淺談南方某城市排水體制的改造思路

陳永祥，王 浩，周 毅

(1.武漢市政工程設計研究院有限責任公司 ，湖北 武漢430074;2.武漢市武昌區水務局，湖北武漢430060;3.武漢大學土木建筑工程學院，湖北 武漢430072)

1 概述

南方某城市市區的湖泊眾多，多年以來，城市規劃中排水體制一直為分流制。但是城市化的進程快，在某些新開發的城區，排水系統的建設趕不上城區擴張的速度。同時，老城區在多年的建設中，從小區和單位內部的排水系統到市政排水系統，并沒有完全照此落實。尤其是一些較老的街道、社區、單位，內部普遍是合流制。調查結果表明，因城市排水規劃與實際情況嚴重脫節而造成了排水體制的混亂。除此之外，地下管道的勘測、更新改造也面臨資金缺口大、地下管線狀況不清楚等諸多困難。為有效地控制污染物向地表水體的排放，必須針對調查中發現的主要問題，提出切實可行的改造思路。

調查發現：污水順著雨水管渠的直接排放，導致了該城市的湖泊污染。目前存在的主要問題有：雨污合流混接現象嚴重、部分溢流井設置不合理、截污管建設滯后、排水管網建設與管理不完善、管網老化，以及改造缺乏全局性的考慮。分流制的污水排放所占的比例較小，因此對合流制的排水系統改造顯得尤其重要。

2 主要改造措施

2.1 傳統措施

一般認為分流制是一種比較徹底的解決措施，但是這種排水體制需要足夠的地下空間和資金，通常只適合于新開發的城區。另外初期的雨水挾帶大量顆粒性污染物，因此可以在地勢比較低洼的地方修建雨水沉淀池，且沉淀池需要及時清理，保證正常使用。

排水體制改造治理的難點是一些老的小區和街道，一般這些地方地下空間和資金都比較缺乏，地下管網復雜，雨、污混接嚴重，難以進行徹底的分流制改造。因此改造遵循的原則是：減輕雨水向污水管的排放量，以及污水向雨水管排放的量就可以了。根據上述原則，針對城市雨、污混接的幾種常見情況，分別提出整改建議。

情況1：排水單位內部是合流排水體制，混流污水流向雨水管。在有資金和地下空間較充足的地方，首先應考慮改造成徹底的分流制。如果改造成分流制有難度，一種資金投入和工程量較小的方案是在合流排水管合適的位置上設溢流井，保證旱季污水被截流至污水管，雨天的混合污水一部分溢流排往雨水管渠，一部分混合污水進入污水管。

情況2：排水單位內部是合流排水體制，混流污水流向污水管。在資金和地下空間較充足時，徹底的辦法是保留現有的排水管作為污水管，另外建一套雨水排水系統將小區及路面雨水單獨收集排放。另外一種折中的方法是設溢流井，采用截流式合流制。

情況3：單位內部是分流制，但出戶后的雨水流向市政污水管、污水流向市政雨水管的錯接情況。如果不存在內部管道與市政管道在高程上對接的困難，那么應該直接整改過來。如果存在高程上對接的困難，則需要對單位內部的管道作改造，必要時采用水泵提升。

情況4：單位內部是分流制，但由于外部市政管網不完善，只有一種排水管道，單位雨、污排水管出戶后只能混接排入外部市政管道，針對這種情況，應該完善外部市政雨、污排水管道，讓雨水、污水始終各行其道，保證分流的最終效果。

關于小區的排水出口改造為溢流井，需要注意的是：有條件時，為了配合減小雨水量，建議建設小區內部的雨水蓄水池，蓄積的雨水可以用于小區的綠化。作為鼓勵減小向市政管道排放雨水，政府可以按照蓄水池的容積進行一定的補貼，該費用可以看做政府為削減暴雨徑流量間接的工程投入。

對于市政管道上溢流井設置位置的改造：由于很多單位和小區的排水的源頭上已經形成雨污混接的既成事實，因此，雨水管中有污水、污水管中有雨水的現象將在一定范圍內長期存在。如果治理及時，混接的程度可以減少，但是無法徹底消除。因此，在治理源頭的同時，雨水管上適當位置宜單獨設置溢流井，而不要與污水管的排水混合后再溢流。那樣會增加溢流污水中污染物的濃度。例如，對某高校大門附近的溢流井，建議作如下改造：在附近污水管的終點增加一條越過溢流井的超越管，直接進入溢流井的下游檢查井。這樣改造后，晴天的截污效果不變，而雨天從污水管收集的污水不被稀釋全部進入河邊的截污管道，而只有在雨水管渠中混入的污水，被雨水稀釋后，才進入溢流井。這樣，溢流的總量雖然不變，但是污水濃度比改造前降低，溢流部分污水的比例比改造前要小。

2.2 新技術與傳統技術并存

國外在雨水管理方面已取得了一些成就，出現了一些有代表性的技術[1～3]，例如：英國的可持續性城市排水系統(Sustainable Urban Drainage System，SUDS)[4，5]，澳 大 利 亞 的 水 敏 感 城 市 設 計 (Water Sensitive Urban Design，WSUD)[6，7]，美國的最佳管理實踐(Best Management Practice，BMP)和低影響發展(Low impact development，LID)[8，9]，另 外 還 有 日 本 的“雨水貯流滲透計劃”，德國的屋面雨水集蓄系統、雨水截污與滲透系統、生態小區雨水利用系統等技術。這些技術雖然各有側重，但是雨水資源的可持續利用是它們的共同出發點。

從技術發揮作用的位置看，可以分為源頭控制、徑流控制(中途控制)和末端控制技術。其中源頭控制是雨水可持續利用重點環節，而末端控制技術(如：溢流井、終端調節池)則是傳統雨洪管理的重點。在常規的、以雨水管渠排水為主的傳統技術之外，雨水直接收集利用、雨水入滲、草皮溝、人工濕地等技術在發展中國家都有成功的應用，不過適用的氣候條件和發揮作用的位置不盡相同[2]。

雖然可持續的雨水管理技術有著無可比擬的優勢，是解決水資源緊缺、雨水徑流污染問題的先進技術，但是新技術與傳統技術在思路和手段的巨大差異性，使得在我國推廣這些新技術將面臨諸多障礙，需要靈活可行的對策。對土地資源和地下空間的占用，是推廣新技術的主要障礙之一;對現有排水系統的放棄從某種意義上看是一種浪費，同時對新系統的建設也需要經費，這也成為另一個主要障礙。

因地制宜地選擇新技術或傳統技術，可能才是解決問題的一種有效思路。中心城區基本保留傳統排水技術，郊區、新城區試用新的雨水管理技術。一般地，傳統的排水技術與已有的城市規劃和基礎設施建設基本相適應，并已經十分成熟。在城市中心區由于現狀條件的限制，難以將傳統排水系統徹底改造為新型系統，因此，中心城區排水工程的重點是做好維護管理，控制不透水面積的增加，控制泥沙、固體廢棄物進入排水系統，保持管渠的暢通性，降低污染。在新的城區和郊區，積極推廣新的技術，建立分散化的可持續雨水利用設施，發達國家的一些經驗和技術可以結合當地的情況直接使用，或改進后推廣使用。

3 結論與建議

根據調查，對該市排水體制的改造建議簡要歸納如下。

雖然分流制比較徹底，但是對中心城區的排水系統，由于空間和資金的限制，基本使用傳統的方法對雨污混接、合流現象進行改造，其中截流式合流制改造是重點。對于在單位和小區內部就已經混接的，有條件的要責令整改，增加一套排水系統，變合流制為分流制;沒有條件的，也要盡量改造為截流式合流制，減少雨天時混合污水的溢出。對于在外部有分流制排水，單位內部也分流，但是外排時出現混接、錯接的，要查明原因，分別排入對應的排水管渠。對于外部市政排水體系不健全的，要根據發展的需要，適時增加一套排水系統。

對新開發的城區，有條件時，可以在分流制的基礎上試行一些新的雨水可持續管理新技術，為全面實現雨水資源化積累經驗、打下基礎。

[1]王思思.國外城市雨水利用的進展[J].城市問題，2009(10)：79～84.

[2]喬納森·帕金森，奧爾·馬克.發展中國家城市雨洪管理[M].北京：中國建筑工業出版社，2007.

[3]劉 頌，章亭亭.西方國家可持續雨水系統設計的技術進展及啟示[J].中國園林，2010(8)：44～48.

[4]Wikipedia.Sustainable urban drainage systems(EB/OC).(6 Dec.2011) [cited 2012 March].http：//en.wikipedia.org/wiki/Sustainable_urban_drainage_systems.

[5]Buter D，Parkinson J.Towards sustainable urban drainage[J].Water Science＆ Technology，1997，35(9)：53～63.

[6]Lloyd S D，Wong T H F，CHESTERFIELD C J.Water sensitive urban design：a stormwater management perspective[R].CRC for Catchment Hydrology，2002.

[7]Brown R R，Clarke JM.Transition to water sensitive urban design：The story ofMelbourne，Australia[M].Monash University，Facility for Advancing Water Biofiltration，2007.

[8]Elliott A H，Trowsdale SA.A review ofmodels for low impacturban stormwater drainage[J].Environmental Modelling ＆ Software，2007，22(3)：394～405.

[9]Dletz M E.Low impact development practices：A review of current research and recommendations for future directions[J].Water，Air，＆ Soil Pollution，2007，186(1)：351～363.