老城區雨污分流改造技術研究

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摘要:當前，我國很多城市老城區基礎設施較為老舊、功能弱化，排水系統管道淤堵破損及混接現象普遍存在，使得老城區局部內澇、水體污染、黑臭水體等問題較為嚴重，這就迫切要求進行雨污管網更新、分流式改造。基于海綿城市建設背景，以鷹潭市為例，重點研究了老城區低影響開發技術措施的應用和雨污排水系統改造技術措施的應用。

關鍵詞:海綿城市;老城區;雨污分流;水環境;鷹潭市

當前，我國各級政府把生態文明建設放在突出地位，正在全面推進城市環境污染防治，重點解決水污染、土壤污染等問題。2012年，為促進城市生態環境改善，國家提出了海綿城市建設理念，2014年住房和城鄉建設部了《海綿城市建設技術指南(試行)》，明確提出建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市［1］。依據新型城市建設理念，對城市老城區下墊面和排水設施逐步進行改造，城市內澇問題、水體黑臭問題將得以逐步解決，同時能夠調節城市微氣候、改善水生態。經過實地調查發現，很多城市老城區基礎設施較為老舊、功能弱化，排水系統管道淤堵破損及混接現象普遍存在，使得老城區局部內澇、水體污染、黑臭水體等問題較為嚴重，這就要求進行雨污管網更新、分流式改造。在海綿城市建設背景下，應加快進行雨污管網改造，構建從雨污水收集到雨污水排放的全流程凈化系統，從而提升城市生態環境的整體質量。

1海綿城市背景下雨污分流改造的必要性

對海綿城市建設方面的問題，國內外已有了較為深入的研究，其基本概念就是城市下墊面能夠像海綿一樣，富有“彈性”地應對城市洪澇積水問題和更好地適應自然環境，綜合降低城市洪澇災害發生的風險和提升城市生態系統功能［2］。在城市雨污排水系統方面，目前很多中小城市老城區排水管網的排水為合流制、分流制并存，合流制面積占據較大比重，部分地區通過直排式合流管渠，直接將雨水和生活污水排入附近水體，造成水體污染。分流制排水系統也存在很多雨污混接現象，一方面，大量的、經常性的高濃度污水直排河道，使得城鎮面源污染控制難度大;另一方面，城區部分低洼地帶內澇頻發，嚴重影響城市居民生活［3］。因此，以海綿城市建設理念為指導，從根本上進行雨污分流改造，合理收集雨水，科學處理污水，完善城市老城區的雨污排水系統是十分必要的。

2老城區雨污管網系統現狀

2．1排水系統現狀。中小城市老城區人口較多，基礎設施老舊，很多老舊管網未及時更新，新建管網跟不上城市擴張速度，排水系統的建設和完善滯后于城市其他基礎設施建設，排水系統標準偏低。由于老城區建設環境、設計方法、施工管理和用戶習慣等方面的原因，老城區雨水管網系統混亂，造成雨污混流現象嚴重。例如，鷹潭市中心城區合流制排水區域較大，雨水、污水管道混接亂接現象較為嚴重，特別是老城片區人口密度大，管網建設時間久，市政道路上很多污水、雨水管道混接亂接，根據管網普查數據，老城片區市政道路上雨污混接亂接有200多處，當前的老城區雨污排水系統見圖1。2．2排水體制現狀。目前，老城片區分流制、合流制以及污水直排式排水體制共存，未能形成完善的雨污分流排水系統體制，合流區排水管道不成系統，造成大量污水直排自然水體。鷹潭市中心區大部分采用舊合流制排水體制，通過直排式合流管渠，直接將雨水和生活污水就近排入水體，截污主干管的建設覆蓋面較小，僅形成了污水管道的骨架，基本以截流河涌、排污口為主，對截污井上游水體污染并無改善，影響城市居民的生活環境。2．3老城區雨污徑流現狀。老城區普遍存在建筑密度較大，公園綠地面積較少，硬質路面造成城區徑流量較大。老城區房屋建筑大都老舊，呈現房屋老化、配套設施缺乏、空間局限、雨污管道不完善，蓄水凈水設施甚少，在降雨季節，雨污混流造成徑流污染風險較大，同時城區部分低洼地帶常常積水內澇，嚴重影響居民生活。

3雨污分流改造系統的技術應用

3．1老舊城區排水系統雨污分流的系統規劃設計。結合老城區排水管網的現狀，必須系統地對排水系統進行雨污分流規劃設計。目前，鷹潭市老城片區的用地空間受限，城市建設以開發新區和完善老城片區為主。此外，合流制改造為分流制不僅包括市政道路下排水管線雨污分流改造，還包括建筑小區內雨污分流改造，老城片區內建筑小區大多建設年限久遠，小區內多為合流制排水管道，管道質量較差，分流制改造條件較差。經分析，對雨污系統地進行設計，是在保持老城片區部分合流制的基礎上，最大限度地進行雨污分流式改造。對老城區管網雨污分流改造以現狀道路、現狀排水管網和污水處理廠配套管網工程為基礎，結合片區污水管網專項規劃，盡量以分流制系統進行完善，分流困難的區域采用截流式合流制［4］，更新改造后排水系統見圖2。通過對每個片區的排水現狀分析，同時根據管網改造建設的難易程度及實施條件、擬定的排水管網建設進度表，對有條件實施分流制的片區，實施污水管網的分流制改造，對個別沒有條件實施分流制的片區，近期考慮采用截流式合流制，控制雨季溢流污染，遠期排水體制隨城市改造由合流制逐步過渡為分流制，實現對老城區雨污水排放的系統控制。3．2海綿城市建設中雨污分流技術的應用。3．2．1低影響開發設計要素的應用。低影響開發建設是落實海綿城市建設理念的重要技術措施。老城片區建筑物密集，老舊設施較多，雨污分流改造難度大、影響大。對老舊城區雨污系統綜合整治，需要尋求與其自身特點相適宜的排水系統改善途徑，因此進行低影響開發設計，能更好地改善雨水控制系統，減少內澇點，減少城區面源污染。設計要素主要對人行道、停車場、廣場進行透水鋪裝改造，建設生態植物溝渠、雨水滲透池等工程。鷹潭市老城區海綿化改造中，通過透水鋪裝，使城市下墊面海綿化。鷹潭市低影響開發建設主要是結合老城區排水系統改造、老舊小區改造及城市道路品質提升進行，從三方面進行系統改造，落實海綿城市滲、蓄、滯、凈、用、排的設計理念，減少雨水徑流。新建小區和道路廣場對下凹式綠地、滲透鋪裝、雨水調蓄設施等進行了統一規劃和設計，從而達到徑流總量控制的要求，新建小區年徑流總量控制率為80%。對于已建居住小區的低影響開發設施改造，為減少對居民生活的影響，同時控制改造成本，依據各個小區的實際情況靈活選用合適的低影響開發設施，比如改造小區內部廣場，增加小區綠地面積，改造排水設施等，已建小區年徑流總量控制率確定為65%。多方面低影響開發設施的建設，可實現改善老城片區水生態系統的目的［5］。3．2．2末端調蓄治理的海綿工程技術應用。因老城區的雨污排水系統不健全，造成雨天大量污水溢流城市內湖，造成水污染，生態環境破壞，同時內湖調蓄功能逐漸降低，急需對部分老城區內湖進行改造治理。鷹潭市老城區具有末端調蓄功能的主要是東湖和西外湖，其中東湖水質受到溢流污染影響，水質為劣V類，東湖自身凈化能力受破壞降低，現狀濕地處于荒廢狀態，水體流動性差，排澇受限。為對現狀進行改造，提升水質，改善生態環境，對東湖和西外湖進行了海綿化技術改造，主要對東湖進行生態修復，營造健康的生態系統，對東湖進行補水，提升其自凈能力，通過新建調蓄池，表流濕地、氧化塘、潛流濕地以及種植水生植物等蓄水凈水海綿化技術措施，使得東湖恢復原有的生態功能;西外湖通過現狀湖底清淤、新建調蓄池、增加綠植種植面積以及現狀明渠改造等，實現雨水調蓄、污水系統收集處理的效果。3．2．3雨污分流系統改造技術措施的應用。為完善雨污分流系統，在城市道路上，通過有組織地引導雨天徑流雨污水走向，經截污、分流等預處理后，雨水引入路面滯蓄設施及綠地內，并通過設置在綠地內的以雨水滲透、儲存、調節等為主要功能的低影響開發設施進行處理;污水通過管井收集，再逐步經過管網傳輸至污水處理廠，實現雨污分流，進而降低污水廠進水濃度，實現雨污系統的合理優化［6］。鷹潭市雨污分流系統改造總體思路按照先完善主要雨污水干管系統、然后完善主要道路連接管道，再完善社區、工業區、小區污水支管，用戶接入點及排放口就近接入到污水管道或截污干管中，具體實施措施是完善沿河排污口、市政道路雨污水管網分流改造設計、市政污水管網用戶接入點改造設計、住宅區雨污分流支管網改造設計。對于市政道路上的雨污分流改造，主要結合相關規劃及現狀管道進行新建或改造管網，在充分利用現有管道的基礎上，形成完整的市政道路雨污水收集系統，對內澇點和路面積水的路段雨水管道進行改擴建?，F狀管道過流能力不足的，進行擴大重建管道;錯節混接的管道，通過新建管道實現分流。對于住宅小區可以分為兩種情況，一是老舊社區，一般采用保留現狀合流制排水系統，進行末端截留式排水。對有條件改造的區域，則通過新建一條雨水或污水管道，在合流管出口處設置污水截流井，保證旱季污水全部收集入污水系統，最終進入污水處理廠。遠期，老城區可結合國家推行的老舊小區改造和舊城改造等工程，逐步形成雨水、污水兩套排水系統，實現分流制排水。二是新建小區，堅持實現區內部雨污分流制排水體制，結合管線調查及運營情況，從源頭梳理，糾正錯接亂排為重點。同時加強管理，杜絕各類污水直接進入雨水管道系統。對于建筑立管的改造措施是原建筑合流管改造用作污水管，另外新建雨水立管將屋面雨水單獨接出，污水管和雨水管就近分類納管，將誤接入化糞池的雨水立管進行改造，封堵進入化糞池的管段，改為就近接入雨水系統［7－8］。最終在利用原有排水管道基礎上，通過新建雨污管網，并對現有管網進行清淤修復處理，實現整個雨污分流排水系統的完善。3．3雨污系統信息化管理措施的應用。完善老城區的雨污排水系統管理體系，要結合海綿城市的建設，以信息化管理為手段，以制度體系為支撐，保證雨污排水管理系統良好運營。在老城區雨污排水系統管理中，開發具有排水設施管理、運行監控、信息、防汛搶險等多方面功能的信息化管理系統，為城市排水管網系統運行的管理調度和更新改造提供科學手段，能夠全面提高城市排水管網系統運行管理效率。鷹潭市在大力推進智慧城市建設，采取“先數字后智慧”的路徑，先實現工程相關涉水建筑物、管網設施等的數字化，在此基礎上，開展智能感知體系及相關體系建設，最終實現市政排水管網管理、服務的智慧化，打造數字管網應用典范城市。通過數字管網的建設運營，能夠有效保障鷹潭市雨污排水管理系統的建設，促進海綿城市有序發展，確保鷹潭市水生態環境向高質量發展。

4結語

基于海綿城市建設背景，以鷹潭市雨污分流排水系統改造實踐為例，重點研究了老城區低影響開發技術應用和雨污排水系統改造技術應用，對當前中小城市老城區水環境治理有借鑒意義。老城區雨污分流改造系統建設是逐步發展的過程，隨著城市老城區的不斷發展及更新改造，雨污系統也在不斷地完善，在海綿城市建設背景下低影響開發措施不斷應用，老城區的水環境也在不斷改善。因此，城市老城區的雨污分流系統改造完善需要不斷推進，實現對老城區雨污水的綜合治理，保護城市水資源，改善人居環境，實現生態環境可持續發展。

參考文獻:

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作者:喬典福 魯艷春 單位:中國安能集團第二工程局有限公司