湖北省武汉市大东湖核心区
污水传输系统工程PPP项目
一、项目背景
党的十八大以来,国家将生态环境建设提上了前所未有的政治高度,大力推动水环境生态治理。面对长江流域沿线城市迅猛发展带来地对流域生态的不良影响,武汉市向国家提出了《大东湖生态水网构建总体方案》,并获得国家发改委正式批复同意。“大东湖生态水网”区域内沙湖、二郎庙和落步嘴3座污水处理厂都面临区域发展导致污水处理厂中心化的问题。为满足国家、省政府对武汉市污水处理和污染物总量减排的要求,沙湖、二郎庙及落步嘴水厂都需要尽快完成提档升级,北湖污水处理厂急需马上建设。如何合理、有效解决这四座污水处理厂的污水处理问题,显得迫在眉睫。
武汉市大东湖核心区污水传输系统工程PPP项目(以下简称“本项目”)主要是将大东湖核心区的污水传输至北湖污水处理厂进行集中,本项目设计规模为80万吨/天,远期为100万吨/天。
项目建设地点位于大东湖核心区,跨越武昌区、洪山区、东湖风景区及青山区四大行政区域,包括已敷设完成的沙湖泵站及配套管网和需新建从沙湖大道-欢乐大道南侧绿化带-武鄂高速-严西湖和北湖公园绿化用地的深隧管网。近期服务范围包括大东湖核心区内的沙湖、二郎庙、落步嘴及白玉山污水系统约130.35平方公里,远期控制服务范围增加武钢和龙王嘴污水系统约200.25平方公里。项目建成后,将长远解决城区污水处理厂用地与周边格局矛盾,满足沙湖港、罗家港、沙湖水环境提升需求,改善现污水处理厂周边居住、工作环境。
项目建设内容主要包括以下两个方面:(1)深隧传输系统:二郎庙预处理站至北湖污水处理厂新建直径D3000-D3400污水主隧17.5km,落步咀预处理站至三环线新建直径2-D1650,长度1.7km。(2)地表完善系统:新建沙湖污水提升泵站(设计规模1立方米/秒)、二郎庙预处理站(设计规模9.8立方米/秒)、落步咀预处理站(设计规模5.7立方米/秒)、武东预处理站(设计规模2.4立方米/秒),以及相关配套管网工程。
项目属于市政水处理基础设施行业,武汉市政府授权市水务局为项目实施机构,政府出资方代表市城投公司与社会资本方中建三局集团有限公司以45%:55%比例共同出资成立SPV项目公司,负责本项目的投融资、建设、运维及移交工作。回报机制为政府付费,包括可用性付费和运维绩效付费。
二、经验做法
(一)政企合作,探索水环境治理新模式
作为国内首条深层污水传输隧道和重点民生工程,本项目是武汉市委市政府和社会资本中建三局创新商业模式和投融资体制,按照“投资+建设+运营”的PPP模式合作投资建设的示范项目;是目前国内传输流量最大、输送距离最长的污水深隧,平均埋深超过30米,对地面及地下管线影响极小,为城市发展预留宝贵的地下浅层空间资源。主隧全长17.5公里,横跨武昌、洪山、青山和东湖风景区四个行政区。项目建设过程中,探索出排涝与治污统筹协调的“厂集并、隧深挖,城水相亲、人水和谐”水环境治理新模式,极大地提高了城市水环境的承载力。在实施PPP模式后,政府部门的角色由原来的“管理者”转变成“监督者”。原本由政府直接经营管理的项目,变为由市场主体-社会资本方进行建设运营管理。
(二)克难攻坚,提供城市深隧全新方案
深隧项目,技术要求极高。为克服工期紧张地难题,项目团队在深隧沿线开挖9道竖井,十余台盾构机、顶管机同时掘进,大大提升作业效率。期间,项目团队先后采用灌浆浇筑、平台加固、强化刀盘等措施,成功穿越970米的中风化灰岩段,550米的强岩溶区以及富水砂层断面,为通水奠定了坚实基础。隧道建设,确保后期的安全、稳定运行是关键。通水后,隧道既要承受地下水压力,又要承受内部污水的压力,隧道施工不能有缝隙和裂纹。项目攻坚克难,成功研发超长距离垂直和水平混凝土泵送技术,确保混凝土成型质量;首创小直径盾构隧道内超薄二衬混凝土结构现浇施工,经过多次试验,突破砼泵送千米极限;二衬内表面施工防腐蚀涂层,切断隧道内高压污水外渗通道,实现隧道结构百年耐久。2019年,牵头成立全国首个“城市深隧工程技术中心”。该中心汇集来自全国各地22家科研设计院所、高新企业、平台代表的专家70余人,共同启动编制全国首个《城市排水深隧工程技术标准》,推动我国深隧建设迈上新台阶,同时,湖北省首个《城市排水深隧技术规程》编制也已正式启动。深隧建造技术成果经专家鉴定,整体达到国际先进水平。项目成功斩获全国首届地下空间创新大赛“十大典范项目”殊荣,作为优秀项目代表参加中施企协全国精品工程经验交流会,获得业内一致好评。这些标准和技术成果的打造,进一步拓展了城市深隧的发展空间,也为城市生态文明建设提供了深隧建设方案。
三、成效亮点
(一)经济效益
社会资本方参与到政府基础设施中来,意味着两者共同参与项目的建设,能彼此起到监督作用,并且PPP模式要当此项目完成并获得政府批准使用后,企业才能获得收益。PPP模式一方面有利于帮助提高工程建设效率和降低工程造价费,避免项目资金风险,另一方面能使得政府避免了繁重的事务,有更多的时间对基础项目的实施进行监管,不仅保障了项目的质量,还能减轻政府财政预算。同时又给企业投资打开了空间释放经济活力,政府与社会资本彼此取长补短,发挥各自的优势,互相弥补不足,取得了政府、社会资本和公共服务的“三赢局面”。
(二)生态效益
本项目的实施立足于全面解决大东湖地区内的水环境问题,将城市核心区污水厂搬迁至城市边缘集中处理,解决目前污水处理厂处理能力不足及尾水达标排放的矛盾,又有效保护城市中心湖泊和港渠,有利于水环境水质目标的实现;同时结合规划的雨水深隧能够统筹解决区域污水处理、雨季溢流、雨水排涝等问题,是向构建大东湖生态水网迈出的重要一步,将为大武昌片区130平方公里内约300万居民提供服务。
(三)社会效益
大东湖核心区内的污水厂自身都存在升级扩建的需求,卫生安全防护距离不足、尾水环境污染等矛盾,而且这些矛盾随着生态环境要求越来越高,压力越来越大,尽快将城市中心污水处理厂搬迁,远离核心区并采取有效地措施解决环境矛盾十分有必要。同时,针对目前污水处理厂布局带来的环境问题,影响了周围土地的利用。三大污水厂搬迁后,一方面可以腾退城市核心区土地,促进周围商圈发展;另一方面充分释放地下空间资源,预留浅层地表发展空间,能最大限度发挥城市核心区价值,积极探索未来大城市发展的方向。