老城区雨污分流改造难题与解决对策探讨

老城区雨污分流改造难题与解决对策探讨

张莉

北京密云市政工程公司 101500

摘要：

城市排水管网雨污分流改造工作是提高城市雨水收集利用效率、防治城市内涝、减少受纳水体环境污染、降低污水处理设施运行压力的有效措施。在老城区排水管网雨污分流改造过程中存在许多难题，制约项目进展，影响改造成效，基于此，文章针对密云区老城区雨污分流管网改造过程存在的难题，提出解决对策。

关键词：老城区；雨污分流；排水管网；改造；海绵城市

前言

新中国成立初期至20世纪90年代，我国城市排水管网建设多以合流制为主，随着城市化进程的日益加快，城市规模不断扩张，合流制排水方式逐渐显露弊端，难以满足资源环境可持续化发展的需要。实践证明，城市排水管网雨污分流改造是提高城市雨水收集利用、防治城市内涝、减少受纳水体环境污染、降低污水处理设施运行压力的有效措施。本文以北京密云市老城区雨污分流改造为例，提出解决对策。

1. 密云区老城区排水管网概况

密云主城区2019年底常驻人口53万，建成区面积81km2，地势由东北至西南倾斜，属暖温带大陆性季风气候，平均降水量573.3mm/a。

主城区排水为雨污合流制与分流制共存，2017年底已建成排水管网287.45km，其中合流制管网83.31km，主要集中在老城区，汇水面积约16.75km2。

2. 改造过程存在的难题

管网改造技术层面，存在专项规划和改造方案编制滞后问题，对市政管线和建筑小区原有管网、管材、管径、介质的调查评估结果与实际状况存在较大偏差，对改造片区内外衔接处理方面缺少总体方案指导，建筑小区内管网改造不彻底或改造后仍然存在支管与干管以及与市政排水管网混接问题；项目资金筹措方面，存在资金短缺和到位不及时问题；项目建设时序统筹方面，管网上下游不同管段由于建设时序安排不当，造成排水管网已经雨污分流又形成合流系统的混流；管理协调方面，存在因项目征拆影响不能及时提供排水管位问题；施工组织方面，存在工程进度受到改造现场其他市政管线复杂情况影响、雨季天气影响、居民生活和交通出行相互干扰的问题。本文主要针对技术层面问题进行研究，对其他问题不作过多讨论。

3. 改造技术路径和关键环节

3.1指导思想

通过对老城区现状排水设施的调查摸底、分析研究、综合评定，结合老城区市政道路、建筑小区布局等实际情况，以坚持衔接相关城市建设规划、合理安排近远期工程建设时序、切实提高财政投资效益为原则，以节水减排、绿色低碳、循环发展为理念，运用符合老城区实际情况的规划理论和科学方法，对雨污分流改造计划进行研究分析和综合评估，制定出一套可操作性强，与现有排水设施衔接性好的雨污水分流改造方案。

3.2现状排水设施调查摸底

雨污分流改造设计最基本的要求是对改造范围内所有的排水设施及系统进行全面准确的评估，然后提出工程设计方案和保障措施。对现状管线系统进行准确细致的摸底调查，是进行雨污分流改造方案分析和评估的前提条件。

1）注重对建筑小区室外排水系统调查摸底，结合建筑屋面雨水与室内排水系统安装情况，对现有管道位置、排水类别进行现场测量、调查摸底和鉴别。

2）注重对老城区市政管线综合情况系统调查摸底，结合道路级别、路面布局情况和沿街单位小区出入口情况，按拟改造或新建排水管网走向和分布情况，适当扩大调查范围，对现状全部管线进行综合探测。

3）注重对现有雨污管道进行声呐检测、CCTV内窥镜检查，摸清现状排水管道破损和堵塞情况，对管道系统过水能力进行评估鉴定，确保计划保留的管网系统严密不漏。

4）注重利用BIM信息技术对现场调查摸底的第一手资料进行整理和核对。

3.3方案分析

3.3.1相关规划

对老城区现状排水管道断面逐段验算，将满足雨水排放标准的现状合流管道作为雨水管，新增污水干管系统，要求上游污水干管及各排水单位严格做到雨污分流，将下游污水干管连成系统后排入污水处理厂。对合流制管道管径偏小不宜作为雨水管道的，则保留为污水管道，同时增加雨水管道，进而做到雨污分流。

由于雨污排水管道是自重流，分流改造必须做到与其他市政管线的管位和高程之间不冲突。一般将排水管道布置在三块板或两块板道路断面的非机动车道下，一块板道路断面的机动车道下边缘。根据道路宽度的不同，确定不同污水管道布置形式，一般当宽度＜40m时，在道路一侧布置；当宽度＞40m时，可在道路双侧布置。若个别路段由于现状其他市政管线存在，污水管道缺乏管位时，可在道路一侧布置污水干管，摸清对侧污水排放现状，有组织地统一收集后，再间隔一定距离通过顶管与污水干管连接。

管道连接采用管顶平接或水面平接，不允许下游管道的管底高于上游管道的管底，避免上游管道内形成回水造成淤积。

当新增排水管道与其他市政管线高程冲突时，按照管线综合规划，以其他市政管线避让排水管线为原则进行必要的调整。当雨水管与污水管高程冲突时，综合考虑挖深及施工安全因素，一般挖深不宜超过6m，当挖深过大时，在满足过水流量的前提下，雨水宜做倒虹吸，确保污水管道高程满足要求。

结合老城区海绵城市建设要求，局部新建雨水管道应利用地形，结合海绵城市建设设施，做到就近分散排放，管道浅置。可利用各类海绵设施，如透水铺装路面、下沉式绿地、生物滞留设施，改变地面径流条件，增加降雨渗透作用，减少地面径流量，减缓雨水管道向受纳水体直排的高程、流量和压力，为雨污分流方案实施创造条件。为进一步控制面源和点源污染、保护水环境、促进水资源持续利用，应因地制宜地实施截流式分流制排水系统，减少流入雨水管网的初期雨水量。

3.3.2排水分区原则

一是深入研究现状排水系统，充分利用现有管网；二是充分利用地形和受纳水体，顺势排水，力求减少中途泵站的数量；三是高水高排，低水低排，避免易于排水的地段与低洼区分在同一排水分区。

3.3.3管道设计基本参数校核

1）污水管道。可结合片区内管网实际使用情况，考虑管道堵塞、混接等不利因素，为远景发展预留管道空间，综合确定生活居住、公共服务设施及市政公用设施用地的污水排放面积比流量和污水设计流量。管道设计最大充满度控制在0.5～0.75，流速控制在0.6～5m/s，污水管道最小覆土1m，管道的最大埋深控制在6m左右。

2）雨水管道。可按照密云暴雨强度公式，确定管段汇水面积、综合径流系数、管材粗糙系数、校核管段雨水设计流量、管道流速等水力计算参数。

3.3.4管道断面形式及材质选择

原则上采用圆形断面，污水管道或雨水支管一般选择钢带增强型、高密度聚乙烯双壁波纹管，雨水干管断面＞800mm时可采用预制钢筋混凝土管或钢筋混凝土箱涵。

3.4关键环节

3.4.1建筑小区雨污分流改造

建筑小区污水管道必须改造成封闭式系统，杜绝与路面雨水口连接。雨水系统包括建筑屋面和地面（道路、广场、绿化用地等）雨水收集排放系统，而建筑屋面雨水收集和排放是小区雨污分流工作的重点，可结合小区环境综合治理和建筑物立面整治或节能改造机会，更换屋面落水立管，做到与室外地面雨水收集或排放管道系统连接。逐段排查小区雨污排水管道，改造室内外雨污混接、错接节点，严防室内污水直接排入雨水管道，要将阳台洗衣机排水管改造后进入室外污水检查井，在小区沿街门面商户饭店排水管隔油沉淀检查井前设置泔水池，对泔水直接向街面雨水口倾倒行为进行严厉处罚。建筑小区内排水管网改造完成后，应确保排出管对应接入市政管网。占地面积不超过1hm2的老旧小区，应结合海绵城市改造要求，采用雨水走地表、污水进管道的雨污分流改造方式，用浅型地表排水槽代替传统雨水管沟或管涵，解决老旧小区雨污分流，管位难以落实的问题，同时大幅降低路面开挖与恢复的工程量。占地面积较大的建筑小区，可对原有散水明沟用石屑进行填埋压实，设置具有一定排水坡度的散水坡和一定数量的雨水进水井，代替散水明沟实现收集和排放雨水功能，解决排水不畅问题；可加设埋地出户横管，把排入散水明沟的原有排水立管逐一对应接入雨污井内。

3.4.2小街小巷雨污分流改造

建筑密集、巷道狭窄、地下构筑物较多地段，尽量维持原有排水系统，因地制宜改善排水条件，可对原有排水系统全面疏通和清淤，将现有排水管道接入市政污水管道。房前屋后道路较宽，但不宜同时埋设雨污排水管涵时，可在散水边缘设置弧形雨水浅槽和槽下埋设污水支管，既能满足雨污分流改造要求，又可减少管沟和检查井埋深。

3.4.3片区单元排水系统交界面连接改造

雨污分流改造工程通常划分改造片区单元，受各种主观或客观条件限制，改造区域难免存在合流管段，导致排水管网系统一时不能全部实现雨污分流。特别是新老管网系统雨污混接后，将严重影响分流改造工作整体成效。因此，新老排水系统交界面正确连接不仅是一个管网改造期间需要妥善处理的技术问题，也是一个管网巡查整改期间需要面临的实际问题。具体处理措施：若新建雨污排水系统与原有排水系统均是雨污分流制，可直接对应接入排水管网；若新老系统上下游之间存在合流制管段，则应在系统合流制管段交界面设置截流式溢流井。

结束语：

老城区雨污分流改造难题客观存在，严重制约城市雨污分流改造工作整体进度，影响改造工作整体成效，阻碍黑臭水体治理、城市内涝治理、雨水收集利用、增加污水处理厂运行负荷压力；必须因地制宜研究对策、制定改造方案，结合城市建设其他项目、有计划分批次地予以实施，同时加强排水设施运行管理，切实保障雨污分流改造工作提质增效。

参考文献：

[1]周飞祥. 基于海绵城市建设的雨污分流改造模式研究——以鹤壁市为例[J].给水排水. 2018(12)

[2]闫丽. 旧城区雨污分流改造方案探讨——以莆田市荔城中心区为例[J].福建建筑. 2016(08)

[3]张雨飞,何亦森. 旧城区雨污分流改造设计中需妥善处理的若干问题[J]. 广东土木与建筑. 2011(09)