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xx水环境综合治理项目设计方案说明书

xx水环境综合治理项目

设计方案

（说明书）

xx有限公司

xx年xx月

1综合概述1

1.1项目名称1

1.2业主单位1

1.3项目性质1

1.4设计单位1

1.5设计依据1

1.6设计原则2

1.7设计内容2

1.8主要工程量表2

2项目建设条件4

2.1项目区环境概况4

2.2项目区概况4

3现状分析与工程设计的重点和难点5

3.1现状分析5

3.2工程设计的重点和难点5

4工程设计7

4.1清淤工程7

4.2截污工程设计11

4.3生态修复工程18

5总图运输24

5.1场址概述24

5.2设计依据24

5.3平面布置与竖向设计24

5.4道路设计25

5.5场区截洪排水25

5.6主要技术经济指标26

6土建工程27

6.1建筑设计27

6.2结构工程29

7水土保持32

7.1水土流失成因分析32

7.2水土保持措施32

8消防、节能35

8.1消防35

8.2节能36

9环境保护39

9.1设计依据39

9.2环境现状39

9.3污染源分析39

9.4污染防治措施41

9.5环境监测45

9.6环境管理46

10投资估算51

10.1编制范围51

10.2编制依据51

10.3编制方法51

10.4投资估算52

11项目效益分析55

11.1经济效益55

11.2环境效益55

11.3生态效益55

1综合概述

1.1项目名称

xx水环境综合治理项目（一期）

1.2业主单位

1.3项目性质

新建

1.4设计单位

单位名称：

xx有限公司

1.5设计依据

（1）《中华人民共和国环境保护法》（2015年1月1日）；

（2）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（2005年4月1日起实施）；

（3）《中华人民共和国水污染防治法》（2008年6月）；

（4）《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）；

（5）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；

（6）《地下水质量标准》（GB/T14848-1993）；

（7）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；

（8）《疏浚工程技术规范》（JTJ319-1999）；

（9）《村庄整治技术规范》（GB50445-2008）；

（10）《城市黑臭水体整治工作指南》；

（11）测量资料及业主和其他相关部门提供的基础资料

1.6设计原则

（1）贯彻执行国家有关方针、政策，结合当地的实际情况，统筹兼顾河流清淤疏浚和底泥的资源化利用，以取得较好的社会效益，经济效益和环境效益；

（2）在总体规划的指导下，确定合理的场址、清淤工艺，严格控制二次污染，为xx的水体生态环境保护做出应有的贡献；

（3）工程方案技术先进，经济合理，安全可靠。

（4）堆场建设因地制宜，尽量节省工程投资、节省用地、节省能源、降低运行成本费用。

（5）三同时原则：

执行环保、劳动安全、职业卫生“三同时”的原则，改善劳动条件，提高劳动卫生水平，保障安全生产。

1.7设计内容

主要工程建设项目有：

清淤工程、截污工程、河道生态修复工程。

1.8主要工程量表

表1-1主要工程量表

序号

名称

单位

数量

备注

清淤工程

1.1

河道环保清淤

222897.5

1.2

箱涵清淤

5710.6

截污工程

2.1

箱涵内部截污干管

625

混凝土包管

2.2

新建管网

1900

DN300的HDPE管702米，DN200的HDPE管803米，DN160的UPVC管395米

2.3

检查井

座

115

沉泥井31座，检查井84座

2.4

污泥堆场片区

260845

2.5

淤泥转运临时道路

8750

生态修复

3.1

岸线道路

项

3.2

其他附属工程

项

绿化工程

4.1

水生植物

57275

4.3

地被植物

32408

2项目建设条件

2.1项目区环境概况

2.2项目区概况

2.2.1地理位置

2.2.2地形地貌

2.2.3行政区划、用地以及人口

2.2.5其他

3现状分析与工程设计的重点和难点

3.1现状分析

3.1.1污染源分析

根据现场踏勘情况了解，xx富营养化严重，水质情况较差。

现状河道植物残体和漂浮物较多，部分河段形成边滩及江心洲，出露在现状水位以上，严重影响河道容貌。

目前xx段淤泥淤积严重，河道过水断面严重缩窄，淤堵段植物腐烂散发腥臭味对周边环境影响很大。

3.2工程设计的重点和难点

1、建设用地受城市规划控制

xx水环境综合治理一期工程不仅受流域规划控制，还受所在城市规划控制，城区河段治理工程设计前，河道两岸土地利用规划功能和范围已被划定，河道两岸滩地一般被规划为滨河绿地，有的规划为城市公园，有的被规划为滨江公路或其他基础设施等，治理工程两岸的生态护坡工程布置范围应符合城市规划要求。

2、周边交叉管线多

过去城市的建设缺乏规划，市政管线根据需要随地铺设，缺乏统一管理，导致xx城区河段两岸无规则的分布许多管线，如雨水管、污水管、给水管、燃气管道、通信和电力管线等，这些空间交叉的管线，使该河段治理工程的设计和实施造成了很大的困难，使原本技术难度不大的工程变得非常复杂，设计时必须要慎重考虑工程范围内穿插的管线保护。

3、生态景观要求高

随着城市的发展，居民对生态环境的要求也越来越高，环境问题也上升到重要的战略高度，城镇因水而生，也因水而美。

而该河段易受到生活污水或工业污染，是生态环境脆弱的区域，改善生态环境是该治理工程的重要任务，xx水环境综合治理一期工程在工程设计上应最大可能的考虑生态景观亲水要求。

4工程设计

4.1清淤工程

4.1.1设计原则

（1）污染底泥的环保疏浚坚持局部重点区域重点疏浚的原则；

（2）以污染底泥有效去除和水质改善为工程直接目的，以疏浚后促进生态修复为间接目的；

（3）在设计河道清淤方案时，同时考虑生态护坡及其他相关工程设计的协调与配合，综合设计，分段实施；

（4）河道清淤与安全处理处置并重，避免重疏浚、轻处理处置，避免环境二次污染；

（5）综合考虑工程效益与投资。

4.1.2河道清淤技术

河道清淤是采用水力或机械方法挖掘水下的底泥，并进行输移处理的一种工程措施。

河道清淤工程的目的主要有两个，一是疏洪排涝、利于农耕；二是浚深水道、利于航运。

随着国家对河底污染源认识的加深，疏浚的环保功能也逐渐显现，并衍生出环保疏浚工艺。

环保疏浚被世界上各国普遍认为是在水环境治理过程中清除内源污染的重要措施之一，国内江苏省、山东省、浙江省等河网密集、内河众多的省份在进行河道环保疏浚工作中积累了大量的实践经验。

目前清淤方式总的来说分为两大类：

干河清理与水下清淤。

（1）干河清理。

把河道截成几段，每段将水抽干，采用机械挖掘，由压力管道或汽车将清理出的底泥输送至堆场进行综合处理。

这种方式的优点是清淤彻底，但需造坝排水，且需要采取可靠的施工导流方式。

（2）水下清淤。

在水面采用专用机械进行挖泥吸泥，不需将河水导排干净，常用的水下清淤工具是清淤抓斗船或绞吸式挖泥船。

水下清淤的优点是施工简便，节省投资，但容易搅动底泥，造成污染物扩散。

根据现场调研，本工程河道清淤范围属于哑河，水体流动性较小；底泥深厚，有些区域已经陆化；交通便利，周边地形开阔。

因此，本方案拟采用“排干清淤”的方式。

运用小型挖掘机械对底泥进行开挖并运送至底泥堆场。

4.1.3清淤对象

本项目清淤对象为xx污染底泥，即高氮、磷污染底泥。

4.1.4清淤范围及工程量

一、箱涵清淤

据城防处介绍，该项目治理区域共有7段箱涵，箱涵内存在大量的糊渣、垃圾等沉积物，一方面对县城的排水有严重的隐患，泄洪能力大大降低；另一方面，老城区活水工程会将箱涵淤泥冲至xx，对xx造成二次污染，因此箱涵内的清淤是非常有必要的。

目前没有收集到箱涵的设计图纸，箱涵走向以及长度暂未明确，本次方案箱涵清淤工程量为估量。

表4-1箱涵清淤预估量

箱涵名称

长度

尺寸（m）

淤泥深度（m）

淤泥量（m3）

备注

图4-1箱涵走向示意图（蓝色段）

二、河道清淤

本项目河道清淤属于生态清淤，主要是为了治理xx富营养化内源污染，其目的是通过底泥的疏挖去除xx底泥所含的污染物，清除污染水体的内源，减少底泥污染物向水体的释放，并为水生生态系统的恢复创造条件。

河道清淤范围内的淤泥工程量采用方格网统计,主要针对xx进行环保清淤。

本项目清淤量为xxm3。

4.1.5底泥处置

一、底泥脱水工艺比选

底泥脱水工艺主要有自然干化法、机械脱水法和土工管袋法。

（1）自然干化法

主要构筑物是底泥干化池，干化池周边设置砖砌挡墙，底部铺设碎石导流层，并在导流层内铺设余水导流管，依靠下渗和蒸发降低流放到场上的底泥的含水量。

含水率75~80%的底泥，下渗过程约经2～3天完成，可使含水率降低到70%左右。

此后主要依靠蒸发，数周内可降至60%左右。

底泥干化场的脱水效果，受当地降雨量、蒸发量、气温、湿度等的影响。

一般适宜于在干燥、少雨、沙质土壤地区采用。

该法占地大，但投资较少，运营成本较低，能耗低，适用于用地宽裕的地区。

（2）机械脱水法

通常底泥先进行预处理，改善脱水性能后再脱水。

最通用的预处理方法是投加无机盐或高分子混凝剂。

机械脱水法有过滤和离心法。

过滤是将湿底泥用滤层（多孔性材料如滤布、金属丝网）过滤，使水分（滤液）渗过滤层，脱水底泥（滤饼）则被截留在滤层上。

离心法是借底泥中固、液比重差所产生的不同离心倾向达到泥水分离。

过滤法用的设备有真空过滤机、板框压滤机和带式过滤机。

真空过滤机连续进泥，连续出泥，运行平稳，但附属设施较多。

板框压滤机为化工常用设备，过滤推动力大，泥饼含水率较低，进泥、出泥是间歇的，生产率较低。

带式过滤机是新型的过滤机，有多种设计，依据的脱水原理也有不同（重力过滤、压力过滤、毛细管吸水、造粒），但它们都有回转带，一边运泥，一边脱水，或只有运泥作用。

它们的复杂性和能耗都相近。

离心法常用卧式高速沉降离心脱水机，由内外转筒组成，转筒一端呈圆柱形，另一端呈圆锥形。

转速一般在3000r/min左右或更高，内外转筒有一定的速差。

离心脱水机连续生产和自动控制，卫生条件较好，占地也小，但底泥预处理的要求及能耗均较高。

（3）土工管袋法

土工管袋法一般用于泥水混合物的脱水处理，高强度、可渗透的土工管袋能截流底泥并同时允许水的排出。

在泥浆进入土工管袋之前，可提前加入聚合物以提高其脱水性能，减少脱水周期。

水分从土工管袋的小孔隙中排出，并收集起来进行处理。

土工管袋脱水周期较短，并且相对于重力脱水法，脱水处理后的底泥具备更低的含水率，有利于填埋处理。

但土工管带法投资较大、所需运营费用较高。

各底泥脱水工艺的特点详见下表。

表4-2底泥脱水工艺比选表

序号

比较项目

自然干化法

机械脱水法

土工管袋法

占地面积

大

小

较大

场地防渗要求

较高

较低

较高

能耗

低

高

较高

干底泥含水率

高

低

较低

脱水周期

长

短

较长

投资

低

高

较高

处理成本

低

高

较高

综上所述，自然干化法占地大、干底泥含水率较高，脱水周期较长，但能耗低、投资节省，因此本项目本着投资节省的原则，选用自然干化法进行底泥脱水。

二、底泥脱水的工艺设计

1、处理规模

本项目的底泥脱水系统处理的对象为清淤底泥，处理总量为22.9万m3，密度按1.4t/m3考虑，合底泥量32.5万t。

结合整个工程的处理周期，确定底泥脱水处理时间为2个月，与底泥清淤工程同期，均安排在枯水期内。

日处理规模为5420m3/d，底泥的干化周期按20d考虑。

2、处理效果

清淤底泥的含水率为75～80%，本项目按80%考虑。

根据《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》，污泥农用时，起含水率应≤60%，因此，本项目底泥经脱水后的含水率降至60%。

根据计算，脱水后干底泥量为19.5万t，产生滤水13.0万t。

3、底泥干化场的设计

拟在xx西北侧沿河设置底泥干化场6座，将xx清淤后的底泥就近运至干化场进行自然干化。

底泥脱水规模为5420m3/d，干化周期为20d，经计算，共设置6座底泥干化池。

干化池为半地上式，底部敷设1.5mmHDPE膜，平面面积为13.04万m2，干化场平均有效深度为2.0m，干化池有效容积26.08万m3。

为了确保干化场的安全，减少进入场内的地表水径流量，从而减少二次污染，在干化场场区修筑截洪沟，截洪沟尺寸0.5×0.5（m）。

4、底泥干化场工程量统计

底泥脱水系统主要工程量见下表。

表4-3底泥脱水系统主要工程量表

序号

项目

参数、说明

单位

数量

堆场有效容积

堆场1、2、3、4、5、6

260845

抽水量

抽水面积120681m2，抽水深度1.5m

177453

清杂扫障量

清杂清表面积76011m2，平均清杂清表0.5m

29600

施工便道

3.5m宽单车道级配碎石路面

2.5

排水沟

328

4.2截污工程设计

4.2.1污水管网设计原则

a）满足排水专项规划的要求，原则上雨污水分流排放，部分无法实现完全分流的片区采用总口截留进行排放；

b）污水管道应以重力流为主，宜顺坡敷设，不设或少设污水提升泵站，以节省投资和能源。

当污水管遇有翻越高地、穿越河流、长距离输送等情况，无法采用重力流或重力流不经济时，可采用压力流；

c）综合选择管材，合理地确定控制点管道的埋深，管道坡度及管径大小，尽量降低整个管线的造价；

d）管道布置方案的确定充分考虑可实施性，建设时尽量对周边社区和其他公共设施的影响降到最小；

e）保证现状支管，化粪池接驳管连接顺畅；

f）尽量为今后的维护管理提供便利。

4.2.2污水管道设计

（建设内容）

一、设计参数

污水管道设计参数遵守《室外排水设计规范》（GB50014-2016）的规定。

（1）污水管道设计充满度

表4-4污水管道最大设计充满度表

管径（mm）

最大设计充满度

d≤300

0.55

350≤d≤450

0.65

500≤d≤900

0.70

d≥1000

0.75

（2）最小设计坡度

表4-5最小设计坡度一览表

管径（mm）

最小设计坡度（‰）

塑料管

混凝土管

300

2.0

3.0

400

1.4

2.0

500

1.0

1.5

600

0.9

1.3

700

0.8

1.1

800

0.7

1.0

900

0.6

0.9

1000

0.5

0.8

1100～1200

0.5

0.7

d＞13000

0.4

0.6

（3）检查井间距

表4-6直线段检查井最大间距一览表

管径或暗渠净高（mm）

雨水（合流）管道

污水管道

200～400

500～700

800～1000

1100～1500

120

100

1600～2000

120

二、污水管网管径选择

污水收集管网管径及坡度如下表所示：

表4-7管径及坡度选择表

管径（mm）

225

300

400

500

600

700

800

1000

＞1000

最小坡度（‰）

4.0

3.0（2.0）

1.5

1.0

0.6

污水管道设计污水量：

S--汇水面积；

设计综合污水流量按以下参数进行计算：

城镇人口密度ρ：

根据控规对不同地块取不同的人口密度。

单位人口污水排放量q：

取110L/人·d。

污水流量总变化系数K总：

根据规范取值。

根据水力计算，并考虑瞬时变化较大，结合区域实际情况，设计截污管管径取DN200-DN300。

三、污水管材选用

1、管材的要求

a）排水管道的管材必须满足正常的排水使用功能；

b）排水管道必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压；

c）排水管道必须具有抵抗污水中杂质的冲刷和磨损的作用，也应有抗腐蚀性能；

d）排水管道必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入，而污染地下水或腐蚀其它管线和建筑物基础；

e）排水管道的内壁应尽量光滑，使水流阻力尽量减小；

f）排水管道应尽量就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，减少施工和运输费用。

管材比选

排水工程中常用的非金属管材主要有：

高密度聚乙烯双壁波纹管（HDPE）、HDPE缠绕管、玻璃钢夹砂管（FRP）等；金属管材有铸铁管和钢管。

HDPE双壁波纹管HDPE缠绕结构壁增强管

球墨铸铁管钢管

下面将几种常用管材做一比较，见下表。

表4-8各类排水管材比较表

管材性能

玻璃钢夹砂管

（FRP）

HDPE双壁波纹管

HDPE结构壁增强管

球墨铸铁管

钢管

止水性能

好

较好

好

较好

好

施工场地

较大

小

较大

质量保证

好

较好

好

施工进度

快

验收试验

一般

容易

使用寿命

长

较长

摩阻系数

小

一般

造价

管材单价高，综合单价高，无小口径管道

无大口径管道，小口径综合单价较低

管材规格齐全，综合单价稍高

管材规格齐全，综合单价高

管材运输

方便

较难

防腐性能

好

较好

一般

施工设备

简单

复杂

承受内压

一般

较大

大

施工方法适应性

开槽、顶管

开槽

开槽、顶管

2、管材的确定

本次设计截污管采用HDPE管，管径DN200-DN300，管材质量应符合满足《埋地用聚乙烯结构管道系统》（GB/T19472.2-2004）及《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）中要求。

连接方式为电热熔连接，为保证管道密封性，埋设于明渠段、箱涵内管道采用C25混凝土满包。

周边居民污水收集管采用DN200管道，收集两侧居民污水后汇入截污井。

收集管下垂至沟底段为防止雨水冲击，采用混凝土满包，沟底段位于沟底，同样采用混凝土满包。

管道检查井设置

检查井的位置应设在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离处。

检查井在直线管段的最大间距应根据疏通方法等具体情况确定，根据《室外排水设计规范GB50014-2006》（2016版），一般宜按下表的规定取值。

表4-9检查井最大间距

管径（mm）

最大间距（m）

污水管道

雨水（合流）管道

200-400

500-700

800-1000

污水管道检查井应保证其密实性，防止污水外渗和地下水入渗。

井口、井筒和井室的尺寸应便于养护和检修，爬梯和脚窝的尺寸、位置应便于检修和上下安全。

检修室高度在管道埋深许可时宜为1.8m，污水检查井由流槽顶算起。

检查井井底宜设流槽（沉泥井除）。

污水检查井流槽顶可与0.85倍大管管径处相平，流槽顶部宽度宜满足检修要求。

在管道转弯处，检查井内流槽中心线的弯曲半径应按转角大小和管径大小确定，但不宜小于大管管径。

四、检查井选型

本项目污水量较小，新建污水管道管径采用DN200-DN300，除截流井等特殊情况外，检查井均采用圆形检查井，检查井选型具体为：

a）本项目污水管道当管顶覆土≤1m时，采用∅700圆形砖砌污水检查井；管顶覆土＞1m时，采用∅1000圆形砖砌污水检查井（盖板式），具体做法详见国标图集06MS201-3。

b）污水管道每隔150m-200m设沉泥井一座，管径≤D400管道采用∅1000圆形砖砌沉泥井，具体做法详见国标图集06MS201-3。

井盖等附属构筑物

1）设在机动车道上、人行道和非铺砌路面上的检查井均采用重型铸铁井盖及井座。

井盖均采用防震防盗井盖，沥青路面的井座应设置混凝土井圈，井圈宽度为0.05米，高度为0.09米，标号为C30混凝土。

井盖及井座其余施工参照国标14S501-1执行。

2）所有检查井井室壁外0.5米范围内用6%水泥石粉渣分层回填，密实度要求同道路路基密实度要求。

3）井盖应有“污”字样。

检查井其余施工详见国标06MS201-3执行。

4）管道沿线设置的沉（泥）砂井，沉砂（泥）井井底比检查井深约600mm，作法详见排水标准图集。

5）排水检查井全部安装防坠落装置。

防坠落装置应牢固可靠，具有一定的承重能力（不小于300kg），并具备较大的过水能力。

图4-2球墨铸铁井盖座及安全网

4.2.3管网工程量

表4-10工程量清单表

（1）

xx片区工程量表

名称

规格

单位

数量

材料

备注

主管网

DN300

米

347

HDPE管

257米混凝土包管，90米砂石基础

主管网

DN200

米

103

HDPE管

沉泥井

φ1000

座

检查井

φ700

座

表4-11工程量清单表

（2）

xx片区工程量表

名称

规格

单位

数量

材料

主管网

DN300

米

612

HDPE管

主管网

DN200

米

366

HDPE管

接户管

DN160

米

205

UPVC

沉泥井

φ1000

座

检查井

φ700

座

表4-12工程量清单表（3）

xx片区工程量表

名称

规格

单位

数量

材料

备注

主管网

DN300

米

368

HDPE管

混凝土包管

主管网

DN200

米

334

HDPE管

接户管

DN160

米

190

UPVC

沉泥井

φ1000

座

检查井

φ700

座

4.3生态修复工程

4.3.1河道生态护坡的定义

河道护坡技术：

通过工程和技术措施来保护河岸，达到满足河道行洪、排涝、环境治理和生态保护的目的。

生态护坡是“既满足河道体系的防护标准，又利于河道系统恢复生态平衡”的河道边坡保护生态工程。

4.3.2设计原则

（1）生态边坡必须能够营造一个适合陆生植物、水陆两生植物、水生动植物生长的生命环境；

（2）生态护坡应满足渠道功能和堤防的稳定要求，并降低工程造价；

（3）尽量减少刚性结构,增强

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