一种沿海高密度建成区雨源性河流水环境系统治理方法

文档序号:1890921 发布日期:2021-11-26 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 一种沿海高密度建成区雨源性河流水环境系统治理方法 (Method for treating coastal high-density constructed area rain-derived river water environment system ) 是由 唐颖栋 任珂君 邵宇航 楼少华 吕权伟 甄万顺 于 2021-07-16 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种沿海高密度建成区雨源性河流水环境系统治理方法,以“流域统筹、系统治理”为核心理念,打破治水零敲碎打的治理模式,构建全要素治理、全周期管理、全流域统筹的治水体系,系统提出“织网成片、正本清源、理水梳岸、寻水溯源”四步逐级推进的系统方法,开创流域水环境治理新模式,分阶段逐步达成年度流域水环境治理目标,最终实现流域水环境的长制久清。(The invention discloses a method for treating a coastal high-density built-up area rain-derived river water environment system, which takes &#39;watershed overall planning and system treatment&#39; as core concepts, breaks through a treatment mode of treating water without breaking, constructs a water treatment system with all-element management, all-period management and all-watershed overall planning, provides a system method with four-step progressive propulsion of &#39;netting and slicing, original source clearing, water bank cleaning and water searching and tracing&#39;, creates a new watershed water environment treatment mode, gradually achieves the annual watershed water environment treatment target in stages, and finally realizes long-term cleaning of the watershed water environment.)

一种沿海高密度建成区雨源性河流水环境系统治理方法

技术领域

本发明涉及流域水环境治理领域,具体涉及一种沿海高密度建成区雨源性河流水环境 系统治理方法。以“流域统筹、系统治理”为核心理念,系统提出“织网成片、正本清源、理水梳岸、寻水溯源”四步逐级推进的系统方法,分阶段逐步达成年度流域水环境治理 目标,最终实现全流域水环境的长制久清。

背景技术

国内在黑臭水体的治理过程中,治理对象多针对一条或几条河道,治理方法多选取一 种或几种手段结合,尚存在较多深层次的问题。一方面,对黑臭水体的治理,更多是从治 理技术本身出发,急功近利地应用于某一条或几条河道,尚未能从全流域角度综合考虑分 析某一条或几条河道出现问题的成因,治标不治本,导致治理河道因其他水系影响存在返 黑现场等问题;另一方面,因黑臭水体的治理思路不成熟,容易侧重于某一类措施,而缺乏对系统治理策略的思考,如部分城市在整治过程中,只注重河道清淤;部分城市将主要资金全部投入在水体本身生态修复技术中;部分城市将引水冲污作为治理的主要对策;甚至部分城市将黑臭水体整治等同于流域的综合治理,导致流域水环境治理长期不达标的问题。

针对以上问题,本发明以“流域统筹、系统治理”为核心理念,打破治水零敲碎打的治理模式,构建全要素治理、全周期管理、全流域统筹的治水体系,系统提出“织网成片、 正本清源、理水梳岸、寻水溯源”四步走的系统方法,开创流域水环境治理新模式,分阶 段逐步达成年度流域水环境治理目标,最终实现全流域水环境的长制久清。

发明内容

针对上述背景中详述存在的深层次问题,本发明提供一种沿海高密度建成区雨源性河 流水环境系统治理方法,分阶段逐步达成年度流域水环境治理目标,最终实现全流域流域 水环境的长制久清。

为解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案实现:

为实现上述目的,本发明采用的以“流域统筹、系统治理”为核心理念的流域水环境 治理的系统方法,包括以下“四步”:

S1、织网成片,是解决零敲碎打,将流域内所有污水管网搭建起网络,织成可靠、完善、顺畅的管网系统;主要包括在流域范围内建新管、修旧管、做好新旧管道衔接,确保 污水顺利输送至污水处理厂,最终形成完整的源头收集、毛细发达、主干通畅、终端接驳 的污水收集网络系统;

S2、正本清源,是按流域内污水管网“正向”推进的模式,从源头到末端梳理污水系统,核实污水管网、污水厂等的输送及处理能力;流域范围内的排水小区内部须彻底实现雨污分流,面源污染严重区域须彻底整治,将污染物源头截断、终端控制,实现“厂网” 一体化全要素治理;

S3、理水梳岸,是从河流至下垫面进行雨水系统“逆向”梳理,即对汊流、暗渠、市政雨水管等进行梳理,对梳理出的混流排口、污水直排口等进行反向溯源整治,对雨水排放路径的初雨进行收集、沿河截流管进行改造,确保雨水路径排放通畅,实现“河网”一 体化全要素治理。完成梳理后,对岸线进行景观美化;

S4、寻水溯源。是系统、全面梳理流域水资源,提供了一种流域内多角度寻找生态水 源的路径方法,旨在加强污染物扩散和输出,提高水体河流自净能力,全面梳理流域内降 雨、径流、再生水、地下水、雨洪水以及流域外调水等水资源利用情况,为干涸雨源性河流寻找多样性补水水源,为主管部门提供科学、合理的补水方案和建议,建立水环境生态恢复长效机制。

进一步地:所述织网成片包含的建新管,是指打破原流域内合流制为主的排水体制, 补全雨污管道,在区域内形成大分流,小截流雨污分流为主,局部合流制的排水体制。新 建管网需在流域范围内总体规划、分项规划的指导下,在服务范围内现状排水管网调查、 勘测、研究的基础上,结合周边污水厂及配套干管情况对新建管网的收集水量、路由选择 等进行统一规划、远近结合;根据管线沿线现场实际情况,本着节能原则,充分利用自然地势,合理选择管线路由及施工方式、管线跨越障碍物的敷设方式等。

进一步地:所述织网成片包含的修旧管,是解决污水老旧主干管淤积、堵塞、破损等 问题,确保老旧干管运行通畅。首先对老旧管网的淤积、堵塞进行清除,对DN800mm及 以下的污水管,主要采用机械清理淤泥,用高压水枪冲洗管内积泥后采用吸污车吸泥,同 时清理管内砂石等杂物,对DN800mm以上污水管,主要采用人工清理管内淤泥、砂石等, 装填入袋后采用密闭运输车运走;其次对老旧干管进行问题排查,通过CCTV闭路电视对 干管进行可视化检测和排查,形成检测评估报告及检测视频等;最后根据评估报告,对破 损、渗漏等结构性缺陷管段进行修复,可采用开挖修复与非开挖修复,开挖修复即对缺陷 管段进行翻建处理,用新管道及接口代替缺陷管段,非开挖修复即采用紫外光原位固化修 复、人工喷涂法、点状法技术及热塑固化修复技术等方式对缺陷管段进行局部或整体修复。

进一步地:所述织网成片包含的新旧管道衔接,是针对管网衔接过程出现的僵尸、断 头、瓶颈现象进行处理,确保新建管网与已建干管接驳顺畅,并形成统一整体。所述瓶颈管,可采用新建或者翻建管道的方式解决,以满足污水收集的需求。新建或翻建管道可参考上述建新管的原则。

进一步地,所述排水小区正本清源,包含工业仓储类、公建、居住小区类、城中村类小区等,工业仓储类排水小区是按照“雨污分流、污废分流、废水明管化、雨水明渠化” 的原则,在厂区内新设管理井,接入原工业区外的督导管理井,工业厂区产生的生产废水 自行处理达标后接入新设管理井内,政府相关部门在此管理井监测水质等信息,对该工业 企业进行监管;工业厂区产生的生活污水可直接接入市政污水系统中。公建、居住类排水 小区需从排水户源头设立雨污两套立管系统,分别接入市政系统中。

进一步地:所述城中村类排水小区正本清源,因城中村道路狭窄,楼房、砖房并存,巷道宽0.3~2m,施工难度较大,一般在城中村管网末端设置总口截流,可采用上沟下管的方式将雨污水管道敷设进城中村,污水管道在下,采用DN200mmPVC-U管道,混凝土包 封,收集城中村内废水;雨水沟在上,收集巷道及屋面雨水,污水管道间隔20m设置检修 口,检修口设置在雨水沟盖板下,使用PVC-U材质方便旋转的圆形检修盖,尽量不占用 雨水沟过流断面,实现彻底雨污分流,减轻对河道的水质压力,同步消除总口,提高区域 污水收集率。

进一步地:所述面源污染严重区域整治,是重点以垃圾站、洗车店、餐饮一条街、农贸市场四类重点面源污染源为治理对象,采用污水预处理技术(隔油池、沉淀池等)和初 雨弃流技术(弃流井、调蓄池等)相结合的措施,将冲洗废水、初雨面源污染等输送至污 水系统,部分初雨弃流后的中后期洁净雨水入河,将污染物源头截断、终端控制,实现“厂 网河”一体化全要素治理。

进一步地:所述正本清源排水管理进小区,是指改变目前小区排水管渠自行管理的现 状,重点解决排水管理“最后一公里”责任不清、管养不到位等问题。分清物业服务单位、 专业排水管理公司的责任边界:物业服务单位主要管理建筑内部专用排水设施及其管理范 围内的预处理设施(如隔油池、化粪池等);专业排水管理公司管理小区内的单元出户井 及下游的共用雨污水管道、检查井、雨水口等;居民可通过手机公众号对小区内排水系统、 三池等问题进行投诉上报,共同提升小区宜居宜业环境。

进一步地:所述理水梳岸包含的理雨水,是从河流至下垫面进行雨水系统逆向梳理, 即对汊流、暗渠、市政雨水管进行排查梳理,首先对雨水系统进行清淤,清淤前对雨水管 涵清淤段上下游进行封堵(气囊、封堵墙等方式),对上游管段来水进行导排,完成后对雨水管涵进行清淤,针对DN≤800mm的雨水管道及H≤800mm的雨水箱涵,主要采用机械 清理淤泥,用高压水枪冲洗管内积泥后采用吸污车吸泥,同时清理管内砂石等杂物;针对 DN>800mm的雨水管道及H>800mm的雨水箱涵,主要采用人工清理管涵内淤泥、砂石 等,装填入袋后采用密闭运输车运走;其次,采用CCTV、三维激光扫描技术对雨水管涵 的破损、缺陷、支管暗接等现象进行排查梳理,针对市政雨水管道,可采用CCTV闭路电 视进行可视化检测和排查,形成检测评估报告及检测视频等;针对暗涵等,可采用无人船 搭载三维激光扫描模块等采集相关数据信息;最后,根据评估报告结果、扫描结果等对雨 水管涵的破损、缺陷、支管暗接等的不同问题进行针对性处理,,确保雨水路径排放通畅, 实现“河网”一体化全要素治理。

进一步地:所述理水梳岸包含的整排口,对梳理出的混流排口、污水直排口等进行反 向溯源整治,雨水排口重新整理。汊流、暗涵一般利用无人船搭载三维激光扫描模块等采 集排口数据信息,通过反馈至地面工作台的信息判断排水口类型、是否流水等信息,通过 对周边管网数据分析,判断排水口类型,确定针对排水口的处理方式;市政雨水管内的支 管暗接可通过CCTV视频排查出。根据以上方法,若排查出为污水排口,则末端封堵后,溯源至源头排水小区进行解决,完成雨污混接改造,若排查为雨水口,则可根据雨水口的数量、水量等信息进行归并、保留等。

进一步地:所述理水梳岸包含的排初雨,包括对流域内面源污染严重区域水量进行收 集(上述正本清源内已阐述)及沿河截流管改造,沿河初雨收集系统应实现精准截污的目 的,实现“污水不入河,清水少进厂”。在雨污分流体制建成前,河道设置沿河截污管A、截流井是为做好入河最后一道屏障,确保污染不入河。雨污分流体制建成后,可对沿河初雨收集系统进行重新改造,保留沿河初雨收集系统的初雨收集功能,一是将不承担雨水排放功能的截流井封堵或拆除,切断所有与污水连接的口,二是在经过面源污染较严重的区域,将原来的截流井改造为弃流井,三是打通入河衔接口,清洁雨水直接入河。

进一步地:所述寻水溯源,是系统、全面梳理流域水资源,提供了一种流域内多角度 寻找生态水源的路径方法,以寻找多样性水源为目的,从水资源产、供、用、排多角度,从产流角度,流域内水源涵养区提供源头活水,部分通过水库进行供水,汛期少部分未被存蓄的径流及水库泄洪流量进入城市河道,城镇建成区雨水管网完善后,雨水由雨水管网收集,初期雨水进入污水厂处理,中后期洁净雨水直接排河;从供水角度,区外调水可直 接经输水管网进入流域内水库,统筹供全流域使用;从用水角度,水库可通过供水管网调 入农业、工业、居民生活、服务业、建筑、城市环境等;从排水角度,农业、工业、居民 生活、服务业、建筑、城市环境等产生的废水、污水等经污水管网统一排入城市污水厂进 行处理,处理后的尾水达标后可作为补水水源回补河道;从水量交换角度,流域内河道水 与地下水、海水互有交换。为干涸雨源性河流寻找多样性补水水源,建立水环境生态恢复 长效机制。

进一步地,所述寻水溯源中的污水资源化利用,应坚持“节水优先、统筹推进”和“因 地制宜、分类施策”等基本原则,纳入水资源统一配置,形成科学、合理的价格机制和激励政策,统筹推进污水资源化利用;应坚持依质定用、依用定质、按需定供、按质管控。 加快推动城镇污水生态环境利用,污废水工业循环利用,强化科技支撑,完善标准体系。

与现有技术相比,本发明的优点如下:

(1)本发明提供了一种沿海高密度建成区雨源性河流水环境系统治理方法,以“流域统筹、系统治理”为核心理念,打破治水零敲碎打的治理模式,构建全要素治理、全周 期管理、全流域统筹的治水体系,系统提出“织网成片、正本清源、理水梳岸、寻水溯源” 四步逐级走推进的系统方法,在全国范围内开创了流域水环境治理新模式,为全国跨界河 流水环境综合整治提供可复制的经验。

(2)本发明还提供了一种在流域内搭建污水系统的方法,解决管网零敲碎打的现状, 在流域范围内建新管、修旧管、做好新旧管道衔接,确保污水顺利输送至污水处理厂,最 终形成完整的源头收集、毛细发达、主干通畅、终端接驳的污水收集网络系统。

(3)本发明还提供了一种流域内污水管网“正向”推进的模式,从源头到末端梳理污水系统,核实污水管网、污水厂等的输送及处理能力。流域范围内的排水小区内部须彻底实现雨污分流,面源污染严重区域须彻底整治,将污染物源头截断、终端控制,实现“厂网”一体化全要素治理。

(3)本发明还提供了一种全流域范围内雨水系统“逆向”梳理的方法,即对汊流、暗渠、市政雨水管等进行梳理,对梳理出的混流排口、污水直排口等进行反向溯源整治, 对雨水排放路径的初雨进行收集、沿河截流管进行改造,确保雨水路径排放通畅,实现“河网”一体化全要素治理。完成梳理后,对岸线进行景观美化。在水环境治理领域内首次对 雨水路径系统性提出梳理方案。

(4)本发明还提供了一种流域内多角度寻找生态水源的路径方法,系统、全面梳理流域水资源,加强污染物扩散和输出,提高水体河流自净能力。全面梳理流域内降雨、径流、再生水、地下水、雨洪水以及流域外调水等水资源利用情况,为干涸雨源性河流寻找 多样性补水水源,建立水环境生态恢复长效机制。

附图说明

图1是本发明提供的一种沿海高密度建成区雨源性河流水环境系统治理方法示意图。

图2是“织网成片、正本清源、理水梳岸、寻水溯源”四步走的系统方法示意图。

其中,A,沿河截污管;B,现状雨水管;C,新建雨水管;D,现状污水管;E,新建 污水管。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发 明的优选实施方案进行描述,但是应当理解,附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专 利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际 产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理 解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。

一种沿海高密度建成区雨源性河流水环境系统治理方法,以“流域统筹、系统治理” 为核心理念,下面结合附图及具体实施对本发明作进一步的详细描述,但应当理解本发明 的保护范围并不受具体实施方式的限制:

如图1,本发明是流域水环境治理的系统方法,该系统方法以“流域统筹、系统治理” 为核心理念四步逐级推进,主要包括以下步骤:

第一步,织网成片101,解决零敲碎打的现状,针对污水主干管不通、缺失、淤积、破损102等问题,进行接驳完善、修复干管、打通系统103,确保污水顺利输送至污水处 理厂,形成完整的主干通畅、终端接驳的污水收集网络系统。

第二步,正本清源104,是按流域内污水管网“正向”推进的模式,从源头到末端梳理污水系统,核实污水管网、污水厂等的输送及处理能力。主要针对源头未收集到污水、 雨水管里流着污水105等问题,进行排水小区内部雨污分流、面源污染严重区域整治等106,将污染物源头截断、终端控制,实现“厂网”一体化全要素治理。

第三步,理水梳岸107,是从河流至下垫面进行雨水系统“逆向”梳理,主要针对雨天雨水管不排水、城市内涝严重108等问题,对梳理出的混流排口、污水直排口等进行反 向溯源整治,对雨水排放路径的初雨进行收集、沿河截流管进行改造,确保雨水路径排放 通畅,并对岸线进行景观美化109,实现“河网”一体化全要素治理。

第四步,寻水溯源110,主要针对流域内生态基流缺乏、河流干涸、区外调水缺少路径111等问题,进行生态水源路径分析,全面梳理流域内降雨、径流、再生水、地下水、 雨洪水以及流域外调水等水资源利用情况,通过污水资源化利用、雨水利用、跨流域调水、 海水利用112等共同形成水环境治理活水增净的循环系统,为干涸雨源性河流寻找多样性 补水水源,建立水环境生态恢复长效机制。

如图2,为织网成片、正本清源、理水梳岸、寻水溯源”四步走的系统方法示意图。

进一步地:所述织网成片包含的建新管,是将现状合流制201管道改造为雨水管,封 堵202合流制管道201末端截流井203入现状沿河截流管204通道,直接入河205,新建 污水干管206,输送至污水厂207;现状沿河截流管204在区域彻底雨污分流后,可作为 雨水管使用,并在末端设置弃流井或调蓄池208等调蓄设施,收集初雨入污水厂207,并 设置沿河截流管204排河通道209,溢流管排出口处设置拍门210等,在流域内建立完善 的雨污分流体制。

进一步地:所述织网成片包含的新旧管道衔接,是针对新旧管网连接过程出现的管道 断头213、僵尸211、瓶颈212现象进行处理,对断头管道213采用新建污水管214进行新旧管道衔接,对僵尸管段211采用废弃215的处理方法,对瓶颈管段212采用翻建小管道 216的方式,确保新建管网214、216与已建干管206接驳顺畅,并形成统一整体;

进一步地:所述织网成片包含的修旧管,是解决污水老旧主干管217淤积218、破损219等问题,对有问题的主干管进行清淤、修复、翻建或新建,目前市面上常用的修复方 案有紫外光原位固化修复、人工喷涂法、点状法技术及热塑固化修复技术等。

进一步地,所述排水小区正本清源,包含工业仓储类、公建、居住小区类、城中村类小区等,针对工业仓储类301,是按照“雨污分流、污废分流、废水明管化、雨水明渠化” 的原则,分为涉水企业302和一般企业303。涉水企业302厂区内工业废水304需通过设 施自行处理,达标后完成排放,排放经流量监测305后排入新建管理井内306,通过306 排至厂区外预留检查井307,再行接入市政污水系统308中,政府相关部门可通过新建管 理井306对该涉水工业企业进行监督;涉水企业302和一般企业303产生的生活污水可直 接通过流量监测305后排入厂内污水检查井309内,最终接入市政污水系统308中;针对 公建、居住类310,可将产生的生活污水直接通过309接入市政污水系统308中;针对实 施条件较困难的城中村类311,上沟下管的方式同槽312敷设雨污水管道,污水管道在下, 雨水沟在上,污水检修口314设置在雨水口313内,污水检修口314使用PVC-U材质方 便旋转的圆形检修盖,接入市政污水系统308中,雨水排入河道,实现彻底雨污分流。

进一步地:所述面源污染严重区域整治,是重点以垃圾站315、洗车店316、餐饮一条街317、农贸市场318四类重点面源污染源为治理对象,针对性地实施污水预处理和初 雨弃流相结合的措施,如可在垃圾站设置沉泥井319、汽修洗车店设置沉泥井319和隔油 池320,餐饮一条街设置隔油池320,农贸市场冲洗废水直接入市政污水管等,将污染直 接输送至污水系统;大型餐饮一条街、农贸市场类可分别设置环保雨水口321、弃流井322、 调蓄池323等,实现初雨面源污染入污水厂,中后期洁净雨水入河道,实现“厂网”一体 化全要素治理。

进一步地:所述理水梳岸包含的理雨水,是从河流至下垫面进行雨水系统逆向梳理, 即对汊流401、暗渠402、市政雨水管403等的排查梳理、并对其进行清淤、修复等,确 保流域内雨水输送入河道通道的顺畅,实现“河网”一体化全要素治理。

进一步地:所述理水梳岸包含的整排口,对梳理出的混流排口、污水直排口等进行反 向溯源整治,雨水排口重新整理。采用无人船搭载三维激光扫描模块等采集排口数据信息, 通过反馈至地面工作台的信息判断排水口类型、大小以及是否有水等。针对污水直排口 404,直接封堵405,先进行反向溯源408,末端通过新建污水管道406接入市政污水系统;针对雨污混流口407,通过反向溯源408、从源头排水小区处彻底雨污分流409;针对分流 制雨水排口,为便于后期政府相关部分管理,需对入管涵的雨水排口410进行归并保留, 可封堵410部分雨水排口,进行雨水管改造,最终汇入一个雨水排口411,对此排口专项 管理。

进一步地:所述理水梳岸包含的排初雨,是将沿河截流管204改造为初雨管,在末端 将区域范围内初期面源污染通过弃流或调蓄措施208排至污水厂207,中后期洁净雨水直 接入河;所述理水梳岸包含的美岸线,通过景观措施对岸线重要节点进行美化,提升周边 人居环境。

进一步地:所述寻水溯源,是系统、全面梳理流域水资源,提供了一种流域内多角度 寻找生态水源的路径方法,以寻找多样性水源为目的,从水资源产、供、用、排多角度,从产流角度,流域内水源涵养区501提供源头活水502,部分通过水库503进行供水,汛 期少部分未被存蓄的径流及水库泄洪流量进入城市河道,城镇建成区504雨水管网505完 善后,雨水由雨水管网505收集,初期面源污染506进入污水厂处理,中后期洁净雨水507 直接排河;从供水角度,区外调水508可直接经输水管网进入流域内水库503,统筹供全 流域使用;从用水角度,水库503可通过供水管网509调入农业、工业、居民生活、服务 业、建筑、城市环境等510;从排水角度,农业、工业、居民生活、服务业、建筑、城市 环境等510产生的废水、污水等经污水管网511统一排入城市污水厂进行处理,处理后的 尾水达标后512可进行污水资源化利用回补河道。为干涸雨源性河流寻找多样性补水水源, 建立水环境生态恢复长效机制。

进一步地,所述寻水溯源中的污水资源化利用,应坚持“节水优先、统筹推进”和“因 地制宜、分类施策”等基本原则,纳入水资源统一配置,形成科学、合理的价格机制和激励政策,统筹推进污水资源化利用;应坚持依质定用、依用定质、按需定供、按质管控。 加快推动城镇污水生态环境利用,污废水工业循环利用,强化科技支撑,完善标准体系。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明较优治理方法,对于本领域的技术人员来说, 其依然可以对前述各实施例所记载的方法进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替 换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本 发明的保护范围之内。

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