溫州市排水管網普查及污染源調查工作實踐

朱夢良

(溫州市經緯地理信息服務有限公司，浙江 溫州 325003)

1 前 言

溫州市位于浙江省東部，瀕臨東海，城市水系發達，河道縱橫。自20 世紀80年代以來，隨著溫州工業化進程不斷加快和城市人口的急劇增長，城市水系富營養化日趨嚴重，導致一些河段水質變壞，甚至出現發黑變臭，給城市環境造成了嚴重污染，也給居民生活帶來很大的不便。為了還市民一個良好的生活和居住環境，讓城市的水變清，草變綠，2004年溫州市委、市政府把市區河道污染治理納入重要工作日程，并提出截污納管方案，同時決定對市區42 km2范圍的地下排水管網和污染源進行專項普查和調查，為截污納管工作提供詳盡可靠的基礎資料，為今后實現河道污染源治理工作的信息管理化提供數據。

2 普查前的準備工作

2.1 試點工作

根據該次排水管網普查及污染源調查的性質和目的，溫州市溫瑞塘河整治工程指揮部于2004年7月委托福州雷力之星探測技術有限公司，在市區民航路以西、飛霞南路以東，龜河路以北，學院路以南約0.5 km2范圍內進行普查前期的試點工作。目的在于通過試點工作情況，制定全面普查的技術標準，完善普查方案，試點工作歷時45 天，查明試點范圍河岸出水口47 個，其中31 個是有污水排入河道，5 個隱蔽在水下的大流量的排污水口，日污水排放量在1 113 t 左右，查明生活小區及公建單位污染源點37 個，編制1∶500 排水地下管線和污染源分布圖12幅，1∶1 000 總圖一張，污染源成果表一套。為該項工作的全面展開提供了方法和經驗。

2.2 普查組織機構的設置

為使此次普查工作高效有序開展，溫州市政府決定成立溫州市地下排水管網普查領導小組，由市政府副秘書長任組長，市溫瑞塘河整治指揮部副總指揮任副組長，成員單位有溫州市市市政園林局(含下屬市政管理處、溫州市城建設計院)、市規劃局、鹿城區政府、甌海區政府、鹿城區市政園林局、甌海區市政園林局。領導小組辦公室設在市溫瑞塘河整治工程指揮部，溫瑞塘河整治工程指揮部負責普查日常工作的組織和協調。

2.3 普查技術標準的制定

該項工作針對城市內河污染整治而進行的城市地下排水管線普查及污染源調查，在國內也沒有相關的經驗可以借鑒。溫州市經緯地理信息服務有限公司和溫州市溫瑞塘河整治工程指揮部有關技術人員，結合工程特點和試點區情況，以現行《城市地下管線探測技術規程》為主要探查依據，對污染源調查、排污量測定與標注、排出口成果表及污染源成果表的編制等有關內容加以補充，編寫了《溫州市市政排水管網普查技術規程》征求意見稿，然后征求探測單位及各相關部門的意見后，加以修改作為最終此次普查的技術標準。

2.4 作業單位與監理單位的選擇

本次工程采用公開招標的方式，擇優選擇了兩家地下管線探測單位為中標單位。負責完成排水管網普查及污染源調查工作，委托溫州市經緯地理信息服務有限公司為該次普查工程的監理單位，對普查的全過程進行質量、進度控制以及合同管理。

3 工程概況

3.1 工程范圍

此次排水管網普查范圍為溫州市建成區約42 km2的范圍，分I、II 兩個標段由兩家作業單位同時進行普查，其中I 標范圍為:溫州市三橋路以東，灰橋浦、龜河、南塘河(除南郊鄉外)以西，甌江以南，金溫鐵路以北約20.06 km2的規劃范圍內;II 標范圍為:灰橋浦、龜河、南塘河(含南郊鄉)以東，楊府山路府東路以西，甌江以南，金溫鐵路以北約21.7 km2的范圍內。

3.2 普查對象

普查對象為:普查區域范圍內地下的雨水管道、污水管道(生活污水和工業污水)和雨污合流管道進行全面調查，具體包括:①普查范圍內小區、庭院、企事業單位、工廠、院校等內部管內徑≥100 mm 的排水管線，調查查至樓前的排水井;②對2000年溫州市地下管線普查過的區域，則為涉及的道路及該次普查之后主干道路新增的排水管線進行普查;③正在改造的舊街區或在建的區域內部不查，但應查出其接入口。

3.3 普查內容

查明地下排水管線的平面位置、走向、埋深(或高程)、規格、性質、材質等，查清沿河兩岸排污口數量、排污量、排污類型和污水來源，查明污染源的具體數量、位置、排污量和排污戶數，以及排水、管道的淤積情況。

3.4 排水管線普查工作過程

采用綜合物探方法，對普查所涉及的內容進行全面探查，同時查明排水管道的性質與類型、管道上建、構筑物和附屬設施，并追蹤排水管網至污染源頭處(生活小區、公建單位等)，采用全站儀測量所調查管線點的平面位置和高程，并用專業軟件對外業采集的數據進行處理，建立相應的排水管網數據庫，生成管線與污染源成果圖表，最終將普查數據轉入溫州污染源及排水管網信息管理系統。

3.5 污染源調查

污染源調查是此次普查工作的重點之一，從排污口查起追蹤到污染源源頭處，查至測區范圍內小區、機關單位、工廠、院校、庭院內部樓前排水井。查明生活小區、機關單位、工廠、院校、庭院等污染源的分布情況，具體包括:污染源名稱、位置、排水來源、排污量(排污戶數)。調查內容為污染源點的管徑(或斷面尺寸)、材質、埋深、平面位置、名稱(或地址)、排水來源、排污量等，并提出截污納管的分步實施建議。

3.6 工作量完成情況

經過兩家作業單位歷時11 個月的艱苦工作，在普查區域內共探測管線點總數324 526 個，每千米管線平均點數為164.75 個。按管線種類分:雨水管線管線點137 628個，污水管線點96 913 個，雨污合流管線點89 985 個。完成管線探測總長1 969.751 km，按管線種類分:完成雨水管線長度 933.55 km，探測完成污水管線長度589.099 km，雨污合流長度447.102 km，管線的分布的平均密度為44.59/km2;涉及1∶500 基礎地形圖715 幅;共查出入河排出口3 231 個，查出污染源點21 289 個，測定日入河排污量53 546.95 t，排污戶數114 678 戶。

4 排水管線探測的實施

為了保證整個工程質量和進度，此次普查工作采用片區滾動方式進行普查，將普查范圍劃分為7 個片區，其中Ⅰ標段劃分為3 個片區、Ⅱ標段劃分為4 個片區。做到完成一個片區、檢查一個片區，合格一個片區再開展一個片區，以片區質量和進度控制整體質量和進度。

4.1 排水管線探查

(1)探查的內容:雨水、污水、雨污合流管線的內底深、管徑或斷面(寬×高)、材質、流向、管道淤積情況等內容。

(2)管線點實地標注:經探查精確定位后，在設定管線點處用紅油漆“●”標記表示，無法用油漆作標記的地方用木樁做標記，并在附近明顯的地方標注點號，保證外業質檢、測量及驗收工作的準確性。

(3)管線點調查:對絕大部分排水管線的窨井都采取直接開井調查。埋深采用專用的“L”尺或鋼卷尺進行兩次丈量，兩次讀數(讀數至厘米)之差不得大于±2 cm。合格則取其平均值。同時查清管線的走向、規格、材質、連接關系，并繪制示意圖，同時調查窨井的淤積情況，并做好記錄。管徑(斷面尺寸)以毫米為單位。

對少部分被大理石或草坪覆蓋的窨井，采用示蹤法和地質雷達進行探查。

(4)對探測記錄的要求:外業手簿采用統一的記錄表格，每一項都進行詳細記錄，并做到如實填寫，保證其內容齊全、正確，格式規范。

(5)對外業草圖繪制的要求:外業草圖是根據實地排水井的編號、流向、埋深、材質、管徑以及連接方式，按照相應的圖例畫出的示意圖(比例約1∶500)。局部復雜地段畫出放大示意圖(比例約 1∶200)，并做好圖幅之間的連接，組與組之間做到及時溝通，使得相連接的管線信息完全統一。保證外業草圖能夠如實反應排水管線的信息。

4.2 管線測量

(1)坐標系統:測區平面坐標系統為溫州城市坐標系，高程系統為1985 國家高程基準。

(2)控制點的布設①首級控制測量

該工程首級控制其精度要求參照《城市測量規范》CJJ8－99，由溫州市地下排水管網普查領導小組委托溫州市勘察測繪研究院進行測量，共測量四等控制點5 個，一級導線點191 個，二級導線點207 個，控制點成果由浙江省測繪產品質量監督檢驗站進行檢驗合格后，提供給作業單位進行使用。

②圖根控制測量

作業單位在首級控制的基礎上，布設圖根導線(網)407 條，布設圖根控制點 4 467 個。采用全站儀對圖根點進行平面和高程測量。

(3)管線點施測

管線點平面坐標和高程采用全站儀(拓普康GTS335)極坐標法進行坐標測量，高程采用三角高程進行測量。水平角和垂直角觀測各半測回，距離一次讀數，用全站儀自動記錄坐標數據，儀器高、覘標高量至毫米。

5 污染源、排污口的調查

5.1 調查內容與具體工作

(1)調查普查區域沿河出水口，并且確定排污口，測定其排污量。

(2)對測區內所有排污口和污染源進行編號，查清排污口數量、位置、測定其排污量和調查其排污戶數．

(3)從排污口查起追蹤到污染源頭，查明其數量、位置、名稱、污水來源，測定排污量和查清排污戶數．

(4)從排污口查起追蹤到污染源頭處，查至測區范圍內機關單位、工廠、院校、庭院內的樓前排水井。E、所有的污染源點在圖上均需表示，并標注排污量和排污戶數。

5.2 排污口的確定方法

從沿河兩岸的出水口開始追溯，如果該出水口與污水或雨污合流相連即為排污口，排污口具有無雨天氣有水流出的特點。

5.3 污染源的確定

凡是有污水(工業污水、生活污水)管道接入設計功能為雨水的管道，接入的第一個井即為污染源井。污水和雨污合流管道直排入河的第一個井為該線污染源起點，排污口為污染源終點。

本工程的污染源是針對污水通過各種渠道排入河中產生的污染，主要有以下幾種類型:

(1)通過雨污合流管道排入河內產生的污染;

(2)污水流入雨水管道排入河內造成的污染;

(3)沿河兩岸的工廠、居民、養殖場污水直排入河中造成的污染。

5.4 污染源點的編號原則

在小組代碼后加“WRY”如:AWRY100，其中A 為小組號，“WRY”為污染源代碼，100 為污染源井的編號。

5.5 排污量的測定

排污口及污染源點的流量選擇無雨天氣，在一天內分3 個時段(7:00 ～8:00，12:00 ～13:00，17:00 ～18:00)進行多次測量，取算術平均值作為最終結果。并記錄有水流出的詳細信息，測量方法視管道的具體情況采用流速儀法、浮標法、容器法進行測量。一般應按下列規定對排污量進行測量:

(1)排污口的流量測定方法:

①對于沿河兩岸排污口，管徑或斷面規格較大且流水量也較大的宜采用流速儀法進行測定，計算公式為:污水流量Q(m3/s)= v(m/s)×有水流出的管道橫斷面面積s(m2)。

②對于排污口的流水量較小，可采用容器法進行測定，當排污管道在河岸堤壩或擋水墻有露出時，可用量筒進行收集并用秒表測定收集的時間，根據收集污水的體積和所用的時間計算流量。其計算公式為污水流量Q(m3/s)= V(m3)/t(s)。對于管道內陷于堤壩或擋水墻時，應采用至少有一面為平面的容器來采集污水，避免水流到容器以外，并測定收集污水的時間，然后把容器里的污水到入量筒中，計算其排污量。

(2)污染源點流量的測定

可采用流速儀法、容器法，也可采用浮標法。采用浮標法時，必須保證測量段管道無淤塞。浮標流動的起止點距離用皮尺丈量，讀數精確到厘米。浮標流動的時間采用秒表計時。計算水的流速v(m/s)=L(m)/t(s)，其中L 是浮標流動的起止點距離，t 為所用時間。測量管道或管溝流水的橫斷面面積，計算出流量。

矩形斷面面積=管溝寬×水面至管溝內底高。

圓形截面的斷面面積=1/2LR±1/2dh(當圓形截面的斷面面積如圖1(a)所示時用－;當圓形截面的斷面面積如圖1(b)所示時用+)。

圖1 圓形截面斷面面積計算示意圖

式中:L 為AB 的弧長，可直接用皮尺測量。R 為管道斷面半徑，d 為水面位置的弦長即AB，h 為三角形AOC 的高即圖中的OC。

用上述方法所測定的流量乘以排污時間即為排污量。

5.6 居民區污水量的確定

居民區的生活污水水量在一天之內具有很大的不均勻性，部分生活污水的流量還具有很大的月變動性，所以采用戶數體現排污量。采用模型計算的方法，計算方法為:直接假設每戶按照3 人計算，每人排放污水量為300 升/天。

6 排水井的淤積情況調查

實地測量窨井內淤積深度，量測數據以毫米為單位，最終統計淤積量。根據管道全線的流水速度來判斷管道的淤積情況，用“良”、“一般”、“差”進行描述。《室外排水設計規范》規定了污水管道的最小設計流速和最大設計流速。污水管道的設計流速應在最小設計流速和最大設計流速范圍內。最小設計流速是保證管道內不致發生沉淀淤積的流速。污水管道在設計充滿度下的最小設計流速為 0.6 m/s。含有金屬、礦物固體或重油雜質的生產污水管道，其最小設計流速宜適當加大，明渠的最小設計流速為 0.4 m/s。最大設計流速是保證管道不被沖刷損壞的流速。該值與管道材料有關，通常金屬管道的最大設計流速為 10 m/s，非金屬管道的最大設計流速為5 m/s。如果實地測出管道全線的流水速度在設計規范規定的最大設計流速和最小設計流速之間，則判斷該管道是沒有淤積情況。如果實地測出管道全線的流水速度小于設計規范規定的最小設計流速，則判斷該管道是有淤積情況。

7 內業數據處理

7.1 綜合管網圖的繪制

將外業采集的數據錄入處理系統中，建立數據庫文件，采用數字化機助成圖，并套合地形圖進行編繪，最后進行成果輸出。

7.2 成果表的編制

雨水管道、污水管道、雨污合流成果表內容包括:圖幅號、點號、管線特征點、管線附屬物、連接點號、平面坐標、地面標高、管內底標高、管徑或斷面尺寸、埋深、管道淤積、管道質量、所在位置、備注。

排污口成果表內容包括:點號、材質、管徑或斷面尺寸、埋深、平面坐標、地面標高、管內底標高、所在圖幅、管道淤積、所在河道、污水量、排污戶數、備注。

污染源成果表內容包括:序號、點號、材質、管徑或斷面尺寸、埋深、平面坐標、地面標高、管內底標高、所在圖幅、污染源位置、污染源名稱、污染源類型、污水量、戶數、備注。

各類成果表以1∶500 圖幅為單位進行輸出，并進行整理、裝訂成冊。

8 工程的質量控制

8.1 作業單位質量控制:

作業單位嚴格執行“三級”檢查制度，即作業小組自查。作業小組互查和作業單位項目檢查。主要監控措施有以下幾點:

(1)作業前對項目作業成員進行培訓與考核，做到標準化、規范化。

(2)對所使用探測儀器、測繪儀器進行系統檢驗，并做到經常性的維護與保養，確保性能穩定。

(3)建立由外業作業小組、互檢、項目和公司抽查的三級質量監控體系，檢查內容包括外業調查、探查外業基礎資料、探測成果、測量成果、計算機成果及最終成果。

①對外業基礎資料的檢查，各外業工作組自檢為100%，小組互查和項目檢查5%;

②內業資料小組自查為100%、互查和項目檢查為5%。成果圖實地核對為20%。

8.2 監理單位的檢查

為了做好此次普查的監理工作，根據工作程序，監理單位成立了跟蹤巡視監理組、物探監理組、測量監理組、內業檢查組。以事前指導和事中控制為原則，把所存在的問題解決在過程之中。在監督中的物探檢查是以圖幅為單位進行抽點，力求做到檢查點選擇合理均勻分布，測量以片區為單位進行抽點檢查和統計計算，并進行精度評定，物探以探查小組為單位抽點進行精度評定(其中每一個片區必須在隱蔽管線點和明顯管線點分別抽取不少于各探查小組所探查的總點數5%，通過重復檢查進行精度評定)，最終對整個工程進行精度評定和數據分析這樣既可以達到檢查的管線點均勻分布，又可以針對片區、臺組存在的問題進行整改，達到把存在的問題解決在臺組或片區之中，避免大量返工情況的發生，從而保證工程進度。

8.3 普查最終成果的檢查和驗收

工程質量經監理單位檢查合格后，普查領導小組于邀請浙江省測繪產品質量監督檢驗站對成果進行最后檢查和驗收，以1∶500 管線圖幅為單位，隨機抽取20 幅作為樣本進行檢查驗收，結論為:綜合內外業檢驗情況，樣本檢驗中未發現嚴重缺陷，樣本質量評分均大于60 分，根據抽樣方案，判定溫州市市區排水管網普查工程測繪產品質量合格，作業單位提交了全套成果資料。

9 信息管理系統建立與成果應用

在普查工作開展過程中，普查領導小組委托作業單位保定金迪地下管線探測公司，對溫州污染源及排水管網信息管理系統進行開發，該系統開發成功試運行后分別移交給市溫瑞塘河整治工程指揮部、溫州市城建設計院、溫州市市政管理處、溫州市城建檔案管和溫州市規劃局等職能部門，在普查后3年多的截污改造中得到了較好的應用。

此次地下排水管網普查成果在河道污染治理的實際工作中得到了較好的應用，從截污工程設計到管網改造實施，從為政府部門提供截污納管決策依據到今后對市政排水管線的信息化管理都提供了重要的基礎數據。取得了良好的經濟效益和社會效益。溫州市市政排水管網普查之后，溫瑞塘河工程整治指揮部，根據排水管網普查的結果，參考作業單位提供的截污納管實施建議，制定了截污納管方案，近兩年溫州市市政府也把排水管網改造作為一項重要的民生工程去抓，僅2011年1月～8月份就對市區13 個片區實行了截污整治，目前溫州市截污整治工作正在實施分期治理穩步推進，已經取得了實質性進展。逐步實現河水變清的目標也正在實現。

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