基于某城市舊城區(qū)雨污分流改造的若干問題與思考

趙偉業(yè)，王 洋，李張卿，田亞軍，張莉祥，韓寶平

(北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，北京 100082)

目前，我國舊城區(qū)的排水管網(wǎng)建設(shè)年代久遠(yuǎn)，受當(dāng)時經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)水平、排水理念等因素的制約，排水體制多采用合流制。由于大范圍合流制排水區(qū)域的存在，一方面大量旱季污水直排入河，導(dǎo)致水體黑臭，水環(huán)境惡化；另一方面在雨季大量雨水進(jìn)入污水管網(wǎng)，導(dǎo)致污水管網(wǎng)及污水處理廠運(yùn)行壓力增加，污染物濃度降低，污水廠處理效率下降[1]。雖然新城區(qū)建設(shè)多采用雨污分流制排水系統(tǒng)，但市政排水配套設(shè)施與周邊地塊建設(shè)不同步，導(dǎo)致局部雨污水管道錯接、混接，仍有部分污水經(jīng)雨水管道排入下游水體，導(dǎo)致水環(huán)境質(zhì)量下降。

2015年國務(wù)院公布的《水污染防治行動計劃》中指出：全面加強(qiáng)配套管網(wǎng)建設(shè)。強(qiáng)化城中村、老舊城區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部污水截流、收集?，F(xiàn)有合流制排水系統(tǒng)應(yīng)加快實施雨污分流改造，難以改造的應(yīng)采取截流、調(diào)蓄和治理等措施[2]。近年來，國內(nèi)許多大中城市如深圳、廣州、上海等紛紛投入巨資對城市原有排水系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模、大范圍的雨污分流改造[3]，希望最大程度地減少城區(qū)污水直排入河，從源頭上改善城市水環(huán)境，提高居民生活水平，推進(jìn)城市文明建設(shè)。

本文以某城市地塊內(nèi)雨污分流改造工程為例，分析介紹了雨污分流改造的主要思路和技術(shù)措施。在現(xiàn)狀排水系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查梳理基礎(chǔ)上，通過新建雨、污水管道，建筑合流立管改造等措施，確保雨污水各行其道，實現(xiàn)改造范圍內(nèi)雨污分流、正本清源。

1 舊城區(qū)排水系統(tǒng)現(xiàn)狀

本工程主要對獨立地塊開展雨污分流改造，包括小區(qū)、城中村和部分工廠等，共計改造面積為3 km2，通過對改造范圍內(nèi)及周邊小區(qū)、城中村調(diào)查分析，舊城區(qū)排水系統(tǒng)主要存在以下問題。

1.1 室內(nèi)排水系統(tǒng)

20世紀(jì)80年代左右的大部分老舊小區(qū)僅有1套排水立管，天面雨水與室內(nèi)污水合流排放；90年代以后的大部分小區(qū)有“雨、污水”2套排水立管，但依據(jù)當(dāng)時的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，將陽臺排水立管接入雨水系統(tǒng)。隨著時間的推移，開發(fā)商或用戶對陽臺功能進(jìn)行了改造，例如將陽臺改造為廚房、將洗衣機(jī)安裝在陽臺上等現(xiàn)象[4]，此類改造導(dǎo)致室內(nèi)污水直接排入雨水系統(tǒng)，造成雨污混接排放。

1.2 室外排水系統(tǒng)

根據(jù)相關(guān)調(diào)研分析，我國舊城區(qū)建設(shè)過程中，受當(dāng)時相關(guān)規(guī)定和經(jīng)濟(jì)條件的制約，基礎(chǔ)設(shè)施不完善，有的只有1套排水系統(tǒng)，導(dǎo)致雨污混流現(xiàn)象發(fā)生。部分區(qū)域具有雨水和污水2套排水系統(tǒng)，但由于后期維護(hù)管養(yǎng)欠缺，混接錯接現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致地塊內(nèi)雨污水排放未實現(xiàn)真正的雨污分流，失去了2套排水系統(tǒng)的意義。

1.3 獨立排水系統(tǒng)

獨立排水系統(tǒng)指一些臨街的商戶、門店各自擁有的1套排水系統(tǒng)，但由于排水系統(tǒng)缺陷或日常管理不善，導(dǎo)致管道堵塞、污水溢流或污水排入雨水系統(tǒng)的現(xiàn)象時有發(fā)生，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，改造范圍內(nèi)餐飲門店排水未設(shè)隔油池或隔油池堵塞，洗車店廢水漫流至雨水口或直排至雨水口等現(xiàn)象普遍存在。

2 主要改造措施

2.1 合流制排水系統(tǒng)改造

對于合流制排水系統(tǒng)且具有新建管道施工空間的區(qū)域，應(yīng)根據(jù)雨污分流的原則進(jìn)行改造。一般，新建雨水系統(tǒng)改造難度較低，但管徑偏大；新建污水系統(tǒng)管徑較小，但需將現(xiàn)狀化糞池、污水立管等接入新建污水系統(tǒng)，改造難度較大；同時，需要根據(jù)城市最新暴雨強(qiáng)度公式對現(xiàn)狀管徑排水能力進(jìn)行復(fù)核。因此，在雨污分流改造過程中，不管是新建雨水還是污水系統(tǒng)，應(yīng)視情況區(qū)別對待，通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面綜合比較分析而確定。

首先應(yīng)根據(jù)CCTV檢測報告對現(xiàn)狀排水管道進(jìn)行功能性缺陷分析，如果沒有嚴(yán)重缺陷，則可以修復(fù)利用，考慮在保留現(xiàn)狀排水管道基礎(chǔ)上將合流制排水系統(tǒng)改造為分流制排水系統(tǒng)。然后，根據(jù)排水系統(tǒng)現(xiàn)狀，若現(xiàn)狀排水主管為上游區(qū)域雨水排放通道，或下游不具備接入市政污水系統(tǒng)，且管徑滿足該地區(qū)雨水排放需求時，則新建1套污水系統(tǒng)(圖1)；其他情況建議新建1套雨水系統(tǒng)(圖2)。最后，若現(xiàn)狀排水管道有重大缺陷，則建議對原有排水系統(tǒng)拆除并新建1套雨污分流的排水系統(tǒng)。結(jié)合現(xiàn)場實際情況，新建2套雨污水管道時，建議采用同槽施工的方式，節(jié)約建設(shè)成本的同時降低施工難度。

圖1 新建污水系統(tǒng)示意圖Fig.1 Schematic Diagram of New Sewage System

圖2 新建雨水系統(tǒng)改造示意圖Fig.2 Schematic Diagram of New Rainwater System

對于建筑物密集、道路狹窄、幾乎無施工空間的老舊小區(qū)，一般采用截流式合流制排水系統(tǒng)，即保留現(xiàn)狀合流制排水系統(tǒng)，在合流管出口處設(shè)置截流井，接入市政污水管道，近期保證旱季污水全部收集至污水處理廠，遠(yuǎn)期結(jié)合舊城改造、城市更新等項目，逐步實現(xiàn)雨污分流。

2.2 “分流制”排水系統(tǒng)改造

舊城區(qū)部分區(qū)域雖具有2套排水系統(tǒng)，但由于日常維護(hù)管理欠缺，導(dǎo)致現(xiàn)狀排水系統(tǒng)混接、錯接現(xiàn)象嚴(yán)重，并未實現(xiàn)真正的雨污分流。針對具有2套排水系統(tǒng)的改造設(shè)計工作，首先需對現(xiàn)狀排水系統(tǒng)進(jìn)行梳理摸查，發(fā)現(xiàn)問題、分析原因，找出混接、錯接位置，根據(jù)實際情況、按照雨污分流原則進(jìn)行整改設(shè)計，對一些喪失原有排水功能的管道進(jìn)行修復(fù)或原位拆除重建，以恢復(fù)其原有排水功能。

2.3 獨立排水系統(tǒng)改造

一些臨街個體商戶或門市各自擁有1套獨立的排水系統(tǒng)，但由于排水系統(tǒng)缺陷或日常維護(hù)管養(yǎng)不善，導(dǎo)致管道堵塞、污水直排的情況時有發(fā)生。因此，針對獨立排水管道的用戶改造，應(yīng)根據(jù)用戶的不同性質(zhì)有針對性地提出解決方案。例如在餐飲業(yè)排出口設(shè)置隔油池、在理發(fā)店出口處設(shè)置毛發(fā)集污池等措施，具體改造方案如圖3所示。

圖3 獨立排水系統(tǒng)改造示意圖Fig.3 Schematic Diagram of Reconstruction of Independent Drainage System

2.4 建筑合流立管改造

針對一些陽臺功能有所改變的建筑，例如洗衣機(jī)設(shè)置在陽臺，需對合流立管進(jìn)行改造。在實際的改造過程中，為了避免立管改造對房屋結(jié)構(gòu)造成影響和破壞，一般將合流立管改造為污水立管，并在其旁邊新建雨水立管，將原有立管在屋面以下截斷，與新建的雨水立管連接，將屋面的雨水分流至新建雨水立管，使屋面雨水排入地下的雨水管網(wǎng)中。該方案可避免屋面結(jié)構(gòu)受損、漏水以及屋面雨水收集不暢、造成積水等問題。

在污水立管的改造中，根據(jù)實際情況，截斷后的污水立管應(yīng)增設(shè)污水通氣管道，通氣管的設(shè)置原則應(yīng)按《建筑給排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。同時，需在最低的樓層下設(shè)置“S”型的下水管道，或在檢查井內(nèi)設(shè)置“S”型存水區(qū)域，避免污水系統(tǒng)內(nèi)氣體進(jìn)入室內(nèi)，給居民的生活造成不良的影響。

對于一些樓層較高或不具備新建立管條件的建筑物，建議將現(xiàn)狀合流立管接入小區(qū)污水管道，立管末端設(shè)置溢流設(shè)施，溢流管與小區(qū)雨水管連通，旱季時合流立管內(nèi)的污水進(jìn)入小區(qū)污水管，雨季時合流立管內(nèi)的雨水溢流至小區(qū)雨水系統(tǒng)，具體改造如圖4所示。根據(jù)建筑立管的性質(zhì)，建議截污管管徑不宜過大，確保旱季污水全部接入污水管道即可，一般管徑為DN150～DN200。

圖4 建筑合流立管改造示意圖Fig.4 Schematic Diagram of Reconstruction of Confluence Riser in Buildings

2.5 建筑物排水明溝改造

合流立管改造是雨污分流改造的一個重要措施，但對建筑物原有排水明溝的改造往往被設(shè)計人員忽視。事實上，由于管理維護(hù)不足或受現(xiàn)場條件制約，例如空調(diào)水直接排入明溝、居民生活污水就近傾倒入明溝等現(xiàn)象，導(dǎo)致排水明溝幾乎長期有積水存在，成為一個蚊蟲滋生的衛(wèi)生死角。因此，為實現(xiàn)真正的雨污分流，改善周邊居民生活環(huán)境，雨污分流改造過程中，應(yīng)對建筑物周邊排水明溝進(jìn)行徹底改造。建議首先對原有排水明溝進(jìn)行填埋壓實，并設(shè)置具有一定排水坡度的散水坡面和增設(shè)一定數(shù)量的雨水口；然后，通過新建雨污水連接管，將改造后的雨污水立管分別接入附近的雨污水系統(tǒng)，具體改造如圖5所示。

圖5 建筑物排水明溝改造示意圖Fig.5 Schematic Diagram of Reconstruction of Building Drainage

2.6 排水界面的接駁處理

雨污分流改造范圍基本以片區(qū)的形式進(jìn)行劃分，改造內(nèi)容僅在片區(qū)紅線范圍內(nèi)開展，不可避免會遇到上游或下游未實現(xiàn)雨污分流的情況。當(dāng)改造范圍外排水流入改造范圍內(nèi)時，若來水已實現(xiàn)雨污分流，則接入對應(yīng)的雨污水系統(tǒng)；若來水為合流制，則通過截流井將旱季污水截流至污水系統(tǒng)，截流倍數(shù)根據(jù)相關(guān)規(guī)范以及當(dāng)?shù)貙嶋H情況確定。同時，建議相關(guān)部門盡快開展上游雨污分流改造工作。當(dāng)下游市政路僅有1套排水系統(tǒng)時，則將改造后的雨污水管道臨時接入市政合流管道，同時，建議相關(guān)部門盡快開展市政道路雨污分流改造工作，從而發(fā)揮雨污分流改造的真正意義。

2.7 原有建筑物修復(fù)

(1)現(xiàn)狀道路破除修復(fù)

舊城區(qū)原有道路基本上是人車混行，路幅較窄(以2～6 m的道路為主)，路面結(jié)構(gòu)多數(shù)為混凝土結(jié)構(gòu)，且偶爾存在坑洼不平、路面破損、年久失修等問題。因此，設(shè)計過程中需結(jié)合實際情況，考慮現(xiàn)狀道路的破除恢復(fù)工作，一般寬度不大于4 m的現(xiàn)狀道路，按全路面破除修復(fù)考慮；寬度大于4 m的現(xiàn)狀道路，按實際開挖寬度修復(fù)。

(2)周邊構(gòu)筑物拆除修復(fù)

對于受管道和檢查井施工影響的原有臺階、花基、圍墻、化糞池等構(gòu)筑物均應(yīng)在施工結(jié)束后進(jìn)行原位修復(fù)，修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)與原則建議按原構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)執(zhí)行。

3 相關(guān)經(jīng)驗總結(jié)

3.1 現(xiàn)狀管線詳細(xì)排查

雨污分流的最大特點是需要對改造范圍內(nèi)排水系統(tǒng)進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的摸查和評估，對原有排水系統(tǒng)采取針對性的改造措施。因此，前期勘察工作對雨污分流改造工程至關(guān)重要，主要應(yīng)注意以下幾方面。

(1)雨污分流改造針對的是建筑物內(nèi)部以及室外原有排水系統(tǒng)，因此，前期的勘察工作，應(yīng)增加對原有建筑物內(nèi)部排水系統(tǒng)特別是立管的位置、排水屬性等的現(xiàn)場測量和甄別工作，且應(yīng)務(wù)必準(zhǔn)確詳實。如某小區(qū)物探成果顯示建筑物設(shè)有雨水、污水2套立管，但設(shè)計現(xiàn)場踏勘發(fā)現(xiàn)，該小區(qū)部分“雨水”立管同時收集陽臺排水，應(yīng)及時讓物探單位進(jìn)行復(fù)核，避免了設(shè)計成果不能實現(xiàn)真正雨污分流情況的發(fā)生。

(2)由于餐飲業(yè)油污、理發(fā)店毛發(fā)等直接排入污水系統(tǒng)易引起污水管道堵塞等問題，因此，摸查和現(xiàn)場測量時需對餐飲業(yè)、洗車店、理發(fā)店等個體商戶和門店進(jìn)行標(biāo)識。

(3)針對舊城區(qū)現(xiàn)狀管線錯綜復(fù)雜，地下空間有限的特點，為了控制項目投資，同時保證設(shè)計圖紙具有可實施性，避免施工時因現(xiàn)狀管線排查不徹底，造成挖斷現(xiàn)狀管線的施工安全事故，應(yīng)根據(jù)擬改造或新建的排水管道走向和分布情況，進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)狀管線綜合測量工作。

3.2 嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)

雨污分流改造是一項龐大的系統(tǒng)工程，既要充分利用現(xiàn)有排水設(shè)施，避免過度建設(shè)增加投資，又要保證改造效果，實現(xiàn)雨污分流?；谂f城區(qū)排水系統(tǒng)復(fù)雜的特點，設(shè)計施工過程中必須做好以下幾方面工作。

(1)舊城區(qū)雨污分流改造應(yīng)根據(jù)改造區(qū)域的實際情況，因地制宜，有針對性地制定改造方案，避免將固定的模式生搬硬套地運(yùn)用到設(shè)計過程中。

(2)設(shè)計過程中應(yīng)分階段有目的地多次踏勘現(xiàn)場；全面梳理復(fù)核物探成果，發(fā)現(xiàn)問題及時與勘察單位溝通；積極與居委會、街道辦等相關(guān)部門對接，核實改造區(qū)域排水系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行情況，并對現(xiàn)狀排水系統(tǒng)進(jìn)行評估。徹底解決雨污錯接、混接問題，提出合理可行的改造方案。

(3)設(shè)計方案應(yīng)與改造范圍內(nèi)的權(quán)屬單位、居委會、街道辦等部門充分溝通，征求相關(guān)單位意見，避免后期進(jìn)場施工時遇到阻礙。如某小區(qū)現(xiàn)狀道路有瀝青路面和混凝土路面，原設(shè)計按現(xiàn)狀路面恢復(fù)，但施工進(jìn)場時，小區(qū)業(yè)主提出要求本項目全部按瀝青路面恢復(fù)，否則不予進(jìn)場施工。

(4)雨污分流工程要嚴(yán)格把控施工單位準(zhǔn)入資質(zhì)，設(shè)計單位應(yīng)充分做好施工交底工作，施工人員需充分理解雨污分流原則和設(shè)計意圖，避免在施工過程中因理解錯誤導(dǎo)致排污口接駁不徹底，出現(xiàn)漏接、混接、錯接現(xiàn)象。

(5)雨污分流改造工程是對現(xiàn)狀排水系統(tǒng)進(jìn)行改造和優(yōu)化，施工難度大，需要現(xiàn)場協(xié)調(diào)的問題眾多，因此，對各參建方提出了更高的要求，需要各方充分理解雨污分流改造原則，結(jié)合實際情況，做好現(xiàn)場監(jiān)督管理指導(dǎo)工作，保質(zhì)保量完成改造任務(wù)。

3.3 增強(qiáng)后期管理維護(hù)

(1)管網(wǎng)建設(shè)是實現(xiàn)雨污分流的物質(zhì)基礎(chǔ)，后期維護(hù)管理是實現(xiàn)雨污分流的必要保證，雨污分流改造工程應(yīng)按“盡早提交、盡快接管”的原則，項目竣工后，及時組織達(dá)標(biāo)驗收移交工作，運(yùn)營管理單位應(yīng)及時做好后期運(yùn)行維護(hù)工作。

(2)相關(guān)部門需加強(qiáng)宣傳工作，提高公眾環(huán)保意識，避免居民將生活污水就近傾倒在雨水篦、在雨水篦周邊洗車等現(xiàn)象的發(fā)生。后期還需加強(qiáng)排水的監(jiān)督管理工作，建立長效的運(yùn)行管理機(jī)制。

4 結(jié)論

(1)雨污分流改造工程，不同于傳統(tǒng)的市政管線工程，具有一定的復(fù)雜性和代表性，需根據(jù)改造區(qū)域的實際情況，有針對性提出改造方案。

(2)施工過程中各參建方應(yīng)充分理解雨污分流改造原則，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，各司其職、積極配合、通力合作，實現(xiàn)改造范圍內(nèi)雨污分流、正本清源，從源頭上解決污水直排入河問題，改善城市水環(huán)境，推進(jìn)城市文明建設(shè)。

(3)管網(wǎng)建設(shè)是實現(xiàn)雨污分流的物質(zhì)基礎(chǔ)，后期維護(hù)管理是實現(xiàn)雨污分流的必要保證，政府部門應(yīng)加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)工作，完善相應(yīng)監(jiān)管制度，建立長效的運(yùn)行管理機(jī)制。