城市排水雨污分流改造難點和措施分析

劉偉利 管榮政 陳光

淮陰工學院 江蘇 淮安 223001

隨著城市建設及其社會經濟發展越來越快，人口密度不斷提高，產生的污水量也在逐漸增加。由于規劃不夠完善、考慮不夠周全，加之受當時技術限制，早期的排水系統大多采用雨污合流方式，致使城區經常發生內澇和管道堵塞事故，嚴重影響城市的形象和環境質量[1]。

現階段，國內雨水和污水處理設施已由階梯式快速增長模式轉變為可持續發展模式，其中城市水環境治理矛盾主要集中在排水管網與水環境治理之間，即排水管網的完善度、管道混接現象、地下水流滲透、雨污合流、調水蓄水建設不足等因素嚴重制約著城市水環境的治理和市民生活環境的提升[2]。依據國家《“十四五”城鎮污水處理及資源化利用發展規劃》，到了2025年，要基本消除城市新建城區生活污水處理廠直飲排口建設和收集處理設施空白區，推進城鎮污水處理基礎設施建設，補齊短板弱項。因此，探討現階段城區排水系統改造措施，采取更完善的城市污水排放方案，不僅有利于城市整體排水系統的高效運作，還可以改善廣大市民群眾生活環境。

1 城市排水體制的分類和選擇

1.1 城市排水體制的分類

國內城市排水體制的發展大體經歷了三個階段，即：直排合流；截流合流制；雨污分流制。

直排合流制：直接將工業廢水、生活污水和初期雨水等通過一根管道排入河湖(如圖1所示)。

圖1 直排合流示意圖

截流合流制：在合流管道上加一個截流井和支管，支管連接污水處理廠，即平時將污水截流到污水處理廠處理，而降雨時將雨污混合水一并截流到污水處理廠處理(如圖2所示)。

圖2 截流合流示意圖

雨污分流制：將雨水和污水分開，用各自管道輸送，進行排放或后續處理的排污方式。即雨水通過雨水管網直接排到河道；污水則通過污水管網送到污水處理廠進行處理，避免污水直接進入河道造成水體污染(如圖3所示)。

圖3 雨污分流制示意圖

1.2 排水體制的選擇

排水體制的選擇與城市的地形、水文地質條件、氣候特征、既有排水設施、污水處理程度等實際情況密切相關，這些因素不僅從根本上影響排水系統的設計、施工、維護管理，而且對城市的規劃和環境保護影響深遠，同時也影響排水系統工程的總投資、前期投資費用以及維護管理費用[3]。

若要全面改善城市水體系統內的水質，建立一條理想高效、切實可行的全分流制的排水治理系統，或者通過先進技術手段將局部合流制的排水模式改造為一種局部較完全合理的全分流制的排放處理系統，是十分有必要的。同時要結合城市實際情況，設計出可行性較強的方案，尤其要全面考慮到本區域的地理環境以及經濟實力、管理水準，不應該盲從，局限于框架之中[4]。

對城市既有排水管網系統進行升級改造時，首先，要充分調研改造區域管網布置情況，并進行管網現狀評估，有助于掌握改造的重點；然后，結合區域需求，確定管道的排放能力；最后，經過技術方案選擇、成本效益評估、環境影響評價和社會影響評估制定符合區域實際情況的改造方案。對于新建城區的給排水系統設計，需要考慮未來五年到十年的地區規劃，周圍是否會新建廠房、學校、小區等。

雨污分流制排水體系的設計具有一定的優點，但對市區建筑較為密集、道路較狹窄、地下污水管線較多且建筑物分布又雜亂無章等的老城區地段來講，強行將市區原有合流制的排水體制系統全部改為分流制的排水體制系統，是不切實際的，所以一般城市的排水體制常以分流制體系和截流合流制系統并用，通常應從環境保護、基礎投資、維護管理和建設施工等四個大方面比較考慮來選擇排水體制方案[5]，如表1所示。

表1 排水體制的選擇比較

2 雨污分流改造的難點

2.1 地下管網前期勘察問題

雨污分流項目開始改造之前，需要對改造區域的管道分布線路情況進行前期勘察，只有全面了解區域管網的分布情況，才能針對性、合理性、科學性進行管網分布規劃，并制定與其相匹配的改造方案。在實際勘察過程中，常常存在盲目進行區域管網勘察現象，導致勘察覆蓋范圍不全面，出現漏項、重復，勘察數據不準確等問題，增加勘察成本和風險。另外，我國城市規模大，人口數量多，城市發展處于新舊交替階段，導致管線的復雜程度各異，不同區域的管網分布狀況受歷史原因影響，常常出現錯接，私接，混接等問題，致使勘察人員難以在短期內全面充分了解區域的管網分布情況。部分施工企業為趕工期，忽視勘察，只是形式化走勘察流程或查看歷史區域管網圖，在缺乏相關專業人式的指導下盲目進行施工，造成后期各種施工問題[6]。

2.2 新增管道布局問題

城市排水系統雨污分流改造工程需要對原有管道進行替換，還需要新增部分雨、污管道，用以改善區域分流管道壓力，提高污水排放和雨水收集分離等工作，以便形成良好的城市排水系統。而在改造過程中，往往存在新舊管道布局沖突性強、布局方式不合理和管道線路安全距離不足等狀況，造成排水管道出現易堵塞、難疏通等問題，需要進行多次變更維修，不僅影響管網的正常使用，還給居民生活帶來不便，同時也增加了成本[7-8]。

2.3 施工管理問題

雨污分流改造工程往往涉及的施工范圍比較廣，需要對區域周邊交通進行封閉，將會給周圍的居民正常生活帶來極大不便。另外，施工過程中還存在管道材料選擇不合理的現象，為管道后期損壞埋下安全隱患，因此，需要加強選材、用材的監督管理工作。此外，施工過程中還應加強施工環境管控、施工技術安全監測等工作，以防施工質量事故的發生。

2.4 污水預處理問題

城市排水系統中老舊居民生活區域的污水管道布局過于單一，沒有對生活區域進行污水處理劃分，導致部分飯店、汽車洗修和醫院等排出的污水沒有進行有效的預處理就排入了排污管道，導致生活中的油污、砂石、甚至細菌病毒一起混入管道，不僅減少了城市管道的使用年限，還增加了管道堵塞的幾率，嚴重影響生活區域環境和人民的身體健康。

3 雨污分流改造措施

3.1 統一標準，完善相關法規

由于各個時期城市建設國家要求的標準有所變化，導致管網布設存在標準不同的現象。這就要求雨污分流改造工程一定要統一標準，以便后期的管理和維護。另外，還要完善相關法規，嚴禁管道私接混接，容易造成管道混流，排水不暢。

3.2 采用新型管道材料

傳統的排水管道存在易堵塞、易破裂、易積水等問題，給城市給排水工作帶來較多困擾。因此，雨污分流改造工程易選用管徑合理、密閉性好、強度較高、耐腐蝕好、耐壓力強及易安裝維護等優點的新型排水管道材料，比如PVC管、尼龍波紋管等，能夠有效預防管道在施工中出現堵塞現象，減少泄露的風險。

3.3 改造建筑雨污合流立管

城市部分區域建筑排水立管未按統一標準的排水制度進行建設，并一直采用合流制，為了實現雨污分流，需要增設立管單獨排出雨水，同時將合流管道改為排污管道。對新建建筑而言，要嚴格落實分流立管安裝制度，從源頭抓起，為后期雨污分流改造做好鋪墊。

3.4 利用地區原有排水管道

開展雨污分流改造工程時，要結合實際情況充分利用既有排水管道，比如：住宅區排水系統采用的雨污分流制，而市政管道是雨污合流制，兩管道相接時，應增設污水管，同時將原合流管改造為雨水管，則能大幅度減少工程的施工量。若社區內部排水系統為合流管道，且錯綜復雜呈交叉分布，可以將合流管改造為污水管，然后再另設雨水管。這樣做既可以減少部分成本，又能縮短一定的施工時間，最重要的是能避免造成過多的環境污染破壞。

3.5 運用新型科學技術

在面對管道破損或改造中應避免對周圍地區造成直接破壞的情況下，可以考慮使用新型設備修理和建造管道，伴隨著現代計算機技術的廣泛應用，可以為施工省去大量額外費用和時間，同時新型設備在運作過程中還可以避免大規模的環境污染，有利于維護城市環境。比如，由控向系統精確控制水平定向鉆機，可沿既定路線向前鉆進，還可遠程調節鉆桿方向，不僅提高了工作效率，還減少了對環境的破壞。

3.6 改造案例

以淮安市清江浦區某老舊小區為例，因為建設年代較久，只有一根排水管道，導致雨污合流、管道私接亂接現象嚴重，不僅使污水混接入河，還導致雨水混入污水排放管網，大大增加了污水處理廠的負擔。于是淮安市住建管理部門在充分調研的基礎上，對該老舊小區進行周密部署，采取了有針對性的措施推進雨污分流管道改造工程。在改造過程中，新建雨污分流改造管道約1.2萬米，疏通管道約9000米，恢復砼路面約2.4萬平方米。居民反映，下雨天小區內再也沒有見過積水，也未聞到過廁所廢水、廚房廢水的臭味。可見雨污分流體制進一步改善了居民的生活環境，有效解決了環保與民生問題。

4 結論

隨著城市社會經濟不斷發展，產生的污水量持續升高，而雨污分流體制可以顯著推動城市的污水綠色排放和循環利用，不僅有效保護城市的生態環境，還可以改善人民的生活環境。雨污分流改造工程應因地制宜選擇設計方案，充分考慮和利用既有管網系統，同時加強施工管理，采用新型環保材料和科學技術，才能確保各節點的施工質量，讓環境有“面”民生有“里”。