浅析城市排水管渠系统的应用与改造

摘要:本文介绍了我国城市排水体制、现状，可以通过“先渗、后蓄、再排”、合流制排水系统改造成分流制排水系统、增大截流管渠的截流倍数、设置污水处理站等方式进行改造，以及改造应注重的问题等。

关键词：排水管渠系统；合流制；分流制；污水；雨水；截流

1.城市排水系统现状

1.1城市排水体制

我国城市排水体制一般分为合流制和分流制两种类型。

(1)合流制排水系统是将城市生活污水、工业废水和雨水径流汇集入在一个管渠内予以输送、处理和排放。按照其产生的次序及对污水处理的程度不同，合流制排水系统可分为直排式合流制、截流式合流制和全处理式合流制。

(2)分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠排除。其中排除生活污水，工业废水的系统称为污水排水系统；排除雨水的系统称为雨水排水系统。

1.2城市排水系统现状

我国大多数城市可分为新建地区和老城区。新建地区排水系统基本都是按《室外排水设计规范》中的规定，按分流制排水系统进行规划、设计、施工、管理；但老城区还是以合流制截流式排水系统为主，老城区合流制排水管渠受历史的局限性、各个时期的经济、文化等因素的影响，在设计时，采用的设计标准低、规模小、缺乏系统性、连续性，没有为远期预留，造成排水管渠设计过水断面偏小。随着时代的发展，排水设施相对滞后暴露的愈加突出，开发地块附近现有排水管渠不能满足排除大量施工降水的需要，只能勉强将大量施工降水排入市政管渠，造成混合污水溢流，污染水系；每逢汛期降雨时，道路大面积积水，影响交通，混合污水溢流入城市水系，造成水体污染。

2.改造原则

城市排水管渠系统的改造是一项非常复杂的工作，改造原则应根据城市具体情况，因地制宜，结合城市的总体规划、地形特点、水文条件、水体情况、气候特征、原有排水设施、污水处理程度和处理后出水利用等综合考虑，具体原则如下：

(1)城市雨水应按“先渗、后蓄、再排”的原则，使渗蓄排相结合，从源头上削减雨水的外排量。

(2)充分发挥现有排水管渠的排水能力，革新清扫手段，提高养护效率。

(3)适当提高设计标准。

(4)远期与近期相结合

3.改造措施

(1)通过“先渗、后蓄、再排”，从源头上削减雨水的外排量。

在城市有条件的地区，修建透水性路面、人行道、低洼式绿地等，使雨水尽量通过渗透作用而减少径流量；其次，在有条件的地区修建城市水系、人工湖泊等，将雨水收集起来，从而减少雨水的排放量，同时，使水资源得到充分利用；最后再修建雨水管道排放雨水。通过以上措施，可以从源头上削峰，减少雨水外排量，降低雨水管道负担，从而降低道路积水的机率。

(2)将合流制排水系统改造成分流制排水系统

将合流制排水系统改造成分流制排水系统是一种彻底的改造方法，因此，可在有条件的地区，将现有合流制排水管渠保留作为污水管渠，新建一套直接或间接排入城市水系的雨水系统，将雨水排入城市水系。由于实施了污、雨水完全分流，雨水排入城市水系；将原合流制截流管渠上的溢流口封堵，污水全部送至污水处理厂进行处理，从根本上杜绝了污水排入城市水系造成的污染。同时，由于雨水不会同污水进入污水处理厂，处理水的冲击负荷较小，保证了处理后出水水质的稳定，容易达标排放。

将合流制排水系统改造成分流制排水系统这种排水改造方式对排水用户的要求较高，其要求排水用户有健全的污、雨水管道。

(3)保留合流制排水管渠系统，

随着城市的发展、人口的增加、用水量标准的提高、土地使用功能的变更，污、雨水量已远远高于以前的设计标准，造成排水管渠满负荷运行，实际截流倍数相当于零，因此，平时和汛期有大量污水或混合污水溢流入城市水系，造成水体污染。在合流制截流管渠没有条件改造成分流制排水系统时，可根据城市水系的自净能力增大截流管渠的截流倍数，即扩建或新建截流管渠。改造后的截流管渠应使旱季时的污水全部送至污水处理厂处理，雨季时，大部分混合污水都送至污水处理厂处理，及少数的混合污水溢流，通过水体自净能力进行处理。这样，旱季时可以保证水体不受到污染，城市水系得到改善；降雨时，城市水系局部受短暂污染后通过自净能力恢复。

(4)在合流制截流管渠上，将污水处理后直接排入城市水系

由于城市水体自净能力有限，截流式合流制排水管渠的截流倍数又不宜过大，因此，对既没有条件新建雨水系统，又没有条件增大截流倍数的截流式合流制排水管渠，可以根据当地实际情况沿城市水系修建一些污水处理站，将污水或混合污水适当处理后直接排入城市水系，这样，既解决了水系污染问题，又为城市水系补充了水源，使水资源得到了利用。

4.改造应注重的问题

在改造工程实施过程中，需注意以下几个问题。

(1)改造要遵循“统一规划、统一设计、统一实施”的原则，若某一环节疏忽大意，就会出现问题。

(2)改造应具有连续性。城市排水管渠改造是系统工程，不是一朝一夕马上就能实现的，应该按照统一规划，分步实施，不应受主管部门和人员的更迭而中断。目前，排水工程建设的不连贯性问题很突出，存在已修建的工程不连续、不完善、不能真正发挥功能的问题。

(3)资金保证。政府在老城区排水管渠系统改造中应每年投资一定资金，以保证目标的完成。

(4)城市排水管渠系统改造不但是排水自身专业的事情，而且关系到道路、绿化、水利等专业，应该各专业相互配合协调。

(5)城市排水管渠系统改造要慎重，要认识到改造的复杂性，要考虑现有街路排水、给水、煤气、热力、电缆、电杆、人防、过街通道等各专业设施的分布和深度，现有污水管网的走向、埋深，新规划雨水管线在平面、高程上是否具有空间，还要考虑街路宽度、改造与运行的关系。

5.结束语

随着城市化的发展，排水系统在社会可持续发展中起着越来越重要的作用。但城市排水管渠系统改造是一项复杂的工作，对排水体制的选择应根据城镇及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用情况、原有排水设施、水质、水量、地形、气候和水体等条件，从全局出发，通过技术经济比较综合考虑确定。在我国城市排水的现状情况下，合流制排水系统还会存在一定的时期，加之众多城市市政基础设施薄弱、资金有限，不能急于改造成分流制排水系统，应根据具体情况，与城市的总体规划相结合，逐步改造、总结经验，在确保水体免受污染的条件下，充分发挥现有排水管渠的作用，使改造方案既利于保护环境有经济合理切实可行。

参考文献

[1]《室外排水设计规范》(GB50014-2006)

[2]《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000)

[3]《给水排水设计手册》(第5册)