城市排水雨污分流改造难点和措施分析

刘伟利 管荣政 陈光

淮阴工学院 江苏 淮安 223001

随着城市建设及其社会经济发展越来越快，人口密度不断提高，产生的污水量也在逐渐增加。由于规划不够完善、考虑不够周全，加之受当时技术限制，早期的排水系统大多采用雨污合流方式，致使城区经常发生内涝和管道堵塞事故，严重影响城市的形象和环境质量[1]。

现阶段，国内雨水和污水处理设施已由阶梯式快速增长模式转变为可持续发展模式，其中城市水环境治理矛盾主要集中在排水管网与水环境治理之间，即排水管网的完善度、管道混接现象、地下水流渗透、雨污合流、调水蓄水建设不足等因素严重制约着城市水环境的治理和市民生活环境的提升[2]。依据国家《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》，到了2025年，要基本消除城市新建城区生活污水处理厂直饮排口建设和收集处理设施空白区，推进城镇污水处理基础设施建设，补齐短板弱项。因此，探讨现阶段城区排水系统改造措施，采取更完善的城市污水排放方案，不仅有利于城市整体排水系统的高效运作，还可以改善广大市民群众生活环境。

1 城市排水体制的分类和选择

1.1 城市排水体制的分类

国内城市排水体制的发展大体经历了三个阶段，即：直排合流；截流合流制；雨污分流制。

直排合流制：直接将工业废水、生活污水和初期雨水等通过一根管道排入河湖(如图1所示)。

图1 直排合流示意图

截流合流制：在合流管道上加一个截流井和支管，支管连接污水处理厂，即平时将污水截流到污水处理厂处理，而降雨时将雨污混合水一并截流到污水处理厂处理(如图2所示)。

图2 截流合流示意图

雨污分流制：将雨水和污水分开，用各自管道输送，进行排放或后续处理的排污方式。即雨水通过雨水管网直接排到河道；污水则通过污水管网送到污水处理厂进行处理，避免污水直接进入河道造成水体污染(如图3所示)。

图3 雨污分流制示意图

1.2 排水体制的选择

排水体制的选择与城市的地形、水文地质条件、气候特征、既有排水设施、污水处理程度等实际情况密切相关，这些因素不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资、前期投资费用以及维护管理费用[3]。

若要全面改善城市水体系统内的水质，建立一条理想高效、切实可行的全分流制的排水治理系统，或者通过先进技术手段将局部合流制的排水模式改造为一种局部较完全合理的全分流制的排放处理系统，是十分有必要的。同时要结合城市实际情况，设计出可行性较强的方案，尤其要全面考虑到本区域的地理环境以及经济实力、管理水准，不应该盲从，局限于框架之中[4]。

对城市既有排水管网系统进行升级改造时，首先，要充分调研改造区域管网布置情况，并进行管网现状评估，有助于掌握改造的重点；然后，结合区域需求，确定管道的排放能力；最后，经过技术方案选择、成本效益评估、环境影响评价和社会影响评估制定符合区域实际情况的改造方案。对于新建城区的给排水系统设计，需要考虑未来五年到十年的地区规划，周围是否会新建厂房、学校、小区等。

雨污分流制排水体系的设计具有一定的优点，但对市区建筑较为密集、道路较狭窄、地下污水管线较多且建筑物分布又杂乱无章等的老城区地段来讲，强行将市区原有合流制的排水体制系统全部改为分流制的排水体制系统，是不切实际的，所以一般城市的排水体制常以分流制体系和截流合流制系统并用，通常应从环境保护、基础投资、维护管理和建设施工等四个大方面比较考虑来选择排水体制方案[5]，如表1所示。

表1 排水体制的选择比较

2 雨污分流改造的难点

2.1 地下管网前期勘察问题

雨污分流项目开始改造之前，需要对改造区域的管道分布线路情况进行前期勘察，只有全面了解区域管网的分布情况，才能针对性、合理性、科学性进行管网分布规划，并制定与其相匹配的改造方案。在实际勘察过程中，常常存在盲目进行区域管网勘察现象，导致勘察覆盖范围不全面，出现漏项、重复，勘察数据不准确等问题，增加勘察成本和风险。另外，我国城市规模大，人口数量多，城市发展处于新旧交替阶段，导致管线的复杂程度各异，不同区域的管网分布状况受历史原因影响，常常出现错接，私接，混接等问题，致使勘察人员难以在短期内全面充分了解区域的管网分布情况。部分施工企业为赶工期，忽视勘察，只是形式化走勘察流程或查看历史区域管网图，在缺乏相关专业人式的指导下盲目进行施工，造成后期各种施工问题[6]。

2.2 新增管道布局问题

城市排水系统雨污分流改造工程需要对原有管道进行替换，还需要新增部分雨、污管道，用以改善区域分流管道压力，提高污水排放和雨水收集分离等工作，以便形成良好的城市排水系统。而在改造过程中，往往存在新旧管道布局冲突性强、布局方式不合理和管道线路安全距离不足等状况，造成排水管道出现易堵塞、难疏通等问题，需要进行多次变更维修，不仅影响管网的正常使用，还给居民生活带来不便，同时也增加了成本[7-8]。

2.3 施工管理问题

雨污分流改造工程往往涉及的施工范围比较广，需要对区域周边交通进行封闭，将会给周围的居民正常生活带来极大不便。另外，施工过程中还存在管道材料选择不合理的现象，为管道后期损坏埋下安全隐患，因此，需要加强选材、用材的监督管理工作。此外，施工过程中还应加强施工环境管控、施工技术安全监测等工作，以防施工质量事故的发生。

2.4 污水预处理问题

城市排水系统中老旧居民生活区域的污水管道布局过于单一，没有对生活区域进行污水处理划分，导致部分饭店、汽车洗修和医院等排出的污水没有进行有效的预处理就排入了排污管道，导致生活中的油污、砂石、甚至细菌病毒一起混入管道，不仅减少了城市管道的使用年限，还增加了管道堵塞的几率，严重影响生活区域环境和人民的身体健康。

3 雨污分流改造措施

3.1 统一标准，完善相关法规

由于各个时期城市建设国家要求的标准有所变化，导致管网布设存在标准不同的现象。这就要求雨污分流改造工程一定要统一标准，以便后期的管理和维护。另外，还要完善相关法规，严禁管道私接混接，容易造成管道混流，排水不畅。

3.2 采用新型管道材料

传统的排水管道存在易堵塞、易破裂、易积水等问题，给城市给排水工作带来较多困扰。因此，雨污分流改造工程易选用管径合理、密闭性好、强度较高、耐腐蚀好、耐压力强及易安装维护等优点的新型排水管道材料，比如PVC管、尼龙波纹管等，能够有效预防管道在施工中出现堵塞现象，减少泄露的风险。

3.3 改造建筑雨污合流立管

城市部分区域建筑排水立管未按统一标准的排水制度进行建设，并一直采用合流制，为了实现雨污分流，需要增设立管单独排出雨水，同时将合流管道改为排污管道。对新建建筑而言，要严格落实分流立管安装制度，从源头抓起，为后期雨污分流改造做好铺垫。

3.4 利用地区原有排水管道

开展雨污分流改造工程时，要结合实际情况充分利用既有排水管道，比如：住宅区排水系统采用的雨污分流制，而市政管道是雨污合流制，两管道相接时，应增设污水管，同时将原合流管改造为雨水管，则能大幅度减少工程的施工量。若社区内部排水系统为合流管道，且错综复杂呈交叉分布，可以将合流管改造为污水管，然后再另设雨水管。这样做既可以减少部分成本，又能缩短一定的施工时间，最重要的是能避免造成过多的环境污染破坏。

3.5 运用新型科学技术

在面对管道破损或改造中应避免对周围地区造成直接破坏的情况下，可以考虑使用新型设备修理和建造管道，伴随着现代计算机技术的广泛应用，可以为施工省去大量额外费用和时间，同时新型设备在运作过程中还可以避免大规模的环境污染，有利于维护城市环境。比如，由控向系统精确控制水平定向钻机，可沿既定路线向前钻进，还可远程调节钻杆方向，不仅提高了工作效率，还减少了对环境的破坏。

3.6 改造案例

以淮安市清江浦区某老旧小区为例，因为建设年代较久，只有一根排水管道，导致雨污合流、管道私接乱接现象严重，不仅使污水混接入河，还导致雨水混入污水排放管网，大大增加了污水处理厂的负担。于是淮安市住建管理部门在充分调研的基础上，对该老旧小区进行周密部署，采取了有针对性的措施推进雨污分流管道改造工程。在改造过程中，新建雨污分流改造管道约1.2万米，疏通管道约9000米，恢复砼路面约2.4万平方米。居民反映，下雨天小区内再也没有见过积水，也未闻到过厕所废水、厨房废水的臭味。可见雨污分流体制进一步改善了居民的生活环境，有效解决了环保与民生问题。

4 结论

随着城市社会经济不断发展，产生的污水量持续升高，而雨污分流体制可以显著推动城市的污水绿色排放和循环利用，不仅有效保护城市的生态环境，还可以改善人民的生活环境。雨污分流改造工程应因地制宜选择设计方案，充分考虑和利用既有管网系统，同时加强施工管理，采用新型环保材料和科学技术，才能确保各节点的施工质量，让环境有“面”民生有“里”。