小西门泵站汇水区小西门泵站汇水总面积约 22301、5.9ha,其中高区总面积约 157.9ha,低区总面积约 68ha。现状中小西门汇水区域高区管网有三处,从南到北分别为西湖路排管、人民路高排、解放路高排。小西门低区截污管已在新小西门泵站建设时同步建设完成。方案一:沿西湖路、人民路、解放路新建截污干管,均排至湘江大道。沿湘江大道新建高区截污主干管收集西湖路、人民路、解放路高区截流水。最终通过沿湘江大道新建的高区截污主干管输送至小西门泵站。根据现状管线实测资料,湘江大道西湖路到五一路段,道路东侧有大量现状管线,如 d800d1000 给水管线,d350 燃气管线、d1500d2000 的低区合流管,以及其他电力、燃气、弱电、军缆、路灯等管线。且302、人民路至解放路段道路东侧还敷设有 d2400 新建的低区合流管。东侧无管线位置。根据湘江大道浅隧方案,湘江大道西湖路到五一路段,沿线均有浅隧敷设于道路中央,浅隧内底标高 28.631m30.81m,浅隧宽度 25.85m40.85m(含支护桩)。由于浅隧的建设湘江大道路中无管线位置。根据湘江大道防洪堤设计图,湘江大道西湖路到五一路段道路西侧均敷设有锚杆,锚杆末端标高 26.50-28.25 之间,锚杆距离湘江大道西侧道路红线 0.3-11.2m。由于锚杆的影响,湘江大道西侧亦无管线位置。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告85综上所叙述,303、若湘江大道按原规划建设浅隧,则小西门高区截污管在湘江大道无敷设管位。人民路解放路段特征横断面方案二:上游绕行。1)西湖路人民路本方案西湖路至人民路从内部支巷通过,依次经过登仁桥巷、学院街、上黎家坡巷、下黎家坡巷至人民路,路幅宽度 37m,地面标高:36.642.5m,管底标高 29.433m。部人民路解放路本方案人民路至解放路从福胜路通过,路幅宽度 20m,地面标高:38.440.1,管底标高27.729.4m。解放路小西门泵站本方案解放路至新小西门泵站从内部支路通过,路幅宽度 34m,地面标高:34.0038.6m,管底标高 26.727.7m。方案二平面示意图结论:建议小西门高区截污管在湘304、江大道上游绕行。结论:建议小西门高区截污管在湘江大道上游绕行。5.3.1.1.5.4.浏正码头汇水区浏正码头泵站汇水总面积约 75.04ha,其中高区总面积约 55ha,低区总面积约 20.04ha。1、五一路高区截污管现状五一路高区截污井位于五一路过江匝道东侧,现状截污井处管底标高约为 33.4m。根据模型模拟,为满足流域 50%溢流频次控制的需求,本次拟定在五一大道敷设 d1200 高区截污管。新建高区截污井位于现状截污井上游,末端与远期浏正码头调蓄池相接,并采用智能分流制分流湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告862 倍截流污水至新305、建截污主干管。管道敷设于五一路西侧。高区截污管起点标高为 31.49m,途中上穿万达通道,下穿浅隧。由于浅隧的影响,截污干管末端标高为 25.96m。穿浅隧后采用智能截污井分流 2 倍至新建截污干管,同时由于平面位置限制。五一路高区截污管在湘江大道段采用与新建截污干管,竖向叠管顶进至浏正码头规划调蓄池。高区截污管纵断面图2、浏正码头低区截污管浏正码头泵站低区截污井现状位于浏正码头泵站进水管端,现状截污浏正码头进水管管径为d1500,截污管管径为 d800.截污井处标高为 30.49。根据模型模拟,为满足流域 50%溢流频次控制的需求,本次拟建 d1000 低区截污管进行截污,新建截污进位于现状306、截污井下游的浏正码头进水管处。采用智能截污井进行截流。由于浅隧的影响,新建截污管穿湘江大道后的标高为 25.79m。浏正码头低区截污管纵断面图3、本项目预留设计浏正码头低区截污管在本项目设计范围内,本次设计中采用智能截污井对浏正码头泵站低区管进行截污,并采用 d1000 顶管,顶至道路西侧,采用智能截污井与现状截污干管相连,并预留远期接浏正码头调蓄池的接驳井。本次在湘江大道五一路交叉口东北侧预留远期高区截污管接驳井,并采用 d1000 顶管,顶至道路西侧,采用智能截污井与现状截污干管相连。同时与新建截污干管竖向叠管顶至远期浏正码头调蓄池附近,并预留接驳井。具体井位详见排水平面图。湘江大道沿线排307、水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告87浏正码头泵站高低区截污示意图5.3.1.1.5.5.桂花祠泵站汇水区浏正码头泵站汇水总面积约 118.59ha,其中高区总面积约 82.56ha,低区总面积约 30.63ha。区域内高排有两条,分别为中山路高排,营盘路高排。1、营盘路高区截污营盘路现状敷设有 d1800 高排管,和 d1500 低排管。现状高区截污井位于黄兴路与营盘路路交口西侧,现状截污管管底标高为 30.82,截污管管径为 d800。根据模型模拟,为满足流域 50%溢流频次控制的需求,本次拟定在营盘路敷设 d1500 高区截污管。沿营盘路西侧湘308、江大道东侧,新建 d1500 营盘路高区截污管,穿营盘路后沿草墙湾巷、福庆街排至中山路新建高区截污管,最后沿着中山路,下穿浅隧至湘江大道西侧,与新建湘江大道截污主干管竖向叠管顶进至桂花祠泵站处。营盘路高区截污管2、中山路高区截污管中山路现状敷设有 d2000 高排管,以及 d1000 低排管。现状高区截污井位于黄兴路与中山路相交口西侧,现状截污管管底标高为 30.28,根据模型模拟,为满足流域 50%溢流频次控制的需求,本次拟定在中山路敷设 d1000 高区截污管。管道敷设在道路西侧,在中山路湘江大道交叉口处,顶管至湘江大道西侧。由于平面位置限制,该段管线采用叠管方式,与新建 d2400 截污309、干管,上下叠放维持净距 1m,顶管至新建桂花祠调蓄池。中山路高区截污管湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告88截污管平面示意图5.3.1.1.5.6.北站路泵站汇水区北站路汇水区高区截污支管路由选择在湘春路上,采用 dn1000 管道作为高区截污支管,起点位于湘雅路蔡锷北路路口高区截污井处,沿蔡锷北路往南至湘春路,与湘春路截污井汇流后,沿湘春路至湘江大道接入新建截污干管及新建调蓄池。北站路汇水区高区截污管平面图北站路汇水区高区截污管纵断面图北站路汇水区高区截污管道沿线避让湘春路高排管(管内底标高 36.26m)、湘春路高排(管内底标高 3310、0.57m)、湘春路高排(管内底标高 29.13m)、浅隧底标高 28.65m,最终到湘江大道湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告89西侧的管内底标高为 25.54m。北站路汇水区共设计两座低区截污井,分别位于现状北站路南北泵站进水管前端,原低区截污井位置,在现状低排管道上截取截流污水及溢流污染控制污水。北站路泵站低区截污井(北)北站路泵站低区截污井(南)北站路低区智能截污井(北)设计在北侧 dn1800 低排管道上进行截流,进水管径 dn1800、出水管径 dn1800、截污管径 dn800,进水管标高为 30.46m,截污管标高为 2311、8.9m。北站路低区智能截污井(南)设计在南侧 dn2000 低排管道上进行截流,进水管径 dn2000、出水管径 dn2000、截污管径 dn1000,进水管标高为 28.38m,截污管标高为 27.4m。设计一座低区截污分流井,位于新建北站路泵站及调蓄池南侧,将上游截取的污水分流进入截污干管及调蓄池。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告90北站路泵站低区分流井北站路泵站低区分流井设计在新建 dn1000 低区截污支管进泵站及调蓄池前进行分流,2 倍截污水量进截污干管,溢流污染控制污水进调蓄池,进水管径 dn1000、出水管径 dn10312、00、截污管径dn800,进水管标高为 22.57m,截污管标高为 22.57m。北站路高区截污井设计在湘雅路及湘春路高低区分界线位置,截污支管沿湘春路到湘江大道位置进行分流,本次设计新建分流井对高区截污支管进行分流,2 倍截污水量进截污干管,溢流污染控制污水进调蓄池。进水管径 dn1000、出水管径 dn1000、截污管径 dn800,进水管标高为 26.5m,截污管标高为 26.5m。本项目预留设计桂花祠泵站低区截污管已在“湘江大道沿线排水等管线改造工程一期”实施。本次设计中在湘江大道东侧红线外预留远期中山路、营盘路高区截污管的接驳井。湘江大道红线内所有段中山路、营盘路均接截至桂花祠泵站进313、水井。5.3.1.1.5.7.老康凼泵站汇水区老康凼汇水区高区截污支管,设计在拟建潘家坪路高排涵上新建高区截污井,由于新建潘家坪路上有 5000*2700 高排涵以及 dn2200 低排管道等管线。同时湘江大道(潘家坪路-开福寺路)管线空间紧张,考虑预留潘家坪路高排涵的空间,此段湘江大道上基本没有位置实施截污管道。因此高区截污管考虑在潘家坪高排涵处截污后,沿北侧华夏路至开福寺路,再沿开福寺路往西至湘江大道接入老康凼泵站及新建调蓄池。老康凼汇水区高区截污管平面图湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告91老康凼汇水区高区截污管纵断面图老康凼汇水314、区高区截污管道沿线避让开福寺路低排(管内底标高 30.32m)、开福寺路低排(管内底标高 29.92m),最终到湘江大道西侧的管内底标高为 27.35m。老康凼汇水区共设计一座低区截污井,位于现状老康凼泵站 2000*2000 合流管道上,原低区截污井位置,在现状低排管道上截取截流污水及溢流污染控制污水。老康凼泵站低区截污井老康凼低区智能截污井设计在现状 2000*2000 低排管涵上进行截流,进水管径 2000*2000、出水管径 2000*2000、截污管径 dn1000,进水管标高为 29.6m,截污管标高为 27m。设计一座低区截污分流井,位于新建老康凼泵站及调蓄池西侧,将上游截取的污315、水分流进入截污干管及调蓄池。老康凼泵站低区分流井老康凼泵站低区分流井设计在新建 dn1000 低区截污支管进泵站及调蓄池前进行分流,2 倍截污水量进截污干管,溢流污染控制污水进调蓄池,进水管径 dn1000、出水管径 dn1000、截污管径dn800,进水管标高为 26.5m,截污管标高为 26.5m。老康凼高区截污井设计在潘家坪路高低区分界线位置,截污支管沿开福寺路到湘江大道位置进行分流,本次设计新建分流井对高区截污支管进行分流,2 倍截污水量进截污干管,溢流污染控制污水进调蓄池。进水管径 dn600、出水管径 dn600、截污管径 dn400,进水管标高为 27.2m,截污管标高为 27.316、2m。5.3.1.1.6.5.3.1.1.6.管材选择管材选择目前国内运用于城市远距离压力输送管道有如下几种管材:球墨铸铁管、预应力钢筒混凝土管(PCCP 管)、玻璃钢夹砂管复合管(RPMP 管)。本工程管道为 DN1500DN2600 的污水压力以及重力管道,其敷设的路由位于城市道路下,因此所选用的管材需具备一定的防腐、防爆、承压性能。同时管道主要沿道路埋设,大部分地段的管道须埋设在机动车道下面、或者埋深较深、或者需采用顶管施工,加上本地区的地下水位相湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告92对较高,因此所选用的管材还须具有一定的强度和防317、渗漏能力。各管材的各项性能比较见下表。各类污水压力管物理性能比较性能管道材质玻璃钢球墨铸铁钢筒混凝土密度/g.cm1.757.22.4环向拉伸强度/MPa5001502.1轴向拉伸强度/MPa541372.1弯曲弹性模量/GPa19.58836压缩强度/MPa32018热传导系数kcal.(m.h.C)0.2515.12.1水力摩阻系数/fX109.1517.923.2各类管材输水能力与内径、流速比较管材钢筒混凝土管球墨铸铁玻璃钢管钢筒混凝土管球墨铸铁玻璃钢管流量m.c管内径 d/mm流速m.s1117111219810.9291.0141.32321519145112691.1041.211318、.58241969187917831.3141.4431.60362294218519081.4521.6012.182555243321231.5611.7222.2611)球墨铸铁管球墨铸铁管是一种半刚性的管道:球墨铸铁的延展性保证了管道在使用中的极少出现裂缝的情况,同时承插式和胶圈保证了接口几乎达到 100%的密封性;由于平均刚度 4 倍于柔性管材,球管管体埋地后不会椭圆化变形;同时球管的柔性接口允许一定的偏转角度,保证了管道不会在长期的地质运动中出现接口间的渗漏。此外,与钢媲美的强度和韧性,可承受较高负荷,具有良好的延展性,可理受较高的冲击力,具备与铸铁相同的良好耐腐蚀性,能耐酸碱腐蚀319、,对土壤里各种酸腐物质的侵蚀有很好的抵抗,使用寿命长。可采用滑入式 T 型柔性接口,具有结构简单安装方便,密封性较好的优点;能适应一定基础变形,具有一定的抗震能力。但与同管径的非金属管道相比,其管道内壁光滑程度较差,摩阻系数为 f=0.00179,比玻璃钢管 f=0.000915 大接近 1 倍,同管径输水能力相差近 20%,同时大管径球墨铸铁管每延米造价相对较高。2)预应力钢筒混凝土管(PCCP 管)预应力钢筒混凝土管简称 PCCP,是一种新型的钢性管材。它是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝,喷以水泥砂浆保护层,采用钢制承插口,同钢筒焊在一起,承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性320、接头,是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构,具有钢材和混凝土各自的特性。根据钢筒在管芯中位置的不同,可分为两种:内衬式预应力钢筒混凝土管(PCCPL)、埋置式预应力钢筒混凝土管(PCCPE)。预应力钢筒混凝土管(PCCP)具有合理的复合结构、承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性,被工程界所关注,广泛应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、工业有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。与以往管材相比,PCCP具有适用范围广,价格便宜、经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行费用低等优点。但预应力钢筒混凝土管(PC321、CP 管)管道与球墨铸铁管、非金属管相比,存在结构厚度大,重量大,运输、搬运及安装相对困难的特点,尤其与同管径的球墨铸铁管、非金属管相比,其摩阻系数较大f=0.00232,同管径输水能力相对较小,件不配套,管件采用铸铁管件,两者的承压能力、使用寿命、耐蚀状况不一样等弱点。3)玻璃钢夹砂管复合管(RPMP 管)玻璃钢夹砂管复合管(RPMP 管)具有如下特点:(1)轻质、高强、高刚度:玻璃钢夹砂管有内衬层、缠绕层、树脂砂浆层和外防腐层组成,它的比重为 1.7-2.1,为钢管的 15,铸钢管的 14,预应力混凝土管的 34。由于在树脂砂浆层的两侧有纤维缠绕增强结构,该层的纤维含量为 70,完全可满足322、管线的强度要求。另外,由于树脂砂浆层处在缠绕增强层中将的低应力去,在不降低强度的情况下大大提高了管子的刚度。(2)防腐性能:玻璃钢的夹砂管的耐腐蚀性主要依赖于内衬层树脂的耐腐蚀性,而内衬层可湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告93以根据介质条件的需要选择不同牌号的树脂。玻璃钢夹砂管的内衬层是采用纤维增强了富树脂层,树脂含量达 80,可以保证管子防腐蚀、防渗漏。(3)水力性能优良:玻璃钢夹砂管内表面非常光滑,糙率系数小。其水流摩阻损失系数 f为 0.000915,比混凝土管(f0.00232)和钢管(f0.00179)能显著减少沿程压力损失323、,提高输送能力 20以上。在输送能力相同时,可选用内径较小的玻璃钢夹砂管,从而降低工程的一次性投资。(4)抗震性能:由于玻璃钢夹砂管道介于刚性管和柔性管之间,所以它的抗震性能较好,在较强外力下不会出现变形、破坏,这是因为玻璃钢管道的变形在 25时,不分层、不裂纹。(5)耐磨性能:玻璃钢夹砂管道内表面采用耐磨性能高的树脂,可以大大改善产品的耐磨性,从而提高了产品的使用寿命。但与球墨铸铁管、预应力钢筒混凝土管(PCCP 管)相比较,玻璃钢夹砂管复合管(RPMP管)为一种柔性管道,其结构强度需管道与外周土力共同作用,因此对施工管道沟槽回填质量要求比其他两种管道更高,施工控制难度相对较大,其次同管径价324、格相对预应力钢筒混凝土管(PCCP管)高,管道尤其接口生产质量要求较高,运输、保存也比其他两种管道更易损坏的缺点。名称玻璃钢夹砂顶管球墨铸铁管预应力钢筒混凝土管使用寿命长最长较长摩阻系数小稍大一般管材运输方便较难较难防腐性能好好一般渗漏水量一般小一般水头损失小大大管材寿命一般较长一般抗外力弱强一般抗沉降一般较好一般接口形式套筒密封圈连接承插连接承插连接管材耐受能力压缩强度大,耐受顶力大管材厚度有限,顶力一般管材壁厚较大,耐受顶力大。外壁对所需顶力的影响外表光滑,所需顶力小外表粗糙,顶力大外壁较厚,管外壁粗糙,所需顶力大顶进速度阻力小,顶进速度较快顶进速度一般阻力大,顶进速度较慢施工安全性抗野蛮325、施工及应对复杂地质施工能力差,施工推进中如对管内外壁造成损伤,水流进或浸入夹砂层容易造成刚度减弱,造成地面塌陷沉降形成地质灾害。抗野蛮施工及应对复杂地质施工能力超强。抗野蛮施工及应对复杂地质施工能力较强。施工进度快快慢使用寿命长最长较长从上表可看出,各种管材均有优缺点。合理地选择管材,对降低排水系统的造价影响很大,一般应考虑技术、经济及市场供应因素。根据以上比选,考虑本工程截污干管的重要定位,应采用强度高、耐野蛮施工的管材。本项目管材选用球墨铸铁管,K9,1.0MPa,同时为减少对现状苗木和周边道路交通的影响,建议采用 3m 长管节的球磨铸铁管,以减少工作坑的尺寸。5.3.1.1.7.5.3.326、1.1.7.施工方案比选施工方案比选1、市政道路压力管施工方案比选城市市政道路排水工程施工是市政建设的基础工程,也是现代化城市建设中的重点项目工程之一,工程施工质量的优劣会对整体工程的质量产生较大影响。而施工工法的选择不仅关系到工程质量的优劣,还会对工程投资、城市道路及环保、周边建构筑物等诸多方面造成影响。因此,本项目施工工法的选择就显得尤为重要。由于本次排水管网施工场地条件较差,故施工工法的合理确定是本项目主要难点之一,常见的管道施工工艺如下:(1)一般情况下的大开挖施工一般情况下,管线设计上对于浅埋的管线部分采用开槽法埋管是比较经济的。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、327、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告94开槽法管道敷设时,对于管线距离建筑物较近的,为了保证施工期间管线附近建筑物的安全,需要对这些管段基坑边坡采取临时支护措施。目前临时支护的方法较多,如锚杆土钉、钢板桩、搅拌桩、钻孔灌注桩等。(2)管道软基处理开挖埋管段如遇软基应进行具体的分析计算来确定处理办法。首先在必须选择能够适应变形的承插式接口、胶圈止水的管材。如果软土在管基面以上,为了克服管基的瞬时沉降,可局部换填块石处理。如果软土出现在管基以下,若软土层较薄,可全部挖除,然后用好土换填压实,若软土层较厚,可在底部抛填块石进行浅层处理。(3)管道拖管由于本次设计排水管道管径较大,埋深相对较深,道路328、两侧均为建筑,居住较多,如果选择大开挖施工,势必影响周边居民出行,为保证居民的出行方便,在地质条件允许的情况下,可考虑采用拖管施工。采用拖管法具有以下一些特点:a、土方量较小,对城市交通、城市环境的影响较小;b、施工完成后管道适应变形的能力强;c、管内的拼装工作量小;d、施工管径的适应性强;e、施工速度相对较快;f、施工风险较小。拖管法同样它也具有如下一些不足之处:a、要求管线的曲率半径较大,要求上部的工作面较大。b、标高不易控制;c、受地质情况影响较大。由于拖管施工要求的工作断面较大,本次工程多为建成区内实施,施工断面很难达到拖管要求,同时拖管较难控制标高,对管道水流易造成影响,本次排水管道329、设计较少采用该施工方法。(5)管道顶管1)掘进式顶管工艺工作原理:在工作井的顶进轴向后方,布置一组主油缸,将管道放在主油缸前面的导轨上,在管道最前端安装工具管。主油缸顶进时以工具管开路,将管道压入土体中。人工在工具管内前端挖土,土方被运出管外,主油缸回油,加顶铁顶进,回油,即顶铁安装管道,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、砂制粉土、粉质粘土。适用距离:短距离顶管。2)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。330、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。3)泥水平衡式顶管工艺工作原理:随着工具管推进,刀盘在不断转动。进泥管不断供泥水,排泥管不断将混有弃土的泥水排出泥水舱。泥水舱要保持一定的压力,使刀盘在有泥水压力的情况下向前钻进。为使挖掘面保持稳定,必须向泥水舱注入一定压力的泥浆,泥浆在压力作用下向土体内部滲透,在开挖面形成一层泥浆护壁。泥水平衡式顶管是一种新型的全断面钻削式掘进机顶管技术。具有以下优点:a、适用土质比较广,最适用渗透系数小于 103cm/s 砂性土。b、地面沉降较小,挖掘面稳定,土层损失小。c、施工速度快,弃土331、采用管道运输,可以连续出土。4)施工安全措施采用顶管施工,因工作井、接收井埋深较大,在顶管过程中应密切注意安全作业,要充分估计各种事故的发生可能,并做好防范措施,以防工程事故或人生事故的发生。本工程施工对交通影响较大,且管道埋深较深,本次设计采用顶管施工工艺。本项目新建 DN2000 污水压力管埋深 6-8 米,采用顶管施工。根据给排水工程顶管技术规程-CECS-246:200 8第 12.3 条,顶管机选择结合地勘报告及 12.3 条进行选择。湘江大道沿线排水等管线改造工程二期(截污干管提标改造、北站路调蓄池及泵站改造)可行性研究报告95结合地勘报告、施工安全、施工工期及给排水工程顶管技术规332、程-CECS-246:2008等,本工程顶管暂推荐采用泥水平衡法机械顶进工艺。顶管施工方式示意图1)顶力及管材允许顶力估算南湖路、书院路排水管顶管段间距控制在 80100m 左右,具体详见排水平面图。根据给排水工程顶管技术规程-CECS-246:2008第 12.4.1 条,管道的总顶力按如下公式估算:2)顶管工作井、接收井设计考虑顶管工艺的选择可能,本设计顶管工作井、接收井内径尺寸暂按泥水平衡法顶进工艺进行设计控制,待最终顶管工艺选择确定后可再对净空尺寸进行适当优化。顶管工作井/接收井具体尺寸详见设计图纸。顶管施工采用双向顶进,两端头预留管道进出洞预留孔,顶进前采用砖砌或素砼封堵。顶管后靠背333、由顶管施工单位结合施工工艺及最不利顶力进行计算确定,单侧后靠背应保证可承受不小于 450 吨顶力反推,确定后靠背尺寸及具体做法。3)工作井接收井井位布置结合现场实际及顶进长度、支管接入等外部条件,对工作井、接收井进行初步布置,为减少工作井、接收井数量对道路交通的不利影响,同时降低施工难度、安全风险,本工程顶管的单井顶进最大长度为 150 米,大部分顶管单井顶进长度为 80100 米。管道顶进完成后,按设计将顶管工作井浇注改造成排水检查井,对接收井可利用接收井改造为排水检查井。顶管工作井和接收井的位置、一次顶进长度,可以根据土质情况、顶管施工工艺、现场情况等进行适当调整。4)管道顶进施工顶进中接管前应检查管道接头的承插口尺寸,橡胶圈和衬垫板的外观和质地。确认合格后方可在接口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无侵蚀性的润滑材料以减少摩阻力。承插接管时应保证与上节管的钢套环同轴度,并且加力要均匀,应保证
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