海綿城市理念下的排水管網(wǎng)提質(zhì)增效策略探究

【摘" " 要】：排水管網(wǎng)提質(zhì)增效是海綿城市建設(shè)的重要組成部分。為了探究海綿城市理念下的排水管網(wǎng)提質(zhì)增效策略，以三亞市建成區(qū)市政排水管網(wǎng)提質(zhì)增效為研究對(duì)象，總結(jié)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)存在的問題，提出排水管網(wǎng)檢測(cè)、管網(wǎng)缺陷修復(fù)治理及排水管網(wǎng)錯(cuò)混接改造方案。

【關(guān)鍵詞】：海綿城市；提質(zhì)增效；排水管網(wǎng)

Exploration of Strategies for Improving Quality and Efficiency of Drainage System under the Sponge City Concept

LI Zhiyuan，WANG Shaohua，LIU Bin

（Tianjin Municipal Engineering Design amp;Research Institute Co.Ltd.， Tianjin 300457，China）

【Abstract】：Improving the quality and efficiency of drainage networks is an important component of sponge city construction. In order to explore the strategies for improving the quality and efficiency of drainage networks under the concept of sponge city， this article takes the municipal drainage network in the built-up area of Sanya City as the research object， summarizes the problems existing in the current drainage system， and proposes comprehensive treatment strategies such as drainage system detection plan， network defect repair and treatment plan， and drainage system wrong and mixed connection transformation plan， in order to support the construction of sponge city through the improvement of network quality and efficiency.

【Key words】：sponge city;improve quality and efficiency; drainage network

排水管網(wǎng)提質(zhì)增效是海綿城市建設(shè)的重要組成部分[1]。當(dāng)前，我國城鎮(zhèn)污水收集處理系統(tǒng)普遍存在質(zhì)量不高、效能偏低等突出問題，具體有城市地表水體長期黑臭和部分城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水濃度長期偏低等外部表征[2]。城市建成區(qū)一般人員密集，管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，排水管網(wǎng)的健康狀況差、運(yùn)行效率低，制約著城市排水和海綿城市建設(shè)[3]。

本文以三亞市建成區(qū)紅沙片區(qū)為例，分析城市排水系統(tǒng)存在問題的基礎(chǔ)上，結(jié)合海綿城市建設(shè)理念，提出城市建成區(qū)市政排水管網(wǎng)提質(zhì)增效的實(shí)施策略。

1 工程概況

1.1 現(xiàn)狀

區(qū)域內(nèi)為現(xiàn)狀建成區(qū)，路網(wǎng)密集，地塊以建成小區(qū)、商業(yè)及城中村為主，入住率高，車流人流密集，雨污水管網(wǎng)完善；有2座污水處理廠、15座市政污水泵站，市政排水管網(wǎng)長度約230 km。

1.2 現(xiàn)狀排水系統(tǒng)問題分析

1）污水處理廠處理能力不足。現(xiàn)狀處理能力17.5 m3/d。2020年10月—2021年10月數(shù)據(jù)，污水廠年進(jìn)水量合計(jì)7 406×104 m3/a，平均日進(jìn)水量為18.910 m3，大多數(shù)月份的進(jìn)水量大于其實(shí)際處理能力。見圖1。

2）污水處理廠進(jìn)水濃度低，可生化性較差。2020年10月—2021年10月，BOD5進(jìn)水質(zhì)量濃度距離住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部（以下簡稱“住建部”）要求的提質(zhì)增效目標(biāo)（100 mg/L）差距較大，進(jìn)水可生化性較差。另外，進(jìn)水BOD質(zhì)量濃度與廠進(jìn)水量之間存在明顯的關(guān)聯(lián)性，當(dāng)進(jìn)水量高時(shí)，進(jìn)水BOD質(zhì)量濃度偏低，說明有大量外來水進(jìn)入。見圖2。

3）污水集中收集率偏低。三亞中心城區(qū)進(jìn)廠水量19.22 m3/d，BOD5質(zhì)量濃度59.11 mg/L，人口約63.7萬人，根據(jù)住建部統(tǒng)計(jì)城市生活污水集中收集率公式測(cè)算，三亞市中心城區(qū)污水集中收集率約35%。由此可見系統(tǒng)污水收集率偏低。

4）排水管道缺陷嚴(yán)重。三亞市 2020年實(shí)施了一系列污水干管清淤檢測(cè)工程，共檢測(cè)污水干管 112" km，發(fā)現(xiàn)管道缺陷4 015處，平均每公里存在36 處缺陷。缺陷類型主要是管道破裂、 脫節(jié)和錯(cuò)口等病害類型。污水的滲漏及外水的進(jìn)入影響了系統(tǒng)內(nèi)污水的濃度。

5）錯(cuò)混接問題突出。根據(jù)2022年管網(wǎng)普查資料，區(qū)域內(nèi)排查出雨污混接問題點(diǎn)318處，錯(cuò)混接問題突出，嚴(yán)重干擾排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。沿街商戶污水出戶管私接、錯(cuò)接入雨水口，污水通過雨水系統(tǒng)排至水體；部分雨水口又錯(cuò)接至市政污水管網(wǎng)，造成雨天污水處理廠進(jìn)水濃度偏低，處理水量偏大，影響污水處理效能。

6）內(nèi)澇積水問題突出。在強(qiáng)降雨尤其是臺(tái)風(fēng)天氣下，受山洪影響，加上自身管網(wǎng)排水能力不足，低洼區(qū)域常常發(fā)生內(nèi)澇，嚴(yán)峻考驗(yàn)著城市的水安全。2022年7月2日，受臺(tái)風(fēng)“暹芭”影響，全市共41處積水點(diǎn)（40處位于中心城區(qū)范圍），最大積水深度達(dá)到60 cm。

7）管理手段較粗放。按照國家《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案》工作要求，地級(jí)市應(yīng)分批分期完成污水管網(wǎng)普查和登記造冊(cè)，三亞市的排水管網(wǎng)尚未建立管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，暫時(shí)無法根據(jù)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新和信息化管理。

2 改造總體思路與技術(shù)路線

在前期資料收集、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及管網(wǎng)普查成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合海綿城市理念和污水提質(zhì)增效要求，通過對(duì)片區(qū)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)清淤、檢測(cè)、修復(fù)及改造，使管網(wǎng)保持健康狀態(tài)，提升運(yùn)行效率，減少外來水入侵，實(shí)現(xiàn)污水系統(tǒng)提質(zhì)增效，雨水管網(wǎng)運(yùn)行通暢，改善周邊水體生態(tài)環(huán)境。見圖3。

3 提質(zhì)增效策略

根據(jù)項(xiàng)目范圍內(nèi)管網(wǎng)現(xiàn)狀，針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)，制定工作技術(shù)方案。

3.1 現(xiàn)狀管網(wǎng)檢測(cè)

3.1.1 檢測(cè)方案

管網(wǎng)檢測(cè)方法通常有人工管井普查、QV管道潛望鏡檢測(cè)、CCTV內(nèi)窺機(jī)器人檢測(cè)等。以CCTV內(nèi)窺機(jī)器人檢測(cè)為主，當(dāng)完成CCTV的外業(yè)工作后，根據(jù)檢測(cè)的錄象資料進(jìn)行管道缺陷的編碼和抓取缺陷圖片，及時(shí)編寫檢測(cè)報(bào)告，以指導(dǎo)后續(xù)的管道修復(fù)工作。當(dāng)管道直徑較小且檢查井間距較長，也可采用推桿式內(nèi)窺方法進(jìn)行檢測(cè)。

3.1.2 檢測(cè)成果

2011年前建成管網(wǎng)占比達(dá)到34%。因老舊管網(wǎng)年久失修，服務(wù)范圍內(nèi)管網(wǎng)存在重大缺陷較多。管網(wǎng)檢測(cè)長度為11.65 km，管道內(nèi)部存在結(jié)構(gòu)性、功能性缺陷數(shù)共計(jì)1 626處，其中Ⅲ級(jí)以上缺陷比例為38.56%。見圖4。

可見，城市排水管網(wǎng)尤其是建成區(qū)老舊管網(wǎng)存在著比較嚴(yán)重的缺陷，一方面影響了排水系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，另一方面對(duì)海綿城市建設(shè)中提出的水環(huán)境、水安全及水資源等目標(biāo)提出挑戰(zhàn)。

3.2 管網(wǎng)修復(fù)整治

3.2.1 管網(wǎng)錯(cuò)混接改造

1）市政管道錯(cuò)接由。封堵存在錯(cuò)接情況的點(diǎn)位，同時(shí)混錯(cuò)接點(diǎn)的雨水就近改接至市政雨水管，污水就近改接至市政污水管。見圖5。

2）經(jīng)營性場(chǎng)所如沿街商鋪錯(cuò)接，即污水接入雨水井。先將排口封堵，新建戶線小方井收集商鋪污水，再統(tǒng)一收集至附近市政污水檢查井。見圖6。

3）市政、機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、公共設(shè)施管道混接。采用執(zhí)法整改配合工程措施的方法，即為其預(yù)留就近預(yù)留雨污水管道，要求其內(nèi)部進(jìn)行雨污分流整改后接至附近市政雨污水預(yù)留管道。

3.2.2 管網(wǎng)修復(fù)

修復(fù)分為開挖修復(fù)和非開挖修復(fù)。考慮非開挖修復(fù)造價(jià)一般低于開挖修復(fù)且工期短、交通組織和圍擋少、避免“馬路拉鏈”現(xiàn)象等帶來的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益；因此，主要采用非開挖修復(fù)技術(shù)施工；無法采用非開挖修復(fù)時(shí)，采用開挖修復(fù)工藝，例如局部塌陷、DN100 mm管道等，雨水口連接管整體修復(fù)時(shí)優(yōu)先采用開挖修復(fù)。非開挖修復(fù)的方法較多，根據(jù)工程具體情況對(duì)多種工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理性比選后，確定主要采用點(diǎn)狀原位固化局部修復(fù)工藝和紫外光原位固化整體修復(fù)工藝。見圖7。

4 結(jié)語

本文以三亞市建成區(qū)排水管網(wǎng)提質(zhì)增效為例，針對(duì)海綿城市建設(shè)中排水管網(wǎng)提質(zhì)增效問題進(jìn)行研究，總結(jié)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)存在的問題，提出排水管網(wǎng)檢測(cè)方、管網(wǎng)缺陷修復(fù)治理及排水管網(wǎng)錯(cuò)混接改造方案，以實(shí)現(xiàn)污水處理系統(tǒng)質(zhì)量和處理效能的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]關(guān)天勝.海綿城市理念下高密度城區(qū)污水提質(zhì)增效策略研究[J].給水排水，2019，55（12）：59-64.

[2]唐建國，張悅，梅曉潔．城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)提質(zhì)增效的方法與措施[J].給水排水，2019，55（4）：30-38．

[3]臧鑫宇，焦嬌，王嶠. 既有城區(qū)生態(tài)韌性問題解析與空間優(yōu)化策略研究[J].城市建筑，2019，16（15）：34-38+55．

收稿日期：2023-03-31

作者簡介：李志遠(yuǎn)（1988 - ）， 男， 碩士， 內(nèi)蒙古通遼人， 高級(jí)工程師， 從事給排水設(shè)計(jì)工作。