成因復雜：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—水質差、生態機能確實

缺少自凈能力：目前水質為劣五類，無環境容量；

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 細化監管程度低，部分區域存在無序排放，缺乏高效的運行調度手段。

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向，從實際需求出發：

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

針對排水管網的健康度較低，開展了管網結構性、功能性缺陷修復工程，雨污分流及管網混錯接改造工程，夯實管網基礎；

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

針對主要合流區存在的CSO污染治理空白，建立了黃孝河CSO調蓄及強化處理設施工程，填補CSO污染控制盲點；

針對渠道內源污染水生態系統遭到破壞缺乏自凈能力，開展河道清淤工程、水生態修復工程、雨水排口進行生態化改造工程；

針對渠道水動力不足、水質不穩定，開展生態補水工程，構建健康流動的水系格局；

針對運維管理低效，建立高效、系統、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，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調蓄及強化處理工程

下圖陰影部分是黃孝河主要的河流區是老城區，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。

雨天時合流區的雨水和污水混合之后超過了現有污水處理系統的處理能力，明渠起端會發生溢流。黃孝河CSO調蓄及強化處理設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轉輸箱涵進入到3調蓄池，調蓄池的水再進入4強化處理設施進行處理，污染削減之后再行排放。調蓄池規模為25萬m3，強化處理設施為6m3/s。

實施后的目標：

控制黃孝河明渠起端CSO溢流次數≤10次/年;

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

黃孝河調蓄池工藝簡圖

調蓄水池設計概況：

調蓄池進水：重力進水；

調蓄容積：25萬立方米；

調蓄池分格：5格，最 大程度應對不同的雨情，提高運維管理的靈活性；

調蓄池沖洗方式：智能噴射器+門式沖洗；

調蓄池排空時間：12小時；

除臭：離子除臭。

設計亮點：

出水順序同進水順序；

出水至黃孝河CSO2強化處理設施進行處理。

下圖是黃孝河CSO2強化處理設施鳥瞰圖及平面布置圖，強化處理設施的規模為6m3/s，相當于53萬t/d。采用投入產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，然后進入細格柵、曝氣沉砂池、高效沉淀池，經過精密過濾，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計，可以使高效沉淀池快速啟動。強化處理設施旁邊居民區，鄰避效應比較明顯，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 增加污水處理設施處理能力—鐵路橋地下凈化水廠

為增加污水處理設施處理能力，在黃孝河明渠起端建設了鐵路橋地下凈化水廠：

規模：10萬m3/d；

位置：廠址位于武漢市中心城區，周邊人流量、車流量大，對廠區環境景觀設計要求高，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;單位水量的建設用地面積0.29m2/(m3.d)；

建設形式：全地下式建設，對土地進行復合利用；

地質：場地地貌單元屬于長江北岸I級階地，地質條件復雜；

取水與尾水：閘前自流取水，閘后對黃孝河實施生態補水。

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

鐵路橋地下凈化水廠進水以生活污水為主，出水水質要求穩定達到地表準V類的標準，采用進水結合井(粉碎型格柵)→細格柵一曝氣沉砂池→膜格柵→A2/0生物池→MBR膜池一紫外消毒設施一巴氏計量槽的工藝流程，該工藝具有技術先進可靠、出水水質優、占地面積小、剩余污泥排放較少、抗水質沖擊負荷能力強、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，實現了土地復合利用，全地下建設形式，地上無建筑物；重力流進水，進水流量控制準確和防淹設計得當；布置緊湊占地小，10萬m3/d的規模實際用地僅2ha。建成后可以補足旱季污水設施處理能力不足的短板，實現旱季全收集全處理，消除旱季污水溢流，是華中地區首座地下式凈化水廠。

鐵路橋污水處理廠建成效果

3.5 構建高效、系統的智慧調度管理系統--河道水環境監控和調度工程

建設全面監測、實時預測預警、廠網河聯動聯調干一體的智能化調度管控體系，實現高效、系統的智慧運維與管理，助力廠網河湖岸一體化管理，實現真 正的“岸水共治”，整體服務干黃孝河、機場河水環境綜合治理項目中水環境、水安全、提質增效的核心治理目標。

4 項目展望

黃孝河機場河水環境綜合治理二期PPP項目是湖北省首 個入選全球基礎設施中心(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水安全保障能力，改善武漢市人居水環境，有效促進“長江大保護”工作。項目開創了多個第一:地上公園，地下水庫的CSO調蓄池及強化處理設施群規模全國 第一，鐵路橋地下凈水廠是華中地區第一座全地下花園式凈水廠，機場河截污箱涵是華中地區第一條淺層污水轉輸隧道，搭建適用干高密度建成區的“源-網-廠-站-河”優化調度模型是華中地區第一個城市級流域治理體系下的智慧水務管控平臺。

將來將進一步治理分流區的地表徑流面源污染，持續開展源頭雨污分流以及城市海綿建設，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，實現真 正的岸水共治，實現黃孝河的長治久清，再現百年黃孝河、十里再流芳的盛景。