一、工程概况
香港净化海港计划是香港历史上规模最为庞大的一项环保基建项目,它通过地下深层隧道收集维港两岸污水进行集中处理,大幅改善维港水质。工程跨越10个政务分区,分两期进行,历时21年。
计划实施主体工程包括:建造埋深达70~160m、长约44km覆盖维港两岸的地下深层污水隧道,输送污水到昂船洲污水处理厂集中处理,再由海底排放管作扩散和稀释;改善位于维港两岸16间基本污水处理厂,把市区收集的污水进行基本处理后,经竖井排放到地下深层污水隧道中;扩建昂船洲污水处理厂,建造大型泵房、竖井、隧道、双层沉淀池和消毒设施等,提升污水日处理能力至245万m3;设计和建造柴电混合动力远洋级集装箱污泥运送船,日处理达1000t,以提升恶劣天气下运送污泥的稳定性,减少对陆上交通和公众的影响。
项目主体隧道均在地表70m以下,大部分更在海平面150m以下,隧道施工面临特大水压环境。隧道进入昂船洲污水处理厂后,采用盾构法隧道施工,克服了穿越复杂复合地层、密集桩基群(水平距离仅2.0m)和隧道小曲率半径等一系列技术难题。
该项目第一期及第二期投入运营后,维港海水中大肠杆菌含量分别减少50%和75%,水质得到实质性大幅改善。2010年以来,所有泳滩海水样本中的大肠杆菌含量已完全符合标准。
工程于1994年开工建设,2015年12月竣工,总投资258亿港元。
二、科技创新与新技术应用
1.集成应用倒虹吸管设计方法,建造了长44km、埋深达70~160m的深层污水隧道。完成了16家既有污水处理厂的改造及昂船洲污水处理厂的扩建,成功实现了维港两岸污水集中收集、处理和排放,日处理能力达245万m3,大幅减少电力消耗,节能效果明显;
2.创新整合排放水隧道与氯消毒处理功能设计工艺,建造埋深90m、内径8.5m、长度880m排放水隧道及下游脱氯设施,有效延长氯处理时间30min,达到高效消毒效果,同时免除了兴建大型地面消毒设施,降本增效显著;
3.创新研制了柴电混合动力远洋级集装箱污泥运送船,日处理量达1000t以上,可进行全天候运送污泥,泊岸时采用电力驱动,可有效减少碳排放,环保效果突出;
4.通过对盾构超小曲率半径、超深隧道、超高水压等复杂条件下施工成套关键技术的研究与应用,成功实现了最小曲率半径为248.5m条件下,隧道轴线偏差量控制在±35mm、隧道渗漏控制在5L/100m以内的技术要求。
5.工程建设完成并投入使用后综合效果显著,全寿命周期节省成本达40%,每日减少排入维多利亚港污泥近1000t,海水含氧量增加13%,大肠杆菌含量减少75%,水质得到了大幅改善,停办多年的维港渡海泳亦于2011年复办。
三、获奖情况
1.2016年度国际水务情报“全球年度水奖污水处理类别卓越奖”;
2.2016年度新土木工程师、英国土木工程师学会“英国建造业奖年度国际项目奖”;
3.2013年度香港工程师学会“21世纪香港十大杰出工程项目”;
4.2011年度、2014年度香港建造业议会发展局“公德地盘优异奖及杰出环境管理表现优异奖”。