老城区排水管网现状及改造措施——以黄冈市黄州城区为例

艾湘军

(黄冈职业技术学院 建筑学院，湖北 黄冈 438002)



老城区排水管网现状及改造措施
——以黄冈市黄州城区为例

艾湘军

(黄冈职业技术学院 建筑学院，湖北 黄冈 438002)

老城区的排水管网系统不完善、排水设计不合理、管道及附属构筑物施工不到位，最直接的后果就是居民生活排水不顺畅，暴雨天气城区积水严重。老城区的排水管网系统存在很大的改善空间，各地的城建部门应该从排水体制选择、管网形式确定、管道施工与验收等角度，做好老城区的管网改造工作。

排水管网；排水体制；管网敷设；改进措施

近年来，老城区在暴雨之后内涝的现象层出不穷，城区水体排放污染事件也屡见不鲜。2013年住建部下发《城市排水 (雨水)防涝综合规划编制大纲》，制定了2013-2023十年全国排水防涝工程体系规划，各地也先后出台多项政策加快城市排水管网的改造升级，其中老城区的排水管网系统改造工程是城区排水体系建设重点，现以湖北省黄冈市黄州老城区为例，分析老城区排水管网现状及改造措施。

1 黄州老城区管网现状

按照行政区划，黄州老城区主要指赤壁、东湖两个街道办事处管区，该区域集中了黄州区50%的人口，住宅区商业区混合，已建、修整、新建的市政管网错综复杂。当地的地址、气象资料表明，该区域地形平坦，海拔高程线14.2m至67.7m，近年来春夏季节暴雨频发。通过实地勘察，结合市政管理部门提供的资料，分析出老城区的管网现状如下：

1.1 排水体制不合理

黄州老城区大部分采用雨污合流制，具体有局部合流和完全合流两种方式。局部合流是指雨污共用的排水管渠只收集大部分污水和少量雨水，未经收集污水就近排至周边自然水体，未经收集的雨水一部分通过渗透作用进入土壤或地下河，一部分形成地表径流顺地势排至自然水体；第二种是完全合流，污水、雨水通过一套管网收集排至城市污水厂，处理后排至自然水体，这类系统要求管道有较强的通水能力，当管道无法及时排水时易形成内涝，黄州老城区内八一路、西湖一路均采用此种排水方式，在暴雨时节易出现积水现象。

1.2 管网设计不合理

老城区的排水管网设计滞后于城市的发展，主要表现为以下几点：

(1)管径偏小。合流的管道不满足老城区增大的排水量，主要原因一是居民生活用水习惯改变，污水排放量增加；二是房建和道路建设导致地面大部分硬化，雨水地表径流增加。早年管网设计时选取的人口、排水定额、暴雨重现期等参数不符合城区现状。如黄州老城区近二十年来人口增加了30%，各住户用水设备也增加，城区路面硬化的面积大幅度提高，而管网、箱涵等排水系统仍然按照1年重现期选定，由此得出的设计流量远小于实际流量，管径偏小，导致地势低洼的小区，如玉环家园、西湖花园等多次出现内涝。

(2)管网系统不完整。很多八九十年代兴建的小区内道路狭窄，房屋密集，地下未设排水支管，污水通常通过暗沟排收集，卫生条件得不到保障。

1.3 管道运行状态差

老城区排水管网普遍存在管网建设标准低、没有定期清污、管材老化严重等问题。黄州老城区排水管网采用DN300-DN1200的钢筋混凝土管，部分区域仍然为明渠排水，部分街区地下管道中的检查井砌筑没有基础，井题的密封措施不到位，极易造成地下水污染。

1.4 污水处理不彻底

一方面由于上世纪八九十年代房地产开发管理不规范，部分老城区不设化粪池，城区的排水水质与当地的污水处理工艺不配套，处理效果差，出水水质不达标；另一方面部分老城区雨污合流，导致降雨天气水量过多超过污水厂处理负荷，污水直接排放。黄州老城区部分污水直接排入三台河、遗爱湖等自然水体，造成了严重水质污染，同时对下游的生态环境造成了破坏。

1.5 雨水收集利用设施少

调查发现黄州老城区大部分区域采用的是雨污合流制，部分地区甚至未设雨水管道，雨水由明沟自由排至低洼地段。这样出现两个问题：一是初期雨水污染程度严重，未经处理在城区内漫流，影响生活环境。二是暴雨时段，地表径流较大，容易形成内涝。

2 改造措施

针对黄州老城区排水管网系统存在的问题，可采取以下措施进行改进：

2.1 确定排水体制

老城区改造，对于排水量增幅较小、地下管网复杂、不宜增设新管网的地区，仍可采用完全合流制，但须对管网系统进行线路优化和管径更换。管径的大小与流量相关，而流量的计算首先要确定合理的暴雨重现期。城市规划暴雨重现期，应根据城市性质、重要性以及汇水地区类型、地形特点和气候条件等因素确定，在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期[1]，对于地势低洼地区现暴雨重现期宜取2-3年。先前黄州老城区的暴雨重现期取的是0.5年或1年，流量设计偏小、排水不及时，幸福建材城、宝塔公园、江家湾在暴雨时节经常发生内涝渍水。因此，在这些区域进行雨水量计算时，暴雨重现期取3年。雨污合流管道宜设置重力自流，管径确定时应充分利用原有的排水管网，偏小的管径适当放大，堵塞的管道及时进行清淤，破损的管理合理修补，部分老城区排水系统过于简陋，可重新敷设。

针对地势平坦、距离污水处理厂较远的城区，宜采用雨污分流，即将生活污水、生产污水、废水以及雨水以两套或两套以上的管网全部收集至污水厂，处理达标后排放至自然水体。分流制排水要求污水收集排放系统应完整，保证污水能全部收集至污水处理厂；雨水可充分利用原有沟渠，对原有的明渠雨水加盖板，街区内新增的雨水管线多设计成埋地管道，尽量利用地形坡度以最短的距离靠重力流排入附近的塘堰、湖泊，或设置合理的坡度快速汇入雨水干管。

针对城区地形坡度较大或周边有天然水体的区域，如黄州沿江大道一带的小区，可采用截流式合流制排水。该系统需要沿河岸增设截流干管，与城区中的雨污合流的次干管相连。晴天时污废水、雨水、降雨初期杂质含量较多的雨水均可直接排放至污水处理厂处理；降雨后期水量增多，超出污水厂负荷的部分可通过截流干管上的溢流井直接排至河道。该系统投资少，污染较小。

老城区扩建，优先采用分流制。管网定线应充分利用地形，在保证管道的排水坡度的前提下尽量减少土方的开挖量。新的管网系统设计按主干管、干管、支管的顺序进行，主干管多靠近河流，以便于排放；沿街的支管宜设置在人行道、慢车带、绿化带下，不宜设置在狭窄道路或交通繁忙的快车道下，以避免较大的地面荷载对管道的破坏。注重新旧管道的衔接，排水管网在设计施工过程中遵守以下原则：新管让旧管，有压管让无压管，可弯管让不可弯管，小管让大管。

2.2 合理选择管材

排水管需要承受荷载和内部水压，需有一定的强度，另外需要耐冲刷和磨损，有抗腐蚀的功能，内壁光滑平整，减少摩擦阻力。常用的污水管材有钢筋混凝土管、钢管、HDPE管，玻璃钢夹砂管，具体性能如下表：

常用污水管材的性能及优缺点

老城区道路状况复杂，车辆和行人产生荷载较大，安装和维修都有难度，管材选择时着重考虑强度、安全性。同时城区管网改造应结合城区的施工条件，选用便于当地采购施工的管材。考虑到黄州老城区人口密度大，商业活动频繁，为尽可能减少对居民生活的影响，加快施工进度，可采用HDPE排水管材。HDPE排水管使用性能、耐腐性、止水密封性均较好，部分横跨过街、穿越建筑物或构筑物的管段，需要对管段进行包裹加固，或采用强度较高的钢管。

2.3 正确处理管道交叉问题

排水管道为重力流，通常受地形、坡度、出水口的限制，在敷设过程中经常遇到与其他管道交叉的状况，因此设计时应尽可能做好标竖向规划，若无法避免管道碰撞，可采取以下方法解决。

(1)暗渠法[3]，即在交叉处现场浇筑制作矩形钢筋混凝土暗渠。现场可根据交叉管线侵占过水断面的尺寸和排水管道流量、流速来确定暗渠顶板高程和横断面加宽尺寸，以保证其他管线不直接穿越和排水管道的水利条件。

(2)倒虹法[4]，即将排水管道设计成倒虹管，从交叉管线的下方通过，为避免排水管道内杂质淤积，在倒虹管两端需设置进出水井，进水井前设置检查井和沉泥槽。

(3)检查井法，即于交叉处设置检查井，排水管道在井处断开，以检查井与后段相连。此种方法适用于交叉管线中有较小管线的情况，其他管线穿越检查井时需加保护套管。以黄州区十字街为例，按照雨污分流方案进行污水管道和雨水管道设计时，新增污水管为HDPE管，管径DN300，原来的雨污合流管为钢筋混凝土管，管径DN1000，两管道在红绿灯附近出现交叉，新建污水管的管底标高比已有雨水管底标高略高。对此可采用检查井法，即断开已有雨水管道，在交叉处新建一个雨水检查井，污水管加套管后从中穿过。

2.4 增设排水附属构筑物

(1)检查井

在管道交汇处、管径或坡度改变处、转弯处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离，均应设置检查井，便于清通检修。同时为保证良好的水力条件，管道在连接检查井时水流转角不得小于 90 度，若水流转角不满足要求，可采取增设检查井的方式解决。

(2)化粪池

对于是否增设化粪池，依城区地理位置、排水体制、管网布置、污水厂进出水水质、城区的布局整体确定[2]。对于南方地区的城区，若城区周边设有污水处理厂，可不设化粪池，南方地区丰沛的水系对污水能起到一定稀释作用，一般直接排入污水厂能正常进行BOD的消解。北方地区城区水质较浓，水中BOD、N、P含量偏高，增设化粪池能很好的降低污水处理负荷。黄州老城区部分区域若采用雨污分流后，宜在各小区污水管网末端设置化粪池，降低城市污水厂生产负荷。此类系统污水管网水质浓度过大，容易造成阻塞，通常在管网中加大检查井设置密度，保证管网的清通检修。

2.5 改造完善老城区雨水收集利用系统

雨水系统改造前应查阅当地市政、地质、水文、气象、建筑相关资料，合理确定初期雨水收集调蓄方法。根据黄州老城区地面建筑物拥挤、道路狭窄、地下管线多的特点，采取的主要改造措施有：一是设置雨水弃留装置。在原有的房屋雨落管或道路雨水收集管下安装分离设备，初期雨水在弃流装置内收集，后期雨水溢流至雨水管道或周边土壤中，弃流装置内污染严重的雨水将排至污水管网。二是设置雨水调蓄池，即在绿地、广场、停车场等公共区域地势较低的位置设置雨水池，收集洪峰流量，避免初期雨水污染城区环境，同时池内雨水可以循环利用，如洗车、浇洒道路、消防、灌溉等。

2.6 加强排水管网的日常维护管理

城区市政工程管理部门应建立健全污水管网维护管理制度，管网设施可采取划片管理，责任落实到人；保证日常巡查，针对跑冒滴漏和管道淤塞的情况及时进行修理；严密监控工程建设单位向污水管网排放污水，专业人员需要进行现场勘查测量，以确定污水管线走向与接入口高程；新建建筑项目应根据建筑性质、使用人口设置化粪池，确保大型小区污水净初步处理后汇入排水系统，减轻城市污水处理厂生产负荷；同时对污水厂的设备设施进行改造升级，满足不断变化的污水处理需求。

总之，由于过去的几十年里，城市建设重地面上的“形象工程(如房建、道路)”，轻地下的“良心工程(管网系统)”，老城区的排水管网系统不完善、排水设计不合理、附属构筑物施工不到位，最直接的后果就是居民生活排水不顺畅，暴雨天气城区积水严重，老城区的排水管网系统存在很大的改善空间。各地的城建部门应该从排水体制选择、管网形式确定、管道敷设于验收等角度，做好老城区的管网改造工作，同时应注意后期对管网的检测、保养和维修，使整个老城区的管网系统正常运转。

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.室外给排水设计规范GB50014-2006[S].中国计划出版社,2014-03.

[2]栗心国,莫孝翠,黄征羽,余蔓蓉.试论化粪池设置的必要性[J].水务世界,2006(6).

[3]郑伟,寿建挺.关于市政排水管线交叉冲突问题处理的见解[J].民营科技,2010(4).

[4]张为民,周莉.城市排水管线与其它管线交叉问题的处理对策[J].施工技术,2006(S2).

[责任编辑：刘晓敏]

Drainage Pipe System Situation and Improvement Measures in Old Urban Areas ——Taking Huangzhou in Huanggang City as an Example

Ai Xiangjun

(HuanggangPolytechnicCollege，Huanggang438002Hubei)

The drainage pipe system is not perfect in the old urban areas, the drainage design is unreasonable, the pipeline and ancillary structures construction is inadequate, whose most direct consequence is that the living water drainage of residents is not smooth, and the ponding area is serious when there is a heavy rain. There is much room to improve the drainage system around the old city. And the urban construction departments should make the improvement work of drainage system transformation in old urban areas form the following angles, such as choosing drainage system, determining system form, pipeline construction and acceptance and so on.

Drainage pipe system; Drainage system; Pipe laying; Improvement measures

2017-03-09

艾湘军，女，湖北黄冈人，讲师。研究方向：排水工程设计与施工。

TU992.4

A

1672-1047(2017)02-0097-04

10.3969/j.issn.1672-1047.2017.02.27