時間:2025-06-30
銅川市地形復雜,水資源的分布和利用相對困難,人均可用水資源占有量僅為全省平均水平的40%。同時存在管網(wǎng)老化,錯接混接等諸多問題。因此水資源的合理利用和污水的有效處理成為城市規(guī)劃和建設的主要方向。
為確保雨洪調(diào)蓄、生態(tài)修復、中水利用、群眾休憩等功能有效發(fā)揮,《牡丹園片區(qū)雨洪利用與生態(tài)修復工程》作為銅川市海綿城市示范城市建設的中堅工程,為銅川市構(gòu)建生態(tài)宜居、可持續(xù)發(fā)展的城市水環(huán)境貢獻強大力量。
項目概況
《牡丹園片區(qū)雨洪利用與生態(tài)修復工程》項目涵蓋了多個子系統(tǒng),包括牡丹園雨水控制系統(tǒng)(園區(qū)雨水排水及低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)、末端雨水生態(tài)調(diào)蓄及濕地凈化系統(tǒng)、市政雨水截流及預處理系統(tǒng))、濕地處理系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)以及園區(qū)配套衛(wèi)生間室外給排水系統(tǒng)。這些系統(tǒng)相互配合,共同構(gòu)建起一個完善的生態(tài)修復與水資源利用體系。
汩鴻環(huán)保憑借其專業(yè)實力,為該項目配合設計了市政雨水截流及預處理系統(tǒng)以及雨水生態(tài)調(diào)蓄及濕地凈化系統(tǒng)。這兩個系統(tǒng)巧妙地實現(xiàn)了降雨控制和沖洗功能,能夠?qū)ι嫌螀R水片區(qū)的目標降雨進行有效控制,確保雨水得到合理利用與處理,進一步提升了銅川牡丹園的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展能力。
自2023年1月破土動工,項目穩(wěn)步推進,目前工程進度已達到95%。該項目充分挖掘地表水資源潛力,顯著提升了水資源的綜合利用效率,有效緩解了水資源短缺的緊張局面。
建設內(nèi)容
銅川市牡丹園片區(qū)雨洪利用與生態(tài)修復工程位于銅川新區(qū)老牡丹園北側(cè),北至金泰路,西至長虹南路,東至長豐南路,南臨規(guī)劃路,項目面積23.13公頃。建設內(nèi)容如下:
1、園區(qū)雨水排水及低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)
LID 設施(源頭控制)
在紅線綠地內(nèi)綜合布置下沉綠地、植草溝、雨水花園等LID設施,旨在通過自然過濾和吸附作用對硬質(zhì)鋪裝地面徑流雨水進行初步凈化,未能及時下滲的雨水將通過溢流設施或管網(wǎng)有序排放至周邊河道。
雨水管道
預留雨水管網(wǎng)和干渠,超量雨水溢流至干渠,地庫頂板徑流經(jīng)LID設施處理后排入市政管網(wǎng),超標雨水直接排入金泰路管渠。南側(cè)老牡丹園的直排雨水通過新建DN500管網(wǎng)截流至前置塘沉淀凈化,再溢流至濕地,最終調(diào)蓄于混合塘,并預留接入口。
2、市政雨水截流及預處理系統(tǒng)+雨水生態(tài)調(diào)蓄凈化及排空系統(tǒng)
公園內(nèi)設粗格柵(內(nèi)設可調(diào)液位控制閘門)井、細格柵井、調(diào)蓄池、雨水前置塘、雨水濕地等設施對上游匯水片區(qū)目標降雨進行控制。
3、水平潛流濕地處理系統(tǒng)
由市政中水管網(wǎng)補充的中水,通過消能后進入水平潛流濕地+表流濕地處理系統(tǒng)進行凈化后補充牡丹園景觀水體,同事兼顧牡丹園景觀水體循環(huán)凈化展示功能;
4、中水回用系統(tǒng)(綠化灌溉系統(tǒng)+景觀補水+市政沖洗補水等)
中水經(jīng)濕地處理后,補充景觀水體缺水,經(jīng)泵提升,用于牡丹園內(nèi)綠化灌溉以及市政道路沖洗用水;
5、大排水系統(tǒng)
牡丹園位于低洼區(qū),易積水。設計有調(diào)蓄功能,能應對30年一遇暴雨。項目設行泄通道,超標雨水可匯入公園調(diào)蓄,雨后溢流排干渠。
6、給水排水系統(tǒng)
施工前需現(xiàn)場核實市政給排水條件,不符設計要求時及時調(diào)整。園區(qū)衛(wèi)生間給水由金泰路直供,污水系統(tǒng)采用重力流,經(jīng)化糞池處理后排金泰路管網(wǎng)。
7、監(jiān)測系統(tǒng)
項目結(jié)合在線監(jiān)測和人工采樣監(jiān)控水質(zhì)水量,自動控制水體循環(huán)和污染。在線監(jiān)測溶解氧、懸浮物,定期檢測pH、COD等指標。
技術特點
本項目對于牡丹園內(nèi)調(diào)蓄控制的上游入流雨水有明確的水質(zhì)要求:必須為分流制的雨水,嚴禁混入任何污水。此外,為了維持入流雨水的水質(zhì)和水量穩(wěn)定,要求上游管網(wǎng)的運營管理單位定期對新區(qū)雨水管網(wǎng)進行清理和維護工作。
西側(cè)長虹南路預留市政雨水管網(wǎng),北側(cè)金泰路預留4000mmX2500mm 現(xiàn)狀干渠。場地內(nèi)的設計預留控制上游匯水片區(qū)(約6.34平方千米)的規(guī)劃目標降雨匯水空間。匯入水量超過設計控制容積后溢流排至北側(cè)4000mmX2500mm 現(xiàn)狀干渠內(nèi);地庫頂板地面徑流雨水將通過LID(低影響開發(fā))設施進行收集、蓄滲和凈化控制。未能及時下滲的雨水將通過新建的雨水管網(wǎng)排入長虹南路的市政雨水管網(wǎng)。對于外圍超標雨水(即超過18.1mm的降雨量),將直接溢流至金泰路內(nèi)的現(xiàn)狀管渠,并最終排入下游河道。確保園區(qū)的雨水管理效率。
在金泰路現(xiàn)狀管渠內(nèi)設截流井,通過截流箱涵將截流雨水導入牡丹園內(nèi)處置凈化控制。根據(jù)流量及液位設置近期、遠期(未完全雨污分流不可進入)可調(diào)堰,分期控制雨水進入調(diào)蓄池,可調(diào)堰前設粗格柵及沉泥井,攔截大垃圾及沉淀物,場降雨偏小,未能進入牡丹園的截流箱涌“死水區(qū)”顆粒物:保證粗格柵及后期預處理系統(tǒng)有效穩(wěn)定運行:粗格柵后設消能、穩(wěn)流及分流區(qū),保證水流穩(wěn)定進入后預處理系統(tǒng)(細格柵+調(diào)蓄池),當后預處理出現(xiàn)故障、定期檢修、超負荷后,溢流液位閘門開啟(人工或超680.00m 液位開啟),進入雨水沿超越管直接進入前置塘及濕地進行調(diào)蓄控制:
進入雨水穩(wěn)流后,漂浮物及懸浮物經(jīng)過細格柵攔截后,優(yōu)先進入2#調(diào)蓄池,2號調(diào)蓄池滿后進入1號調(diào)蓄池,當調(diào)蓄池蓄滿后入口閘門關閉,開啟細格柵內(nèi)液壓閘門排出至前置塘。1#、2#調(diào)蓄池及前置塘應定期沖洗排至市政污水管網(wǎng)。
創(chuàng)新解決方案
本項目結(jié)合雨型、雨量、收納水體情況及“海綿城市”建設理念,通過截流箱涵將雨水導入牡丹園內(nèi)進行處置和凈化控制。根據(jù)流量及液位,近期和遠期(未完全雨污分流時禁止進入)設置可調(diào)堰,分階段控制雨水進入規(guī)模。在可調(diào)堰前設置粗格柵及沉泥井,以攔截大垃圾及沉淀顆粒物,防止場降雨偏小時,未能進入牡丹園的截流箱涵“死水區(qū)”顆粒物進入系統(tǒng);確保粗格柵及后續(xù)預處理系統(tǒng)能夠有效穩(wěn)定地運行。粗格柵后設消能、穩(wěn)流及分流區(qū),保證水流穩(wěn)定進入后預處理系統(tǒng)(細格柵+調(diào)蓄池),當后預處理出現(xiàn)故障、定期檢修、超負荷后,溢流液位閘門開啟(人工或超680.00m 液位開啟),進入雨水沿超越管直接進入前置塘及濕地進行調(diào)蓄控制。
可調(diào)堰設備
進入雨水穩(wěn)流后,漂浮物及懸浮物經(jīng)過細格柵攔截后,優(yōu)先進入2#調(diào)蓄池,2號調(diào)蓄池滿后進入1號調(diào)蓄池,當調(diào)蓄池蓄滿后入口閘門關閉,開啟細格柵內(nèi)液壓閘門排出至前置塘。1#、2#調(diào)蓄池及前置塘應定期沖洗排至市政污水管網(wǎng)。
門式自動沖洗設備
雨水生態(tài)調(diào)蓄凈化系統(tǒng)經(jīng)過前面預處理系統(tǒng)后,雨水優(yōu)先進入前置塘進行沉淀,較為干凈的雨水進入下游雨水濕地進一步凈化調(diào)蓄;為保證居民游園感受,景觀水體除雨季雨后末端混合塘在匯入牡丹園雨水淹沒到較高液位后,共用調(diào)蓄空間外(極端暴雨除外),其余景觀水體僅采用處理后的再生水進行補水;同時考慮到公園內(nèi)雨水濕地兼顧公園水體,居民游憩很難避免經(jīng)過之地,故盡量將較“臟”雨水布局在上游,居民盡量不易接觸的封控區(qū)域。
細格柵設備
雨水排空系統(tǒng)為保證下場降雨前雨水有效調(diào)蓄容積,除公園雨水濕地、混合塘水面蒸發(fā)外,其余調(diào)蓄雨水需在下一場降雨前需盡快排空,牡丹園東南角設一體化泵站提升設備,除平時凈化景觀水體水質(zhì)及景觀水體循環(huán)提升外,兼顧雨水排空的功能。
效益分析
在項目建設中,考慮到投資成本的限制,潛流濕地的設計主要專注于景觀湖體的補水和循環(huán)水水質(zhì)的凈化展示,而不承擔調(diào)蓄溢流雨水的水質(zhì)凈化功能。這樣的設計既滿足了生態(tài)修復的需求,又兼顧了經(jīng)濟效益,體現(xiàn)了項目在環(huán)境保護和資源利用方面的綜合考量。
牡丹園里,調(diào)蓄池和景觀融合建設形成生態(tài)式景觀游園,實現(xiàn)了功能和技術上的創(chuàng)新,為牡丹園片區(qū)的防汛與調(diào)蓄起到重要作用;作為海綿城市建設與景觀結(jié)合的案例,為消減洪峰流量構(gòu)筑物建設提供新思路,有助于解決調(diào)蓄基礎設施與人民生活家園的鄰里沖突問題,為“城市內(nèi)臨近居住區(qū)的公園地塊的海綿設計”的研究提供了有力的案例參考,增加了防汛防內(nèi)澇基礎構(gòu)筑物設施的建設思路,促進雨水資源化利用,具有較大的推廣價值;同時對傳統(tǒng)公園的地塊改造提供了較大的技術支持,呈現(xiàn)了生態(tài)修復安全、生態(tài)、景觀的價值追求,為將來水生態(tài)修復提供了新樣板。牡丹園片區(qū)雨洪利用與生態(tài)修復工程,不僅為實現(xiàn)市民出行的綠化建設目標提供力量,更為全國低影響開發(fā)城市建設提供了寶貴的經(jīng)驗,隨著項目的推進,我們期待為生態(tài)城市建設,恢復增強城市生態(tài)系統(tǒng)功能帶來更多的靈感突破!
本文作者系汩鴻環(huán)保工藝工程師王恬田