天津市窄路密網的老城區合流制排水管網改造研究

鄭雨佳

（天津市市政工程設計研究院賽英工程建設咨詢管理有限公司，天津市 300191）

1 研究背景

天津市和平區位于天津市區中部，是天津政治、商貿、文化、金融和信息中心。根據《和平區志》記載，境內74%以上的土地曾為英、法、美、日四國租界地。曾經的歷史風貌建筑給區域內帶來獨具特色的歷史文化底蘊。與此同時，老城區排水管網修建的年代久遠，現存排水管道基本還是租界時期形成的雨污合流體系，已不能滿足目前雨水排放需求，遇大雨時積水嚴重，雨污不分也加重了污水處理負擔，因此，迫切需要系統地進行排水管網的維護和改造。

本文以多倫道、南門外大街、南京路、營口道、大沽北路及興安路圍成的和平核心區為主要研究區域（見圖1），針對該區域內現狀排水體系、管網運行情況及區域內主要存在的排水問題，依托現狀窄路密網的道路格局，提出排水管網改造方法和建議。

圖1 本文研究區域圖

2 區域路網及保護建筑概況

2.1 路網概況

研究區域內共有現狀道路31條，其中東西方向道路17條，南北方向道路14條。區域內現狀道路寬度5～20 m不等，路網密度大，路口間距為50～250 m不等，除部分路段外，其余均未實現規劃。區域內屬于典型的窄路密網道路格局，結合道路的實際可實施斷面情況，管網改造盡量做到因勢利導，提出切實可行的改造方案。

2.2 保護建筑概況

區域內在租界時期修建的建筑眾多，其中特殊保護建筑5處、重點保護建筑約20處、一般保護建筑約50處。保護建筑主要存在于鞍山道、濱江道、和平路、赤峰道、新華路、營口道、河北路、承德道、花園路等道路沿線。管網改造中要對上述道路沿線保護建筑進行避讓，或采取安全有效的施工保護措施。

3 合流制排水現狀

天津市和平區的核心區域歷史悠久，排水管道基本上還是租界時期形成的雨污合流體系，雖然歷史不同時期曾對合流制管道進行過不同程度的改造，包括實施截流措施，但只解決了上述地區非汛期對河道的污染，限于當時投資及地區環境等多種因素的限制，雨、污分流工程沒有形成系統，汛期排水污染河道問題仍然沒有得到解決。

本次研究區域曾為法、日租界地范圍。營口道至錦州道之間為法租界修建的雨污合流管，其干管多為700 mm×1 100 mm至1 500 mm×1 000 mm不等的矩形混凝土方涵；錦州道以北為日租界修建的雨污合流管，其干管多為直徑500～800 mm不等的圓形混凝土管道[4]。非汛期，日常生活污水經上述管道向南匯至南京路現狀合流方涵，經泵站提升后排入紀莊子污水處理廠；汛期，初期雨水或小雨隨同污水排放，大雨徑流入上述管道且達到一定水位后逆坡向北排入雨水泵站，經提升排入海河。

4 合流制管網存在的問題

（1）缺乏統一規劃，設計標準偏低。

租界時期修建的排水管道各自為政，并無統一規劃，排水體制絕大部分為合流制，溝管型式，既有干管，也有里巷支管和入戶支管。由于管道修建年代較早，原設計標準較低，無法滿足現有服務范圍、人口數量、排水量等需求。

（2）排水設施老化，缺少維護管理。

由于區域內排水設施多為1921～1941年修建，其建設年代久遠，腐蝕老化問題嚴重，經常有塌管險情出現，同時由于排水管網維修、養護經費不足，造成排水設施缺少維護和管理，使得部分管道淤積嚴重，影響了管渠過水能力。

（3）管道流向與受納水體相悖，不利雨水排放。

由于區域內縱斷道路大部分排水管道均自北向南布置，而受納水體海河及雨水泵站均位于區域北部，主干管道流向與受納水體相悖，管道達到一定水位后方能逆坡向北排入雨水泵站，經提升排入海河，不利汛期雨水排放。由于雨污合流，水務部門對海河水生態環境有保護要求，海河排水口門嚴格控制開啟，對雨季合流管道排水形成一定的阻力，大到暴雨時片區容易形成大面積積水。

（4）分流制改造滯后，下游雨水泵站沒有得到充分利用。

現區域北部臨近海河位置，已于2006年按規劃修建完成一座大沽北路雨水泵站，收水面積約330 hm2，泵站規模為12 m3/s，泵站出水直排入海河。本次研究區域占有一半收水面積，但由于分流改造滯后，區域內現仍為合流制，這樣一方面污水處理負擔重，另一方面新建雨水泵站的收納水量達不到設計規模，雨水泵站沒有得到充分利用,因此區域內雖然修建有較大規模雨水泵站，但大到暴雨時還是容易出現淹泡問題。

5 管網改造的原則

窄路密網的老城區排水管網改造存在場地狹窄，地面交通量大，地上保護建筑多，地下各類管線交叉多，施工難度大等特點，為了盡量減少對居民日常生活的影響，改造方案的制定遵循以下幾點原則。

（1）結合城市排水規劃，以完善老城區雨、污分流排水系統為目的。

（2）結合現狀地形及道路格局，采用新思路、新技術和新產品，突破固有模式，實現合流制管網的逐步改造。

（3）在充分調查現狀資料的基礎上，盡量使設計貼近實際，避免對保護建筑的影響，減少施工過程中的不確定性，以便控制投資，保證施工可行性[1]。

（4）在確保水體盡可能減少污染的同時，充分利用現狀管渠，實現排水系統的社會效益、經濟效益和環境效益。

6 老城區合流制改造方法及問題對策

6.1 管網分流改造方法

在充分調查現狀排水資料的基礎上，研究道路斷面、地勢走向，保護建筑分布情況，經綜合分析研究，本區域不具備將原合流管道全部廢除，新建雨、污水管道的施工條件，故提出采用將原合流管道作為污水管道，縱向道路新建雨水管道，橫向道路由新型一體式線性排水溝取代雨水管道的改造方法。具體改造方法如下。

（1）錦州道以北片區

錦州道以北區域內現狀多為直徑500～800 mm的合流管道，汛期雨污合流排水能力不足，亟待建設單獨的雨、污分流管道。由于原合流管道走向均自北向南布置，順應污水規劃走向，且現狀管道管徑能滿足規劃要求，故考慮將原合流管道作為污水管道，另在縱向道路新建雨水管道。由于區域內縱向道路間距僅100 m左右，可利用窄路密網這一特點，橫向道路不再新設雨水管道，而采用新型一體式線性排水溝，收納路面及街坊匯流雨水，下游接入縱向道路新建雨水干管，進而留出地下空間布設其它專業管線。

（2）錦州道以南片區

錦州道以南（含錦州道）區域內現狀多為700 mm×1 100 mm至1 500 mm×1 000 mm不等的方涵。由于原合流方涵很大，在不能全面改造時仍能排除部分雨水，同時現狀路較窄，每條道路均改造為一雨一污雙排管道的施工難度很大，且像濱江道商業街這樣的繁華道路，更不具備分流制改造的施工條件，因此可選擇幾條縱向道路為分流制改造的主干管，如長春道、哈爾濱道及赤峰道，在保留這3條道路的合流方涵為污水管的基礎上，自南向北分別再新建一排雨水干管，收納兩側地塊及橫向道路的匯流雨水。考慮橫向道路的原合流方涵與縱向道路新建雨水干管存在交叉沖突，故需將橫向道路的原合流方涵改造為管徑較小的圓形污水管，橫向道路不再新設雨水管道，同樣采用新型一體式線性排水溝，收納路面及街坊匯流雨水，下游接入縱向道路新建雨水干管，可留出更多空間布置其他專業管線。

上述改造方法優點如下：第一，可避免在現狀道路全線開挖，最大程度減少對保護建筑及交通狀況的影響；第二，盡量縮短改造管道的停止使用時間，在雨水管道施工完成前原有合流管道仍可繼續使用[1]；第三，較新建雙排管道的方法，施工工期明顯縮短，工程投資更節省。改造后區域內汛期更多的雨水通過雨水干管向北排入海河，作為對海河水的補充。區域內原合流量明顯較小，巷內積水減少，減小了污水泵站的排水量，泵站運行管理費用也相應有所下降[2]。

6.2 存在問題對策

（1）分流改造方案遵循排水規劃系統，新建雨水管道設計標準需與泵站系統協調統一，并將改造方案報批規劃部門確認。

（2）原合流管道建設年代久遠，管道質量難以保證，利用為污水管道，需對其進行內襯修復，通過非開挖加固修復技術即可完成。

（3）為避免過大的合流方涵作為污水管道會因為流速的降低而造成淤積，改造時可將個別檢查井改造為臥泥井，方便養管單位清掏沉積淤泥，減少管道的遇阻。

（4）在分流改造中，當管道距離建筑物較近時，在設計初期，應針對不同距離、地質、埋深等情況，精確計算，制定好管道溝槽支護方式，并報請專家論證，施工時嚴密監測對周圍建造物的影響，防止因管道改造而對周圍建筑造成安全隱患。

（5）由于區域內涉及的合流管道改造范圍廣，不可能一蹴而就，而單獨實施雨污分流工程對政府來說無可觀的經濟效益，改造工作難以推進，故建議“以路帶水”，在道路改造時推進雨污分流改造，使分流改造逐漸由“線連成面”，徹底實現區域內雨污分流排水系統。

（6）關于管理單位養護經費不足，導致排水設施缺少維護和管理的問題，除財政撥款外，可借鑒國內外成功的融資經驗，多渠道籌集資金，切實解決經費不足的問題，同時需加大宣傳力度，增強市民對排水設施自覺維護的意識，使排水設施得到有效保護[3]。

7 結語

窄路密網的老城區排水管網改造涉及的專業和相關部門較多，其中任何一個環節的不合理都會給工程建設、工程效益、環境保護帶來影響。針對老城區排水管網改造中存在的問題，應結合城市排水規劃及道路改擴建斷面情況，制定合適的排水管網改造方案。同時，需要老城區建筑內加快實施分流改造，以逐步實現合流制地區真正意義的分流制改造，使人民居住環境更加改善，海河水更加清澈。

[1]劉海斌，林程磐.關于老城區排水管網改造的幾點體會[J].廣東建材，2008(2):104-107.

[2]王軍.淺談天津市合流制地區排水改造[J].城市建設理論研究，2013(1):3-6.

[3]吳婧.淺談天津市排水管網現狀及對策[J].現代水務，2011（6）：50-54.