老城区雨污分流改造技术研究

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摘要:当前，我国很多城市老城区基础设施较为老旧、功能弱化，排水系统管道淤堵破损及混接现象普遍存在，使得老城区局部内涝、水体污染、黑臭水体等问题较为严重，这就迫切要求进行雨污管网更新、分流式改造。基于海绵城市建设背景，以鹰潭市为例，重点研究了老城区低影响开发技术措施的应用和雨污排水系统改造技术措施的应用。

关键词:海绵城市;老城区;雨污分流;水环境;鹰潭市

当前，我国各级政府把生态文明建设放在突出地位，正在全面推进城市环境污染防治，重点解决水污染、土壤污染等问题。2012年，为促进城市生态环境改善，国家提出了海绵城市建设理念，2014年住房和城乡建设部了《海绵城市建设技术指南(试行)》，明确提出建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市［1］。依据新型城市建设理念，对城市老城区下垫面和排水设施逐步进行改造，城市内涝问题、水体黑臭问题将得以逐步解决，同时能够调节城市微气候、改善水生态。经过实地调查发现，很多城市老城区基础设施较为老旧、功能弱化，排水系统管道淤堵破损及混接现象普遍存在，使得老城区局部内涝、水体污染、黑臭水体等问题较为严重，这就要求进行雨污管网更新、分流式改造。在海绵城市建设背景下，应加快进行雨污管网改造，构建从雨污水收集到雨污水排放的全流程净化系统，从而提升城市生态环境的整体质量。

1海绵城市背景下雨污分流改造的必要性

对海绵城市建设方面的问题，国内外已有了较为深入的研究，其基本概念就是城市下垫面能够像海绵一样，富有“弹性”地应对城市洪涝积水问题和更好地适应自然环境，综合降低城市洪涝灾害发生的风险和提升城市生态系统功能［2］。在城市雨污排水系统方面，目前很多中小城市老城区排水管网的排水为合流制、分流制并存，合流制面积占据较大比重，部分地区通过直排式合流管渠，直接将雨水和生活污水排入附近水体，造成水体污染。分流制排水系统也存在很多雨污混接现象，一方面，大量的、经常性的高浓度污水直排河道，使得城镇面源污染控制难度大;另一方面，城区部分低洼地带内涝频发，严重影响城市居民生活［3］。因此，以海绵城市建设理念为指导，从根本上进行雨污分流改造，合理收集雨水，科学处理污水，完善城市老城区的雨污排水系统是十分必要的。

2老城区雨污管网系统现状

2．1排水系统现状。中小城市老城区人口较多，基础设施老旧，很多老旧管网未及时更新，新建管网跟不上城市扩张速度，排水系统的建设和完善滞后于城市其他基础设施建设，排水系统标准偏低。由于老城区建设环境、设计方法、施工管理和用户习惯等方面的原因，老城区雨水管网系统混乱，造成雨污混流现象严重。例如，鹰潭市中心城区合流制排水区域较大，雨水、污水管道混接乱接现象较为严重，特别是老城片区人口密度大，管网建设时间久，市政道路上很多污水、雨水管道混接乱接，根据管网普查数据，老城片区市政道路上雨污混接乱接有200多处，当前的老城区雨污排水系统见图1。2．2排水体制现状。目前，老城片区分流制、合流制以及污水直排式排水体制共存，未能形成完善的雨污分流排水系统体制，合流区排水管道不成系统，造成大量污水直排自然水体。鹰潭市中心区大部分采用旧合流制排水体制，通过直排式合流管渠，直接将雨水和生活污水就近排入水体，截污主干管的建设覆盖面较小，仅形成了污水管道的骨架，基本以截流河涌、排污口为主，对截污井上游水体污染并无改善，影响城市居民的生活环境。2．3老城区雨污径流现状。老城区普遍存在建筑密度较大，公园绿地面积较少，硬质路面造成城区径流量较大。老城区房屋建筑大都老旧，呈现房屋老化、配套设施缺乏、空间局限、雨污管道不完善，蓄水净水设施甚少，在降雨季节，雨污混流造成径流污染风险较大，同时城区部分低洼地带常常积水内涝，严重影响居民生活。

3雨污分流改造系统的技术应用

3．1老旧城区排水系统雨污分流的系统规划设计。结合老城区排水管网的现状，必须系统地对排水系统进行雨污分流规划设计。目前，鹰潭市老城片区的用地空间受限，城市建设以开发新区和完善老城片区为主。此外，合流制改造为分流制不仅包括市政道路下排水管线雨污分流改造，还包括建筑小区内雨污分流改造，老城片区内建筑小区大多建设年限久远，小区内多为合流制排水管道，管道质量较差，分流制改造条件较差。经分析，对雨污系统地进行设计，是在保持老城片区部分合流制的基础上，最大限度地进行雨污分流式改造。对老城区管网雨污分流改造以现状道路、现状排水管网和污水处理厂配套管网工程为基础，结合片区污水管网专项规划，尽量以分流制系统进行完善，分流困难的区域采用截流式合流制［4］，更新改造后排水系统见图2。通过对每个片区的排水现状分析，同时根据管网改造建设的难易程度及实施条件、拟定的排水管网建设进度表，对有条件实施分流制的片区，实施污水管网的分流制改造，对个别没有条件实施分流制的片区，近期考虑采用截流式合流制，控制雨季溢流污染，远期排水体制随城市改造由合流制逐步过渡为分流制，实现对老城区雨污水排放的系统控制。3．2海绵城市建设中雨污分流技术的应用。3．2．1低影响开发设计要素的应用。低影响开发建设是落实海绵城市建设理念的重要技术措施。老城片区建筑物密集，老旧设施较多，雨污分流改造难度大、影响大。对老旧城区雨污系统综合整治，需要寻求与其自身特点相适宜的排水系统改善途径，因此进行低影响开发设计，能更好地改善雨水控制系统，减少内涝点，减少城区面源污染。设计要素主要对人行道、停车场、广场进行透水铺装改造，建设生态植物沟渠、雨水渗透池等工程。鹰潭市老城区海绵化改造中，通过透水铺装，使城市下垫面海绵化。鹰潭市低影响开发建设主要是结合老城区排水系统改造、老旧小区改造及城市道路品质提升进行，从三方面进行系统改造，落实海绵城市渗、蓄、滞、净、用、排的设计理念，减少雨水径流。新建小区和道路广场对下凹式绿地、渗透铺装、雨水调蓄设施等进行了统一规划和设计，从而达到径流总量控制的要求，新建小区年径流总量控制率为80%。对于已建居住小区的低影响开发设施改造，为减少对居民生活的影响，同时控制改造成本，依据各个小区的实际情况灵活选用合适的低影响开发设施，比如改造小区内部广场，增加小区绿地面积，改造排水设施等，已建小区年径流总量控制率确定为65%。多方面低影响开发设施的建设，可实现改善老城片区水生态系统的目的［5］。3．2．2末端调蓄治理的海绵工程技术应用。因老城区的雨污排水系统不健全，造成雨天大量污水溢流城市内湖，造成水污染，生态环境破坏，同时内湖调蓄功能逐渐降低，急需对部分老城区内湖进行改造治理。鹰潭市老城区具有末端调蓄功能的主要是东湖和西外湖，其中东湖水质受到溢流污染影响，水质为劣V类，东湖自身净化能力受破坏降低，现状湿地处于荒废状态，水体流动性差，排涝受限。为对现状进行改造，提升水质，改善生态环境，对东湖和西外湖进行了海绵化技术改造，主要对东湖进行生态修复，营造健康的生态系统，对东湖进行补水，提升其自净能力，通过新建调蓄池，表流湿地、氧化塘、潜流湿地以及种植水生植物等蓄水净水海绵化技术措施，使得东湖恢复原有的生态功能;西外湖通过现状湖底清淤、新建调蓄池、增加绿植种植面积以及现状明渠改造等，实现雨水调蓄、污水系统收集处理的效果。3．2．3雨污分流系统改造技术措施的应用。为完善雨污分流系统，在城市道路上，通过有组织地引导雨天径流雨污水走向，经截污、分流等预处理后，雨水引入路面滞蓄设施及绿地内，并通过设置在绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施进行处理;污水通过管井收集，再逐步经过管网传输至污水处理厂，实现雨污分流，进而降低污水厂进水浓度，实现雨污系统的合理优化［6］。鹰潭市雨污分流系统改造总体思路按照先完善主要雨污水干管系统、然后完善主要道路连接管道，再完善社区、工业区、小区污水支管，用户接入点及排放口就近接入到污水管道或截污干管中，具体实施措施是完善沿河排污口、市政道路雨污水管网分流改造设计、市政污水管网用户接入点改造设计、住宅区雨污分流支管网改造设计。对于市政道路上的雨污分流改造，主要结合相关规划及现状管道进行新建或改造管网，在充分利用现有管道的基础上，形成完整的市政道路雨污水收集系统，对内涝点和路面积水的路段雨水管道进行改扩建。现状管道过流能力不足的，进行扩大重建管道;错节混接的管道，通过新建管道实现分流。对于住宅小区可以分为两种情况，一是老旧社区，一般采用保留现状合流制排水系统，进行末端截留式排水。对有条件改造的区域，则通过新建一条雨水或污水管道，在合流管出口处设置污水截流井，保证旱季污水全部收集入污水系统，最终进入污水处理厂。远期，老城区可结合国家推行的老旧小区改造和旧城改造等工程，逐步形成雨水、污水两套排水系统，实现分流制排水。二是新建小区，坚持实现区内部雨污分流制排水体制，结合管线调查及运营情况，从源头梳理，纠正错接乱排为重点。同时加强管理，杜绝各类污水直接进入雨水管道系统。对于建筑立管的改造措施是原建筑合流管改造用作污水管，另外新建雨水立管将屋面雨水单独接出，污水管和雨水管就近分类纳管，将误接入化粪池的雨水立管进行改造，封堵进入化粪池的管段，改为就近接入雨水系统［7－8］。最终在利用原有排水管道基础上，通过新建雨污管网，并对现有管网进行清淤修复处理，实现整个雨污分流排水系统的完善。3．3雨污系统信息化管理措施的应用。完善老城区的雨污排水系统管理体系，要结合海绵城市的建设，以信息化管理为手段，以制度体系为支撑，保证雨污排水管理系统良好运营。在老城区雨污排水系统管理中，开发具有排水设施管理、运行监控、信息、防汛抢险等多方面功能的信息化管理系统，为城市排水管网系统运行的管理调度和更新改造提供科学手段，能够全面提高城市排水管网系统运行管理效率。鹰潭市在大力推进智慧城市建设，采取“先数字后智慧”的路径，先实现工程相关涉水建筑物、管网设施等的数字化，在此基础上，开展智能感知体系及相关体系建设，最终实现市政排水管网管理、服务的智慧化，打造数字管网应用典范城市。通过数字管网的建设运营，能够有效保障鹰潭市雨污排水管理系统的建设，促进海绵城市有序发展，确保鹰潭市水生态环境向高质量发展。

4结语

基于海绵城市建设背景，以鹰潭市雨污分流排水系统改造实践为例，重点研究了老城区低影响开发技术应用和雨污排水系统改造技术应用，对当前中小城市老城区水环境治理有借鉴意义。老城区雨污分流改造系统建设是逐步发展的过程，随着城市老城区的不断发展及更新改造，雨污系统也在不断地完善，在海绵城市建设背景下低影响开发措施不断应用，老城区的水环境也在不断改善。因此，城市老城区的雨污分流系统改造完善需要不断推进，实现对老城区雨污水的综合治理，保护城市水资源，改善人居环境，实现生态环境可持续发展。

参考文献:

［1］中华人民共和国住房和城乡建设部．海绵城市建设技术指南(试行)［M］．北京:中国建筑工业出版社，2015:4－7．

［2］车生泉，谢长坤，陈丹，等．海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径［J］．中国园林，2015(6):11－15．

［3］罗武德．浅谈城市雨污分流改造实践［J］．建筑工程技术与设计，2014(31):568．

［4］高小平．老城区雨污分流改造工程的对策与思考［J］．中国给水排水，2015，31(10):16－21．

［5］董玉良，王贤萍．建设海绵城市:低影响开发在嘉兴的研究与应用［J］．建设科技，2015(7):56－57．

［6］余馨．广州市中心城区雨污分流改造工程的研究和分析［J］．广东化工，2017，44(7):191－192．

［7］何伟雄．城中村雨污分流改造工程的技术探讨［J］．节能环保，2018(5):17－18．

［8］吴爱华，袁帅．海绵城市建设在旧城区改造工程设计中的应用［J］．建筑节能，2017，45(7):47－55．

作者:乔典福 鲁艳春 单位:中国安能集团第二工程局有限公司