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摘要:目前,国内大部分老旧城区排水管网体制还是雨污合流制,一旦发生城镇内涝,生活和生产污水也会随雨水排出,这样会对居民生活产生严重影响,同时还会污染周边环境和水体,增大下游污水处理厂污水处理负荷。老城区前期缺乏合理规划,污水管网建设不全面,现状排水管道及检查井淤塞、破损、渗漏问题严重,而老城区内的住宅小区阳台排水立管往往也是雨污合流的。由于老旧小区外立面和地下管线情况较为复杂,给雨污分流改造带来较大难题。近年来,国家在水体保护、老旧小区改造和雨污分流改造方面正不断的加大力度。
关键词:海绵城市;老城区;雨污分流
引言
2015年4月,国务院印发《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,城市黑臭水体整治开始成为地方各级人民政府改善城市人居环境工作的重要内容。近些年来,在广大技术研究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,其主要包括控源截污、内源治理、生态修复等。
1海绵城市背景下雨污分流改造必要性
对海绵城市建设方面的问题,国内外已有了较为深入的研究,其基本概念就是城市下垫面能够像海绵一样,富有“弹性”地应对城市洪涝积水问题和更好地适应自然环境,综合降低城市洪涝灾害发生的风险和提升城市生态系统功能。在城市雨污排水系统方面,目前很多中小城市老城区排水管网的排水为合流制、分流制并存,合流制面积占据较大比重,部分地区通过直排式合流管渠,直接将雨水和生活污水排入附近水体,造成水体污染。分流制排水系统也存在很多雨污混接现象,一方面,大量的、经常性的高浓度污水直排河道,使得城镇面源污染控制难度大;另一方面,城区部分低洼地带内涝频发,严重影响城市居民生活。因此,以海绵城市建设理念为指导,从根本上进行雨污分流改造,合理收集雨水,科学处理污水,完善城市老城区的雨污排水系统是十分必要的。
2雨污分流改造总体思路
合流制排水体制转变为雨污分流制,需要经历合流制、截流式合流制、道路雨污分流管道建设、各个街区雨污分流改造4个阶段。市政道路雨污分流管道建设是实现雨污分流的前提条件,各个街区雨污分流改造是实现雨污分流改造的关键步骤。合流制溢流污染控制对策有:源头控制、管路控制、存储调蓄、末端处理4项措施。源头控制从水质、水量2个方面减少径流量,主要措施有:排污源头改造;加强固体废物管理,街道清扫;清洁雨水口;控制土壤流失等。管路控制主要包括:选取合适的截留倍数;管道的冲洗;渗漏和渗入控制;管线的原位修复。末端处理是通过控制措施来对污水进行处理,包括进入污水处理厂;增设沉淀池、旋流分离器、消毒等处理工艺。
3海绵城市建设中老城区雨污分流改造技术
3.1低影响开发设计要素
低影响开发建设是落实海绵城市建设理念的重要技术措施。老城片区建筑物密集,老旧设施较多,雨污分流改造难度大、影响大。对老旧城区雨污系统综合整治,需要寻求与其自身特点相适宜的排水系统改善途径,因此进行低影响开发设计,能更好地改善雨水控制系统,减少内涝点,减少城区面源污染。设计要素主要对人行道、停车场、广场进行透水铺装改造,建设生态植物沟渠、雨水渗透池等工程。老城区海绵化改造中,通过透水铺装,使城市下垫面海绵化。低影响开发建设主要是结合老城区排水系统改造、老旧小区改造及城市道路品质提升进行,从三方面进行系统改造,落实海绵城市渗、蓄、滞、净、用、排的设计理念,减少雨水径流。
新建小区和道路广场对下凹式绿地、渗透铺装、雨水调蓄设施等进行了统一规划和设计,从而达到径流总量控制的要求。对于已建居住小区的低影响开发设施改造,为减少对居民生活的影响,同时控制改造成本,依据各个小区的实际情况灵活选用合适的低影响开发设施,比如改造小区内部广场,增加小区绿地面积,改造排水设施等。多方面低影响开发设施的建设,可实现改善老城片区水生态系统的目的。
3.2雨污分流系统改造技术措施
为完善雨污分流系统,在城市道路上,通过有组织地引导雨天径流雨污水走向,经截污、分流等预处理后,雨水引入路面滞蓄设施及绿地内,并通过设置在绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施进行处理;污水通过管井收集,再逐步经过管网传输至污水处理厂,实现雨污分流,进而提高污水厂进水浓度,实现雨污系统的合理优化。雨污分流系统改造总体思路按照先完善主要雨污水干管系统、然后完善主要道路连接管道,再完善社区、工业区、小区污水支管,用户接入点及排放口就近接入到污水管道或截污干管中,具体实施措施是完善沿河排污口、市政道路雨污水管网分流改造设计、市政污水管网用户接入点改造设计、住宅区雨污分流支管网改造设计。对于市政道路上的雨污分流改造,主要结合相关规划及现状管道进行新建或改造管网,在充分利用现有管道的基础上,形成完整的市政道路雨污水收集系统,对内涝点和路面积水的路段雨水管道进行改扩建。现状管道过流能力不足的,进行扩大重建管道;错节混接的管道,通过新建管道实现分流。对于住宅小区可以分为两种情况,一是老旧社区,一般采用保留现状合流制排水系统,对有条件改造的区域,则通过新建一条雨水或污水管道,在合流管出口处设置污水截流井,保证旱季污水全部收集入污水系统,最终进入污水处理厂。远期,老城区可结合国家推行的老旧小区改造和旧城改造等工程,逐步形成雨水、污水两套排水系统,实现分流制排水。二是新建小区,坚持实现区内部雨污分流制排水体制,结合管线调查及运营情况,从源头梳理,纠正错接乱排。同时加强管理,杜绝各类污水直接进入雨水管道系统。对于建筑立管的改造措施是原建筑合流管改造用作污水管,另外新建雨水立管将屋面雨水单独接出,污水管和雨水管就近分类纳管,将误接入化粪池的雨水立管进行改造,封堵进入化粪池的管段,改为就近接入雨水系统。最终在利用原有排水管道基础上,通过新建雨污管网,并对现有管网进行清淤修复处理,实现整个雨污分流排水系统的完善。
3.3雨污系统信息化管理措施
在老城区雨污排水系统管理中,开发具有排水设施管理、运行监控、信息发布、防汛抢险等多方面功能的信息化管理系统,为城市排水管网系统运行的管理调度和更新改造提供科学手段,能够全面提高城市排水管网系统运行管理效率。在大力推进智慧城市建设,采取“先数字后智慧”的路径,先实现工程相关涉水建筑物、管网设施等的数字化,在此基础上,开展智能感知体系及相关体系建设,最终实现市政排水管网管理、服务的智慧化,打造数字管网应用典范城市。
结语
基于海绵城市建设背景,以雨污分流排水系统改造实践为例,重点研究老城区低影响开发技术应用和雨污排水系统改造技术应用,对当前中小城市老城区水环境治理有借鉴意义。老城区雨污分流改造系统建设是逐步发展的过程,随着城市老城区的不断发展及更新改造,雨污系统也在不断地完善,在海绵城市建设背景下低影响开发措施不断应用,老城区水环境也在不断改善。因此,城市老城区的雨污分流系统改造需要不断推进,实现对老城区雨污水的综合治理,保护城市水资源,改善人居环境,实现生态环境可持续发展。
参考文献:
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