排水工程是城市市政工基础设施的重要组成之一,也是城市水环境保护的重要屏障。随着城市黑臭水体整治的力度加大,城市生活环境要求的不断提高,近几年,老城区的雨污分流改造被逐渐提上日程。根据老城区合流制排水的各类问题,针对性地提出技术方案,并针对老城区人口密集、建筑密度大,交通量大、地下管线错综复杂等情况,对管道施工方式的选择进行优化比选,以对老城区的雨污分流改造、保护城市水环境等,提供一定的指导意见。
1 雨污分流改造的必要性
从建国初期至20世纪90年代,我国城市市政排水建设多以合流制为主。随着城市文明发展、科学建设的不断推进,合流制的排水体制逐渐显露其弊端,难以满足城市发展的需要。雨污分流改造是城市发展、文明进步的必然结果。结合城市规划发展而言,雨污分流改造是对城市排水规划的贯彻执行,不仅能提高污水的有效收集率,更能从源头上加强对城市水体的保护。
2 合流制中的排水问题及改造方案
结合排水管网系统的组成,老城区合流制改造问题分为三大块:小区、企事业单位内部区域排水问题(源头);市政道路排水问题(过程);合流制受纳水体保护问题(受污水体)。
2.1 小区、企事业单位内部排水
小区、企事业单位内部排水情况相对复杂,主要排水问题分为三大类:雨水系统个性问题、污水系统个性问题、雨污水系统共性问题。
2.1.1 雨水系统个性问题
雨水系统个性问题主要有四点:雨水管管径偏小;雨水立管是否入地;缺少雨水主管道,仅靠雨水口串联排水;雨水口较少。
针对这四类问题,改造方案分别如下:
(1)合理增大雨水管道,或在有施工空间的条件下保留原雨水管道,同时新建一道雨水管道增设雨水管道和雨水口。
(2)若小区绿化率高,雨水立管下端地面附近就有绿化用地,雨水立管可就近散排入绿地。若小区绿化率低,或距离雨水立管较远处才有绿化用地,则将雨水立管排入小区雨水管道系统。另或小区改造时,有海绵城市建设的条件和意愿时,可将雨水立管接入海绵系统中。
(3)新建雨水主管道,将雨水口分段接入雨水主管道中,按规范要求,雨水口串联个数不超过3个,同时保障雨水口连接管不超过25m。
(4)合理增加雨水口。
2.1.2 污水系统个性问题
污水系统个性问题比较简单主要为污水管管径偏小。改造方案为新建一道污水管道,或者改建该处污水管道,合理放大污水管管径。
2.1.3 雨污水系统共性问题
雨污水系统共性问题主要有四点:仅有一套雨水排水系统或合流排水系统;雨污水管道混接,如雨水口错接、小区出口混接,以及南阳台洗衣机污水混接入建筑雨水立管等;部分管道破损或者淤堵;井盖破损、标识不明或者标识有误。
改造方案分别如下:
(1)对于没有施工空间的老旧小区,可考虑在小区出口处进行截流处理。对于有施工空间的小区,新建雨水管或污水管。对于原有管道是作为雨水管道使用,还是污水管道使用,需要视情况,区别对待。合流管道若作为污水管道使用,改造比较麻烦,需要封堵各个雨水口,还需考虑管道接口不能渗漏等要求,比较常见的是将原管道作为雨水管道使用,新建一道污水系统。具体如下:①考虑采用城市最新暴雨强度公式对现状管径大小进行复核,若满足使用要求,可作为雨水管道使用,另新建一套污水系统。②若复核后不满足雨水使用要求,则检测管道结构及接口,若结构及接口均满足污水系统使用要求,则封堵雨水口,检查井改造为钢筋砼井或者混凝土模块井,将原有管道作为污水管道使用。新建一套雨水系统。③若以上均不满足,则考虑废除,新建两套完整的雨水及污水系统。
(2)对于管线混接问题,则需要对排水系统进行梳理,改造各个错接、混接点。阳台洗衣机污水改造方案为:于原有立管旁增设雨水立管一道,用于排出屋面雨水。将原有立管作为污水管道使用,接入小区污水管道系统。
(3)定期清淤。如果是管道高程衔接有问题,则需改造相关管道,调整下游标高或上游标高,保证雨污水能顺利排走。
(4)更换新的、标识清晰无误的五防及带方坠落装置的井盖。
2.2 市政道路排水
在雨污分流改造中,根据老城区建设程度,市政道路排水情况多样化,主要有两类:系统问题及附属管件问题。
系统问题主要有以下四类:只有合流管道;只有雨水管道;合流管道与污水管道并存;分流制,雨水管道、污水管道均存在。
改造方案分别如下:
(1)采用城市最新暴雨强度公式对现状管径大小进行复核,若满足使用要求,可作为雨水管道使用,新建污水管道。若不满足要求,则复核管材及管道接口可否满足污水管道不渗漏等要求,若满足,则改造为污水管道使用,新建雨水管道。若以上均不满足,则考虑废除,新建两套完整的雨水及污水系统。
(2)复核原雨水管道是否满足使用要求,若满足,新建一道污水管道即可,若不满足,则在新建一道污水管道的基础上,再建一道雨水管道,以满足使用要求。
(3)对现状管道对现状管道进行专业检测,对不满足使用条件的管道进行改造处理。同时根据污水规划复核污水管管径,若管径不满足使用要求,则另建一道污水管道,以满足使用要求。采用城市最新暴雨强度公式对现状合流管管径大小进行复核,若满足使用要求则改造为雨水管道;若不满足使用要求,则不管是否保留现有合流制管道作为雨水管道,均需另新建一道雨水管道,以满足排水要求。(4)总体方案同(3)。采用城市最新暴雨强度公式对现状雨水管径大小进行复核,若不满足使用要求,则另增一道雨水管道。
附属管件问题主要有管道淤堵、雨水口错接、井盖破损等问题,解决方式同小区、企事业单位内部同类问题,不再赘述。
2.3 合流制受纳水体
城市黑臭水体的存在,主要根源在于雨污分流制度的不彻底,其中合流制受纳水体的黑臭问题尤为突出。针对前文对小区、企事业单位内部排水改造及市政道路排水改造的方案,可以达到控制源头污染、改善水体环境的作用。考虑老城区雨污分流改造是一项长期的、分阶段实施的工作,在改造工程持续期间,为保护受纳水体,可考虑在受纳水体有排放口的一侧建设污水主干管进行截流,旱季将污水收集输送至污水处理厂,远期保留截流干管,作为老城区初期雨水截流管使用。从而达到从源头(小区、企事业单位)到过程(市政道路上排水系统),再到受污水体的全程控制,对受纳水体及城市水环境提供更全面的保护方案。
3 管道施工方式
老城区人口密集、建筑密度大,交通量大等情况,地下管线错综复杂等情况,雨污分流改造时,施工难度大。管道施工方式应从环境影响、经济造价,施工技术难易程度以及对地下管线的影响等多个方面进行比选,选出最适合的管道施工方式。一般来说,考虑小区、企事业单位内部排水管道埋深较浅,可考虑开挖施工,施工时遇到其他地下管线应做好保护方案。市政道路上排水管道埋深较浅的可采用开挖施工,埋深较大的,可根据现状空间情况,采用拉管或者顶管施工。
4 结语
综上所述,虽然老城区雨污分流改造难度大,仍可结合改造区域的实际情况,有针对性地提出改造方案,合理设计管道施工方式,降低分流改造的困难,更可以从源头上保护城市水体环境,推进城市文明建设。
参考文献
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[2]许海榆.广州市旧城区排水系统雨污分流改造技术研究[D].广州:广州大学,2011.
[3]王飞.宿迁市区雨污分流工程建设的若干思考[J].江苏水利,2014,(2).
收稿日期:2017-12-11
作者简介:张曼曼(1987-),女,安徽五河人,安徽省城建设计研究总院股份有限公司工程师,研究方向:市政排水。