郴州市梨树山片区黑臭水体治理初探★

王许兵，李春平，曾昭东，何茂文，李丽莹，朱晓辉

(郴州市规划勘察设计研究院有限公司，湖南 郴州 423000)

1 项目背景

2018年7月，中央环保督察组交办梨树山片区黑臭水体整治以来，在市委市政府和相关职能部门的积极努力下，对梨树山片区黑臭水体治理采取了一些治理方案：一是实施了梨树山防洪渠黑臭水体应急工程，上朱家湾安置小区污水截流排入梨树山市政污水管；二是将国庆路直排梨树山渠的污水截流排入梨树山市政污水管；三是对梨树山宏源屠宰场进行整顿治理；四是在梨树山渠下游(福运新村)的渠内敷设DN2 000截污管，将渠内合流污水截流排入梨树山路市政污水管。通过实施以上治理措施，梨树山片区内黑臭水体得以缓解。然而，2019年7月的一次特大暴雨，将梨树山渠内的DN2 000截污管道冲垮，合流污水再次暴露于水渠中，黑臭水体问题重新呈现[1]。

梨树山渠是该市梨树山片区的重要排水泄洪通道，由于历史原因，水渠两侧建筑存在往渠道内排放污水现象，造成水体黑臭、影响人居环境。前期梨树山片区黑臭水体治理后短时间内反弹，存在“头痛医头，脚痛医脚”的片面性，无法从根本上解决梨树山片区的黑臭水体问题。本文为治理梨树山黑臭水体提供切实可行的方法，能彻底解决梨树山片区黑臭水体问题，还梨树山渠长治久清的美好景象，并能为城区其他片区类似黑臭水体的治理提供参考。

同时，由于水渠两侧用地开发，雨水径流量变大，部分渠段现状断面已无法满足暴雨时期雨水排放需求。本次研究以梨树山黑臭水体治理为主，兼顾梨树山片区防洪需求。

2 项目区位

梨树山综合居住区用地位于郴州市老城区的南部，是城市“南延东进”战略实施的必经之地,也是郴州市城市总体规划确定的近期建设用地。该地东隔京广铁路与湘南风情园相邻，南边隔郴州大道与湘南国际物流园相接。向西经郴州大道接郴州经济技术开发区，和北经国庆南路与老城区相连。基地南、西、北面都是植被良好的山林地，总用地面积约2.06 km2(见图1)。

梨树山渠为梨树山片区唯一的防洪渠，为梨树山片区排水的主要受纳水体。梨树山防洪渠起于八里牌水库，终于郴江河，全长3 220 m，主要为明渠。横穿道路段除横穿国庆南路处为两根DN1 200混凝土管以外，其余均为箱涵。目前为止，除福运新村—京广铁路段未设堤防外，其余段均完成堤防建设。

本文主要分析造成梨树山渠水质污染的原因并通过处理提升梨树山渠水质，范围包括所有以梨树山渠为受纳水体的区域，涉及到梨树山片区、湘南风情园片区和湘南国际物流园三个片区，主要以梨树山片区为主。

3 片区排水现状及存在的问题

3.1 片区排水现状

梨树山防洪渠集雨面积为4.8 km2，按50年一遇暴雨重现期计算，设计流量为27.7 m3/s，推荐渠道断面为3 m×3 m。已设置堤防的梨树山渠，渠道断面根据地势原因稍有差别，从2 m×2.4 m到4 m×4 m不等，主要为片石混凝土结构，基本满足50年一遇防洪要求。未改造设防的梨树山渠现状为土明渠，其断面为1.2 m×0.8 m，远远低于防洪规划中所规定的断面形式，无法满足50年一遇防洪要求。同时，梨树山片区内部分路段由于市政雨水管道断面不足造成积水。

根据近几年梨树山水质检测及两侧居民的反映投诉情况，梨树山渠两侧建筑污水大多直排入梨树山渠，造成梨树山渠水体黑臭。近几年，针对梨树山渠水体黑臭的问题，郴州市城管局曾经采取一些治理措施进行局部处理，主要包括上朱家湾安置小区污水接入市政污水管道和国庆南路污水截流进梨树山污水管。通过处理，水质有了较大提升，但是仍然存在一些排污口没有彻底解决，水体仍然有臭味。

梨树山渠从上游到下游，水质逐渐变差。从上游的清澈见底到下游的浑浊发臭。

3.2 片区排水存在的问题

通过对梨树山渠现场踏勘并调阅相关地下管网资料，总结分析梨树山片区排水主要存在以下几个问题：

1)梨树山渠(福运新村—京广铁路)断面不满足防洪要求，暴雨时期洪水冲刷两侧地块，将两侧地块垃圾泥土冲入水渠，造成水渠淤塞。

2)梨树山渠两侧没有建设截污干管，两侧建设用地开发时，将污水直接排入水渠中，造成水渠污染。

3)梨树山路、国庆南路等市政道路两侧建设用地开发时，没有摸清市政道路管线资料，小区内雨污水接入市政道路雨污水管时，不管是雨水还是污水，直接就近接入，造成混接。污水接入市政雨水管道，最后排入梨树山渠造成梨树山渠的污染。雨水接入污水管道，增加污水管道压力，雨天时污水管道满管溢流，造成污染。

4)地下水、雨水等入侵污水管道，造成污水管道超负荷运行，同时稀释了污水浓度，造成污水厂进水浓度偏低，增加处理难度。

5)郴州大道开发建设时，两侧用地尚未开发，存在较多排水涵洞，雨水通过涵洞将水自然排入地块中。两侧建设用地开发后，涵洞被填埋，雨水排放通道被切断。

6)郴江路(郴州大道—坝上路)现状为合流管道，雨污水通过合流管均排入坝上路污水管道，造成坝上路污水管压力过大，雨天满管。

7)梨树山渠穿国庆南路现状为两根DN1 200雨水管，断面严重不足，暴雨时造成内涝。

4 处理方案

根据项目研究，针对梨树山渠水质污染和梨树山片区积水内涝的问题，项目采取以下几种方法进行处理：

1)截污纳管[2-3]：在污水直排区域新建污水管道，将污水通过新建污水管截流排入下游污水管道。

2)梨树山渠扩容建设：一是对梨树山渠(福运新村—京广铁路)段进行扩容改造；二是对国庆南路下梨树山渠进行扩容改造。

3)雨污混接改造[4]：对混接的雨污水管道进行改造(包括污水管网由于外水入侵导致的混接)，让雨污水“各行其道”，避免晴天雨水管道中流出污水，雨天污水管道溢流现象。

4)雨水管渠扩容和联通：对于断面不足的雨水管渠进行扩容改造，对于没有联通的雨水管道进行联通，保证雨水顺利排往受纳水体。

5)清淤维护：对现状管道沉积的污泥杂物进行清淤，对破损的管道进行修复，防止地下水等外水入侵污水管道。

4.1 检查井及地下排水管网破损修复工程

现状及成因分析：梨树山路现状道路两侧均为DN600污水管，现状两侧DN600污水管道可以满足远期污水排放要求。而目前在用地尚未完全开发的情况下，梨树山下游污水管已经存在满管现象。造成此现象的原因主要是污水管中有地下水、山泉水等“外水”入侵。现场调查时，发现梨树山与九子塘路交叉路口西侧用地现状为菜地，菜地里有丰富的地下水，部分地下水没有接入梨树山渠，而是直接通过梨树山渠西侧的破损污水检查井流入了污水管道中。

此外，通过采用QV潜望镜对梨树山片区现状管道进行检测，发现片区内现状排水管道存在破裂、渗漏、变形、错口、脱节等结构性缺陷，这些缺陷导致过水断面不足、收集的雨污水渗入地下或者地下水等外水渗入雨污水管道等问题。

处理方案：地下水、山泉水等“外水”对污水管道的入侵，极大地增加了污水管道的负担，是造成污水管道满管的主要原因，同时也是造成污水厂进水浓度偏低的主要原因。因此，必须尽力排除这些“外水”，减轻污水管道压力，提高污水厂进水浓度。针对片区内管道及检查井结构性缺陷等问题，为了减少对交通的影响，本次设计考虑采用局部树脂固化修复和CIPP翻转式原位固化修复等非开挖技术对现状存在结构性缺陷的管道进行修复。

4.2 梨树山渠两侧截污纳管

现状及成因分析：梨树山渠进行踏勘时发现梨树山渠水质从上游到下游逐渐变差，主要原因是从福旺雅苑小区开始，水渠存在污水直排口。据调查，福旺雅苑和福运新村两个小区为雨污合流制排水体制，合流污水有一部分直接排入梨树山渠。

处理方案：为了杜绝污水排入水渠，在水渠两侧新建截污干管，将两侧污水收入截污干管，最后接入下游郴江河截污干管。从福旺雅苑开始一直到京广铁路在水渠两侧敷设DN600的污水管，过了京广铁路后采用一根DN800污水管最后接入坝上路南侧污水管中(立昇领域小区段现状水渠两侧已有DN1 000污水管，保留现状)。梨树山渠两侧未开发用地今后开发时，建议污水均排入本次新建截污干管，尽量不往郴州大道和梨树山路污水管中排放。

4.3 排水防洪渠扩容

现状及成因分析：梨树山渠穿国庆南路时，现状为两根DN1 200圆管代替渠道。根据《郴州市防洪规划修编》，梨树山防洪渠设计流量为27.7 m3/s，而此处DN1 200圆管涵过水流量约为7 m3/s，远远低于设计流量。此处两根DN1 200圆管长年处于满管状态，2019年特大暴雨时，水渠上游壅水严重，待两侧用地完全开发，径流系数加大，特大暴雨时水渠流量更大，将对两侧小区造成严重威胁。

处理方案：对现状DN1 200管道进行拆除，新建3 m×3 m箱涵，以满足暴雨时期的雨水排放要求。

4.4 市政道路雨水、污水管道扩容

1)郴州大道新建雨水管。

现状及成因分析：郴州大道在由公路改造为城市道路施工时，两侧用地还未开发，保留了较多排水涵洞。原来设计将市政雨水管道分段排入涵洞，如今郴州大道(梨树山路—九子塘路)北侧恒隆国际和美的云熙府两个小区相继开发，曾经的排水涵洞被阻断，水无处可排。

处理方案：现状郴州大道地势相对于郴州大道(梨树山路—九子塘路)北侧恒隆国际和美的云熙府两个小区较高，两个小区的雨水不排往郴州大道，因此郴州大道主要承接南侧山体雨水。用郴州市暴雨强度公式采用三年重现期对郴州大道(梨树山路—九子塘路)进行雨水分析得知，此段郴州大道汇水面积约30 ha，主要建设用地为绿地，设计流量为2.87 m3/s。现状郴州大道道路两侧各敷设一根DN800雨水管道，可以满足郴州大道雨水排放要求。

2)国庆南路新建污水管。

现状及成因分析：国庆南路(梨树山渠—福地传说)段只有雨水管，没有污水管。现状国庆南路(梨树山渠—郴州大道)西侧用地尚未开发，东侧为正在开发建设的立晟领域。立晟领域与郴州大道有较大高差，其污水将排往梨树山渠新建截污干管。国庆南路(郴州大道—福地传说)东侧有一处建设用地，现状为汽车贸易公司和福地传说餐馆，现状污水直接排入雨水管道，最后进入梨树山渠。国庆南路(郴州大道—福地传说)西侧规划为公园绿地，无污水排放需求。

处理方案：在国庆南路(郴州大道—福地传说)东侧新建DN400污水管道，用以承接汽车贸易公司和福地传说餐馆污水，在国庆南路(梨树山渠—郴州大道)西侧新建DN600污水管，新建DN400与郴州大道(九子塘路—国庆南路)北侧污水管汇合接入国庆南路(梨树山渠—郴州大道)西侧新建DN600污水管，最后接入梨树山渠新建截污干管中。

3)槐树路与郴州大道路口新建污水管。

现状及成因分析：郴州大道(福运新村—槐树路)段北侧污水管道由东西两侧排往槐树路路口涵洞，最后通过未开发地块排入梨树山渠，对梨树山渠造成污染。

处理方案：将排入涵洞的污水管道从槐树路西侧人行道外接入槐树路新建污水预埋管中，最后接入梨树山污水管。

4)郴江路(郴州大道—坝山路)新建污水管。

现状及成因分析：郴江路(郴州大道—坝上路)段道路两侧分别有DN1 200合流管道，上游郴州大道转输过来的污水接入合流管中，最后排往梨树山渠，对梨树山渠污水造成污染。

处理方案：在郴江路(坝上路—郴州大道)的西侧新建DN400污水管道，在郴州大道(郴江路—坝下)新建DN400污水管道，最后接入坝上路污水管中。

4.5 雨污水分流改造

1)郴州大道与九子塘路雨污混接改造。

现状及成因分析：郴州大道(梨树山路—九子塘路)现状道路两侧均有雨水和污水管道，过了九子塘路由于南侧规划没有建设用地，所以在郴州大道(九子塘路—国庆南路)南侧没有建设污水管道，只有雨水管道。而施工时，郴州大道(梨树山路—九子塘路)段污水管道接入了郴州大道(九子塘路—国庆南路)段的雨水管中，造成混接。

处理方案：雨污混接将造成梨树山排洪渠的水质污染，必须进行改造。因此此处进行混接改造，让雨污水“各行其道”。方案将南侧污水管道接入北侧污水管道再通过九子塘路污水管道转输接入梨树山路污水管。由于雨水也通过九子塘路转输，为了避免雨污水管道交叉打架，将废除一小段雨水管道。

2)丁家坳路雨污分流改造。

现状及成因分析：郴州市302地质队菜市场位于郴州市302地质队门口丁家坳路，其排水体制为雨污合流制。雨污水均通过丁家坳路下800 mm×1 200 mm排水涵收集接入梨树山路污水管中，雨天时增加梨树山路污水管负担，造成梨树山路污水管水位较高。

处理方案：丁家坳路新建DN400污水管，对片区内进行雨污分流改造。菜市场的污水排放系统应当按环保要求设置过滤处理设施。城市菜市场污水隔渣过滤处理后接入城市污水管网。菜市场洗菜等较干净的废水可排入雨水管道的，应经沉淀处理后方能排入雨水管道，不可不经过处理便直接通过路面雨水口排入雨水管道。

3)小区接市政管道的雨污混接改造。

现状及成因分析：市政道路在建设排水管道过程中，均会给小区预留雨污水预埋管，便于道路两侧用地开发时接入市政雨污水管道。然而，道路两侧建设用地开发时并不知道预埋管的具体位置，而是就近接入，因此，混接现象普遍存在。

处理方案：采用QV潜望镜对片区内排水管道进行检测，发现多处混接现象，方案逐个对混接现象进行改造。改造方式为增加雨污水预埋管，将混接的雨污水进行分流。让两侧用地的污水确定接入市政污水管道，雨水能确定接入雨水管道中。

4.6 清淤维护工程

现状及成因分析：现场踏勘时，可发现梨树山渠渠底存在较多杂物垃圾，有生活垃圾，也有建筑垃圾。采用QV潜望镜对片区内排水管道进行检测时，也发现现状管道存在淤积现象。

处理方案：对片区内现状排水管道及梨树山沿线进行清淤维护，将垃圾清理，并在水渠两侧设置禁止丢垃圾的警示牌，共同维护水渠的清洁卫生。

5 结语

本项目的目的主要是通过对梨树山片区黑臭水体治理的研究，为郴州市黑臭水体的治理提供思路。项目主管部门根据项目研究方案实施以后，水渠水质得到明显改善，时至今日没有出现反弹，有效达到了项目研究预期目标。本项目的研究具有重大的经济效益、生态效益和社会效益。

从经济效益来说，本项目产生的主要是间接经济效益。近两年，郴州市为了城区内黑臭水体的治理投入了大量经费，其中很大一部分是为了迎接检查的临时性措施。这些治标不治本的临时措施只能让表面上看起来黑臭水体消失了，但是反弹较快。本次研究旨在提出彻底的黑臭水体治理方案，一次投入，水体长清，避免重复建设造成浪费。

从生态效益来说[5]，本项目的研究属于环保范畴，与国家污染防治攻坚战的主题一致。绿水青山就是金山银山，本项目通过对梨树山片区黑臭水体的治理，还梨树山渠清水绿岸、鱼翔浅底的美好景象。同时，通过对管道的修复，避免污水渗漏进入土壤造成土质污染，对郴州市的生态改善以及环境保护都有着重要的作用，也对改善城市的环境质量，促进城镇社会经济可持续发展，具有战略意义。

从社会效益来说，近年来居住在黑臭水体附近的居民深受水体黑臭的毒害，本项目的研究也是为了政府给老百姓一个良好的生活环境提供支持，实属利民工程。同时本项目的实施也为创建文明、卫生城市，改善城市的投资环境，以及为招商引资、推动区域的快速发展、促进城镇经济发展发挥重要作用。