城市內澇治理與雨污分流改造措施研究

鄭達

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南長沙 410000）

0 前言

隨著氣候的變化，許多城市在夏季容易遭受暴雨侵襲，再加上原有排水設施設計不完善，經常會發生大面積積水的情況，造成城市內澇。為了實現城市的可持續發展，需要分析城市內澇現象產生的原因，全面改善排水設施，給居民營造一個安全的居住環境。

隨著社會經濟的發展，我國特大城市面臨內澇的風險愈加突出，內澇主要是由大雨引起的洪水，影響城市交通，同時造成巨大的經濟損失，城市內澇現象與大面積的開發、老城區排水設施不完善、淺層空間擁擠等因素都會產生內澇。

1 城市內澇治理的主要措施

1.1 提高排澇設計標準

在我國，排澇標準設計較低是面臨的首要問題。①關于雨水管渠重現期。這是一個專業術語，它是指在一定時間范圍內雨量的記錄資料，與間隔時間相比，如果該值取值比較低，那么流量值計算也會偏低，在管徑選擇時偏向于選擇管徑較小的管道，但是在實際使用中遇到暴雨排水不暢，可能會引發內澇災害。原有的城市雨水重現期設計標準與國外相比明顯不足；②雨水控制系統。雨水控制系統主要包括管道排水以及洪澇控制兩種層次。除了要對于重現期設計標準進行拔高之外，還需要借助城市的開放空間，對超標的地表徑流進行排出，不斷縮短路面積水的時間，同時減緩流水的速度，避免造成內澇災害。

1.2 排水隧道設施

排水隧道的建設能夠有效治理內澇，同時也能夠減少河道污染，在建筑密度以及人員密度都較大的老城區建設大深排水渠道是非常明智的選擇。借助雨水分流隧道，能夠有效解決城市內澇問題，深隧道是指在利用淺層排水系統的基礎上，對河流污水進行調節積蓄，在暴雨過后，通過深層排水隧道輸送到淺層排水污水管道中，最后直達污水處理廠。

1.3 多用途排水隧道

通過建設多用途排水隧道，綜合暴雨以及道路隧道系統，能夠有效提升城市抵抗暴雨的能力，主要分為三層，將第三層作為永久性排水通道。但是這種工程形式存在一些問題，比如說作為通車和排水的第一和第二層內部電力消防設備如何保證不被雨水沖刷防止影響其正常性能是需要重點考慮的問題，在不發生暴雨時期，隧道層一般關閉，地面交通比較擁擠，因此多用途排水隧道建設投入大，效果不太理想。

2 雨污分流工程措施

目前我國多數城市仍然采用雨污合流的排水系統，這種排水系統在工程投入上較為低廉，但是在實際使用中容易造成城市內澇問題，存在較多缺陷。①如果降雨長時間集中或者是較為強烈，那么在較短時間內，地表徑流大幅增加，污水處理廠壓力比較大，同時水量超過原有的排放標準，增加整個市政管網溢流的風險，許多污水以及與水會溢流到城市河道中，可能會對于城市水體造成較大的污染；②雨水與污水混合將改變整體水質，污水處理廠一般采用活性污泥進行處理，因此一旦水質受到影響，必然會使微生物活性大面積受損，增加水處理的難度；③可以借助雨污分流工程，采用不同的管道處理雨水和污水，處理完畢后可以分別進行排放，這樣有利于水資源的循環利用；雨水可以借助管道直接排到城市的河道中，污水在利用污水管道集中后輸送至污水處理廠。

2.1 雨污分流改造中存在的問題

經過長時間的工程實踐經驗，在城市雨污分流改造中也出現了較多的問題，主要有以下幾個方面的內容：①在一些老城區內部或者是城中村混流現象較為嚴重的地方，多數居民存在私自亂改、改違建以及陽臺洗衣等現象，再加上老小區排放標準比較低，排水系統出現大面積的損壞，整個小區的排水環境比較差，在該區域內的雨污合流管道在內部匯集后就近排放拱渠；②整個市政系統雨污混流比較嚴重，目前城市雨水管網已經形成，但是部分路段污水管網管徑仍舊偏小，污水收集系統不完善可能會導致污水無法及時送入處理廠部分，錯接漏接導致污水直接排入城市河道；③目前截污的形式一般為合流管進行收集，在末端進行截污，但是在末端會留下較多的污染物，當碰到雨季時，污水廠內部壓力比較大，可能會增加管網溢流的風險，同時在管道內部可能會出現不均勻的沉降，在干旱季節，污水會外溢，在暴雨季節雨水會進入截污管；④整個市政管網預設比較嚴重，再加上其他結構性缺陷整個市政管網運行效率比較低；⑤可能會存在局部的內澇風險，如果管道發生堵塞或者是管徑偏小，在大面積城市開發過程中，堵塞原有的排除通道，也會增加整個區域內的內澇風險。

2.2 雨污分流改造的工程措施

2.2.1 對于河流的管道進行改造

對分流管道進行改造的過程中，應該以現有的管網作為基礎，對于經常發生破損或者是雨水污水混接比較嚴重的地區，應按照新標準進行建設。工程技術人員順著排水管口設置截流干管，同時要保證管頂低于排水管道的管底，這樣能夠有效保證污水的收集效率。在實現分流排水過程中，在交匯井將合流水重新接通，作為雨水管道使用，同時將干管作為污水管道使用。需要充分利用原有的河流管作為雨水排出管道，可以新建污水管道，或者是將原有的河流管道作為污水管，新建雨水管道要能夠有效節省工程投入，也可以采用低影響開發等方式，在水面源頭經過分散式雨水花園或者是雨水濕地進行調節，有效減少地面污染源，然后再采用末端調蓄，利用調蓄時或者是隧道在雨天進行存儲，然后在平常缺水時再運輸到污水廠進行處理。

2.2.2 從源頭治理，進行正本清源

對于成片小區以及城中村進行雨污分流改造的過程中，主要采用以下幾種方式：①保留現狀排水系統，如果小區內部已經建成雨污分流系統，但是與市政排水管網出現錯接現象，那么首先核實排水系統是否滿足分流排放的要求，同時查看雨污管道與市政管道之間的接駁情況，對于接駁點進行改造；如果不滿足，則進行整體管網改造；②需要新建污水處排出系統。如果區域內部排放點比較明確，并且涵管滿足排放要求，那么將其作為雨水系統進行保留，新增污水管道，連接各個建筑物的化糞池以及排水的立管，最終排入市政污水管道，同時對于建筑物屋面排水進行改造，保留內部排水為污水管，然后增加通氣口，新增雨水管，直接連入現狀河區管道中；③可以新建雨水系統。如果目標小區為合流制排水，內部污水排放點不明確，整體雨水和污水均排入河流管道中，可以新建管網系統；如果小區已有的排水管網難以發揮作用，比如說建設時間比較早，排水管道內徑比較小、內部堵塞較為嚴重、經常有雨水或者是污水溢出地面，那么可以新建雨水和污水兩套管網系統，同時要考慮同槽鋪設。

2.2.3 城中村排水管網的改造方案

城中村建筑較為分散，同時地基強度不一，內部道路比較雜亂可以優先考慮將原有管道改造為污水管道，新建雨水管道，如果內部通道比較窄，沒有建設雨水管網的條件，可以從利用地形或者是改造坡度入手，利用雨水重力直接排放，或者新建雨水系統。部分城中村可以采用源頭就近截污，然后在立管處設置截污井并且采用低影響度開發措施，減少地表徑流。

2.2.4 建筑物內部雨污分流的改造措施

在雨污分流改造措施中，如果內部進入水管，原來的分流轉變為合流，可能導致在整個建筑室外雨水管網中含有污水。在對建筑單體進行雨污分流改造措施時，主要是對外立管以及排水溝預埋地管進行改造，內部與外部的污水分開治理，這樣能夠實現從源頭上進行雨污分流。①對于合流立管的改造，需要將原有的建筑物立管作為污水管，污水管要接入化糞池或者是污水井，同時在頂部增設通氣帽以及檢查口，建立的雨水管網系統可以就近排入雨水檢查井；②污水可以直接接入化糞池，這樣能夠在源頭處直接將污水截流；③要改變污水立管原有的入地措施；④可以采用低影響開發雨水系統，對于建筑物內部屋面以及路面雨水可以經過有組織的匯聚，經過截污處理之后引入小區內部的綠地中實現滲透以及儲存，達到后期進行雨水調節的目的，這種方式叫做低影響開發措施，要因地制宜，同時借助于小區內部的綠地以及景觀，可以作為雨水的濕地；⑤對于面源污染進行治理，在降雨初期由于雨水的沖刷作用，可能會造成面源污染，面源污染如果不及時進行處理，會造成水體污染，并且具有突發性以特點。在暴雨初期，沉積在地下管網的污染物會在較短的時間內涌入，因此要加強面源污染的截污處理。

3 結語

面對城市越來越嚴重的內澇災害，應該將內澇治理多種形式相結合，特別是與雨污分流方式互相配合，這對于消除內部積水，防止出現內澇災害，具有十分重要的意義?，F代城市的雨污分流改造工程對于改善水體環境，緩解城市內澇問題，打造可持續發展的城市具有重要意義。