黑臭水体的源头整改设计——以合肥蜀山区为例

张春华

（北京特希达交通勘察设计院有限公司，北京 100000）

1 引言

2015 年4 月，国务院印发了《水污染防治行动计划》（国发〔2015〕17 号）（简称“水十条”），提出“到2020 年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，到2030 年，城市建成区黑臭水体总体得到消除”的控制性目标。自此，城市黑臭水体整治成为改善城市人民生活居住环境工作的重要内容之一[1-3]。

近年来，在广大科研人员的不断研究与探索下，城市黑臭水体的相关整治技术已趋于成熟，主要包括控源截污、内源治理、生态修复、旁路治理等技术。在众多整治技术中，控源截污为根本措施[4]。要彻底解决城市水体黑臭问题，一定要找到污染根源，从源头上控制居民生活污水、废水等直接进入自然水体[5]。

本文以合肥市蜀山区十五里河周边小区排水系统整改为例，根据不同小区的实际情况，针对性地提出雨污管网整改方案，以减少雨水管道污染，进而减少下游河道污染，也希望此项目可为类似工程的方案设计提供一定的参考。

2 工程概况

2.1 工程背景

合肥市位于安徽中部，作为国务院批复确定的中国长三角城市群副中心城市、国家重要的科研教育基地和现代制造业基地，合肥市经济近几年飞速发展，随之而来的环境污染问题也日益凸显。蜀山区部分小区阳台雨废水混接、老旧小区仍沿用合流制排水体制、雨污水管道混接或破损等原因，致使雨水管道污染，进而影响到下游的十五里河流域，十五里河穿过蜀山区汇入巢湖，致使巢湖水体污染严重，河流生态环境较差。

为此，合肥市蜀山区全面启动城区雨污水管网整改方案，基于前期已对市政道路范围内雨污水管网错接问题进行了整改。本次设计旨在最低程度影响居民日常生活的前提下，对蜀山区内住宅小区的雨污水管网进行整改。

整改区域位置分布如图1 所示。包含了蜀山区宋都·西湖花苑、信达·水岸名都、天鹅湖畔、翠庭园等在内的实际需要整改的60 多个小区。

2.2 排水现状

对蜀山区整改区域的小区进行地下管线探测，该区域现状排水管线存在的主要问题如下。

1）部分小区阳台雨水立管私接洗衣机废水，致使雨水管道被污染。早期建筑设计中将阳台雨水立管接入雨水管网系统中，后来住户私自对阳台功能进行更改，把阳台整改成洗手池，或者将洗衣机直接安装在阳台上，洗手池或洗衣机的排水私自接到附近的雨水立管内，导致生活废水直接排放到雨水管网系统中，直接污染了下游河流。

2）老旧小区大多数为合流制排水系统且部分排水管网为合流盖板沟渠。老旧小区因为建成时间较为久远，住宅小区中仅有一套排水管网系统，并且部分为合流盖板沟渠，雨季合流污水溢流到街道，污染小区环境，下游与市政雨水管网相连或者直接与河道相连时，污染下游河流。

3）小区部分排水管网及设施淤积堵塞、破损严重。老旧小区的排水管网及设施因为年老失修，同时缺乏定期的清污处理，发生锈蚀、漏损或者淤积堵塞。不仅严重影响着居民的正常生活，还会对周围环境造成严重的污染。

4）地下各类管线敷设复杂且无现状资料。多数小区内燃气、电力、通信、排水等管线并非同步施工，导致各类管线敷设杂乱，并且没有现状管线的相关资料，这就为小区雨污管网整改工程的设计、施工带来一定难度。

3 工程设计

3.1 设计思路

针对蜀山区排水管网存在的问题，主要的设计思路是：在满足设计规范要求、地方规范要求且经济合理的前提下，尽可能地实行雨污管网的完全分流。

对于方便施工的区域，要进行彻底的雨污管网分流；对于施工确有难度的区域，采用截流式分流制排水系统，尽可能将雨水管网的污染降到最低。对能够再利用的现有排水管网及设施，应计算复核现状管径是否符合现状排水要求，对于符合要求的要充分利用；对于不能够满足现状排水能力或者损毁较为严重的现有排水管网及设施，则全部废除。最后，根据排查的排水管网及设施淤积、破损资料，破损不严重的排水管网及设施进行清通修复，破损严重的排水管网及设施进行更换。

对于新建管网管材的选型，应在经济合理的前提下，首要考虑施工的方便快捷，减少对小区居民日常生活的影响。

3.2 设计方案

根据不同小区现状排水管网设施的具体情况，提出如下不同的设计方案。

1）针对小区阳台雨水立管私接洗衣机废水问题，整改的方案有2 种。

方案一：新增1 根雨水立管，立管顶端与原雨水斗连接，底部散排到绿化带或接入小区雨水管网，将原先阳台上接入洗衣机的雨水立管作为污水管，顶端管与雨水斗断开，且设伸顶通气管，底部接入污水井，为防止臭气污染，设置水封井。此类方案主要用于低层住宅楼、方便雨水立管新建施工的小区。它彻底解决了雨水污染问题，但是新建雨水立管施工复杂。

方案二：现状雨水立管后设置截流井，旱流时洗衣机废水经由截流井流入小区污水管网，雨季时混合雨水溢流流入小区雨水管道。此类方案主要用于多层、高层住宅等不方便大面积开挖、无法建立新的雨水立管的小区。

2）针对老旧小区合流制排水体制的问题，整改的方案有3 种。

方案一：将现状合流排水管整改为雨水管，新建污水管道系统，形成雨污分流的排水体制。该方案适用于现状合流排水设施为盖板沟渠，且其能满足雨水排水要求的情况。它能够解决原合流排水盖板沟接纳生活污水而产生臭气，以及雨量过大导致污水在小区内横流的问题。

方案二：将现状合流排水管整改为污水管，新建雨水管道系统，形成雨污分流的排水体制。该方案适用于现状合流排水设施为暗涵（管道）且其能满足污水排水要求的情况。它不需要对老旧建筑物的生活污水出户管进行整改，只需要在小区外的合适位置将原合流管改接至市政污水管线内。

方案三：现状合流排水设施全部废除，分别新建1 套雨水管道系统和污水管道系统，形成雨污分流的排水体制。该方案适用于现状合流排水设施不能满足排水要求的情况。

3.3 附属设施

3.3.1 截流装置

截流井采用浮球式截流装置（见图2），通过井体内水位变化实现截污装置对截流管口的开闭。晴天时，自控装置处于开启状态，合流管内污水全部通过装置进入截流管；下雨初期时，截流井内水位逐渐升高，浮球上浮，自控装置逐渐关闭截流管，但污水及初期雨水仍能截流；下雨后期时，截流井内水位持续增高，自控装置完全关闭截流管，雨水及稀释后少量污水经过溢流管排入下游排雨系统。此装置尺寸较小、无须动力、对检查井要求较低，适合小区内安装。

图2 浮球式截流装置

3.3.2 管材

新建管材选用钢带增强聚乙烯螺旋波纹管，它水力性能好、管道内壁光滑、阻力系数小，相对于金属管材，密度小，材质轻，运输安装方便、灵活，维修容易，适合在小区内使用。

4 问题与建议

对于小区内的新建、改建排水管网，设计之前应该根据排查资料仔细核算管网是否满足排放要求；住宅小区的地下管网较多，且多数没有现状资料，因此，施工之前一定要进行仔细的勘探工作，降低后期设计、整改施工的难度；要制订周全的施工组织方案，确保施工过程中住宅区的正常生活排水不受影响[6]。

5 结语

雨污分流整改工程是解决黑臭水体的重要措施，一定要遵循相关的设计原则，针对不同小区的不同情况，在充分调查现状的基础上，采用合理的整改设计方案及施工措施，以保证雨污分流的彻底实施，同时要尽量减少对区域内居民正常生活的影响，使其切实发挥出经济效益、环境效益和社会效益。