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成因復(fù)雜：合流與分流排水體制并存，點源污染與面源污染并存。

2.5 河道—水質(zhì)差、生態(tài)機能確實

缺少自凈能力：目前水質(zhì)為劣五類，無環(huán)境容量；

水動力不足：黃孝河、機場河為雨源性排水通道，無自然源水補給，所以水動力不足。

2.6 運維管理低效

排水體系精 細(xì)化監(jiān)管程度低，部分區(qū)域存在無序排放，缺乏高效的運行調(diào)度手段。

3 工程解決方案—以黃孝河流域為例

分析完問題之后，提出工程解決方案，黃孝河流域和機場河流域的治理思路和解決方案比較類似，時間有限，今天重點對黃孝河工程解決方案展開介紹。

工程的治理策略是以問題為導(dǎo)向，從實際需求出發(fā)：

針對現(xiàn)狀排澇能力不足，開展了河道拓寬及末端排澇泵站的擴建工程，補足排澇設(shè)施功能不足的短板；

針對排水管網(wǎng)的健康度較低，開展了管網(wǎng)結(jié)構(gòu)性、功能性缺陷修復(fù)工程，雨污分流及管網(wǎng)混錯接改造工程，夯實管網(wǎng)基礎(chǔ)；

針對污水處理效能不足，建設(shè)黃孝河鐵路橋地下凈化水廠工程，補充現(xiàn)有污水處理設(shè)施處理效能；

針對主要合流區(qū)存在的CSO污染治理空白，建立了黃孝河CSO調(diào)蓄及強化處理設(shè)施工程，填補CSO污染控制盲點；

針對渠道內(nèi)源污染水生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞缺乏自凈能力，開展河道清淤工程、水生態(tài)修復(fù)工程、雨水排口進行生態(tài)化改造工程；

針對渠道水動力不足、水質(zhì)不穩(wěn)定，開展生態(tài)補水工程，構(gòu)建健康流動的水系格局；

針對運維管理低效，建立高效、系統(tǒng)、智慧的管理平臺。

3.1 提高排澇能力

下圖陰影部分是黃孝河流域的面積，也就是匯水范圍。黃孝河在非汛期可以通過重力自排到受納水體負(fù)荷，但是在汛期外河水比較高，必須依賴末端排澇泵站、后湖泵站進行抽排才能排到符合。

所以要提高黃孝河明渠的排水能力，要從擴大黃孝河明渠本身的過流能力和增大末端排澇泵站的抽排能力兩個方面考慮。

因此， “雙管齊下”開展黃孝河明渠拓寬工程，以及末端后湖泵站的二期重建工程：

黃孝河明渠拓寬工程:將現(xiàn)有明渠斷面寬度由30m左右擴寬至40~90m，全長4656m。

后湖泵站二期重建工程：廢除1976年建設(shè)的抽排能力為43.5m3/s(高起排水位)后湖泵站二期工程，原位新建抽排能力88m3/s(低起排水位)的泵站。

3.2 后湖泵站—亞洲最 大城市排澇泵站

后湖泵站前后共分四期建設(shè)，其中一期泵站建于1959年，抽排能力為13m3/s，已于1978年退出運行并拆除;二期泵站建干1976年，當(dāng)時抽排能力為43.5m3/s三期泵站1989年建成，抽能力為81m3/s，四期泵站2017年底建成，抽排能力為110m3/s。

新后湖泵站廢除了現(xiàn)有高起排水位的二期工程，原位新建88 m3/s抽排能力的泵站，新后湖泵站總抽排能力279 m3/s，為亞洲最 大城市排澇泵站，年平均運行抽排水量1.4億立方米，約占中心城區(qū)城排泵站年抽排量的五分之一。

3.3 填補合流制管道溢流污染治理空白—黃孝河CSO調(diào)蓄及強化處理工程

下圖陰影部分是黃孝河主要的河流區(qū)是老城區(qū)，建成度比較高，雨污分流改造難度比較大，所以保留了合流體制。晴天時，合流區(qū)的污水通過暗涵收集匯集到明渠起端，在明渠起端做了一個鋼壩，對暗涵污水進行末端截流。污水通過現(xiàn)狀鐵路橋污水泵站抽排到后端的污水處理廠處理。在黃孝河明渠起段建設(shè)了鐵路橋地下凈化水，一部分水可以通過重力自排進入污水處理廠，污水處理廠處理完的準(zhǔn)四類水又可以回補到黃孝河明渠，為黃孝河明渠提供水動力。

雨天時合流區(qū)的雨水和污水混合之后超過了現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)的處理能力，明渠起端會發(fā)生溢流。黃孝河CSO調(diào)蓄及強化處理設(shè)施工程解決的就是溢流的問題。采取的治理方案是1截流，通過2轉(zhuǎn)輸箱涵進入到3調(diào)蓄池，調(diào)蓄池的水再進入4強化處理設(shè)施進行處理，污染削減之后再行排放。調(diào)蓄池規(guī)模為25萬m3，強化處理設(shè)施為6m3/s。

實施后的目標(biāo)：

控制黃孝河明渠起端CSO溢流次數(shù)≤10次/年;

污染物削減量：COD：2556t/年，SS：4090t/年，TP：38t/年。

黃孝河調(diào)蓄池工藝簡圖

調(diào)蓄水池設(shè)計概況：

調(diào)蓄池進水：重力進水；

調(diào)蓄容積：25萬立方米；

調(diào)蓄池分格：5格，最 大程度應(yīng)對不同的雨情，提高運維管理的靈活性；

調(diào)蓄池沖洗方式：智能噴射器+門式?jīng)_洗；

調(diào)蓄池排空時間：12小時；

除臭：離子除臭。

設(shè)計亮點：

出水順序同進水順序；

出水至黃孝河CSO2強化處理設(shè)施進行處理。

下圖是黃孝河CSO2強化處理設(shè)施鳥瞰圖及平面布置圖，強化處理設(shè)施的規(guī)模為6m3/s，相當(dāng)于53萬t/d。采用投入產(chǎn)出比相對比較高的一級強化處理工藝，來水先進入進水分配井，然后進入細(xì)格柵、曝氣沉砂池、高效沉淀池，經(jīng)過精密過濾，最 后紫外消毒之后排放。因為這個強化處理措施是專門用于CSO污水處理的，只有在雨天才會運行，所以要求是間歇運行，快速啟動。針對這個需求，對核心處理單元高效沉淀池也進行了特別的設(shè)計，可以使高效沉淀池快速啟動。強化處理設(shè)施旁邊居民區(qū)，鄰避效應(yīng)比較明顯，所以進行了全場的離子除臭，污泥部分也采用了比較嚴(yán)密的除臭方式。另外做了屋頂花園提升景觀效果。

3.4 增加污水處理設(shè)施處理能力—鐵路橋地下凈化水廠

為增加污水處理設(shè)施處理能力，在黃孝河明渠起端建設(shè)了鐵路橋地下凈化水廠：

規(guī)模：10萬m3/d；

位置：廠址位于武漢市中心城區(qū)，周邊人流量、車流量大，對廠區(qū)環(huán)境景觀設(shè)計要求高，對大氣污染、噪聲污染染控制要求高；

占地：紅線面積約2.91ha;實際可用2.0ha;單位水量的建設(shè)用地面積0.29m2/(m3.d)；

建設(shè)形式：全地下式建設(shè)，對土地進行復(fù)合利用；

地質(zhì)：場地地貌單元屬于長江北岸I級階地，地質(zhì)條件復(fù)雜；

取水與尾水：閘前自流取水，閘后對黃孝河實施生態(tài)補水。

鐵路橋污水處理廠廠址用地為一狹長形地塊，形狀不規(guī)整，用地面積緊張，單位水量的建設(shè)用地面積僅0.29m2/(m3.d)，僅為常規(guī)污水建設(shè)用地面積的1/4-1/3。為了滿足用地條件，除了選擇節(jié)地又可靠的十藝方案外，總平面打破常規(guī)的中間道路，兩邊對稱的布置方式，結(jié)合用地紅線的特點，將地下道路布置在紅線的弧形一側(cè)，兩條水處理生產(chǎn)線并列緊湊的布置在另一側(cè)，盡可能減少對用地的分割;根據(jù)池體深度在豎向上的分布特點，利用生物池對應(yīng)路段下方的空間安排應(yīng)急溢流調(diào)節(jié)泵房和排水泵房，最 大程度發(fā)揮豎向空間的作用。

鐵路橋地下凈化水廠進水以生活污水為主，出水水質(zhì)要求穩(wěn)定達(dá)到地表準(zhǔn)V類的標(biāo)準(zhǔn)，采用進水結(jié)合井(粉碎型格柵)→細(xì)格柵一曝氣沉砂池→膜格柵→A2/0生物池→MBR膜池一紫外消毒設(shè)施一巴氏計量槽的工藝流程，該工藝具有技術(shù)先進可靠、出水水質(zhì)優(yōu)、占地面積小、剩余污泥排放較少、抗水質(zhì)沖擊負(fù)荷能力強、自動化程度高的特點，處理后的尾水作為黃孝河明渠的生態(tài)補水，源源 不斷為黃孝河注入活力。

目前鐵路橋污水處理廠在收尾階段，實現(xiàn)了土地復(fù)合利用，全地下建設(shè)形式，地上無建筑物；重力流進水，進水流量控制準(zhǔn)確和防淹設(shè)計得當(dāng)；布置緊湊占地小，10萬m3/d的規(guī)模實際用地僅2ha。建成后可以補足旱季污水設(shè)施處理能力不足的短板，實現(xiàn)旱季全收集全處理，消除旱季污水溢流，是華中地區(qū)首座地下式凈化水廠。

鐵路橋污水處理廠建成效果

3.5 構(gòu)建高效、系統(tǒng)的智慧調(diào)度管理系統(tǒng)--河道水環(huán)境監(jiān)控和調(diào)度工程

建設(shè)全面監(jiān)測、實時預(yù)測預(yù)警、廠網(wǎng)河聯(lián)動聯(lián)調(diào)干一體的智能化調(diào)度管控體系，實現(xiàn)高效、系統(tǒng)的智慧運維與管理，助力廠網(wǎng)河湖岸一體化管理，實現(xiàn)真 正的“岸水共治”，整體服務(wù)干黃孝河、機場河水環(huán)境綜合治理項目中水環(huán)境、水安全、提質(zhì)增效的核心治理目標(biāo)。

4 項目展望

黃孝河機場河水環(huán)境綜合治理二期PPP項目是湖北省首 個入選全球基礎(chǔ)設(shè)施中心(GIH)項目庫的項目，是湖北省重點項目，是武漢市“四水共治”頭號工程，投入使用后將整體提高大漢口地區(qū)水安全保障能力，改善武漢市人居水環(huán)境，有效促進“長江大保護”工作。項目開創(chuàng)了多個第一:地上公園，地下水庫的CSO調(diào)蓄池及強化處理設(shè)施群規(guī)模全國 第一，鐵路橋地下凈水廠是華中地區(qū)第一座全地下花園式凈水廠，機場河截污箱涵是華中地區(qū)第一條淺層污水轉(zhuǎn)輸隧道，搭建適用干高密度建成區(qū)的“源-網(wǎng)-廠-站-河”優(yōu)化調(diào)度模型是華中地區(qū)第一個城市級流域治理體系下的智慧水務(wù)管控平臺。

將來將進一步治理分流區(qū)的地表徑流面源污染，持續(xù)開展源頭雨污分流以及城市海綿建設(shè)，建立長效運維管理機制，以流域視角進行全要素管控與治理、從根源上治理污染，實現(xiàn)真 正的岸水共治，實現(xiàn)黃孝河的長治久清，再現(xiàn)百年黃孝河、十里再流芳的盛景。