城市排水管網(wǎng)排查綜述

黃 帥

(中國(guó)水電四局基礎(chǔ)分局，四川 成都 610000)

1 排水管網(wǎng)存在的主要問(wèn)題

深圳市現(xiàn)狀排水體制為雨污分流制、截流式合流制與直排式合流制三種類(lèi)型并存。小部分新建區(qū)域以分流制為主，大部分區(qū)域?yàn)橐陨项?lèi)型。經(jīng)過(guò)近年來(lái)排水系統(tǒng)的數(shù)次探測(cè)，雖對(duì)部分干支管網(wǎng)進(jìn)行了測(cè)量及CCTV檢測(cè)，但缺乏市范圍內(nèi)排水系統(tǒng)的全面排查及運(yùn)行工況調(diào)查。管網(wǎng)現(xiàn)狀情況不明，部分排水主干管末端及部分中端常年處于高水位甚至滿(mǎn)管運(yùn)行狀況，城中村及小區(qū)部分排水管網(wǎng)資料信息缺失，提升了排查難度。

1.1 污水處理廠進(jìn)水濃度偏低

深圳市市水務(wù)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，深圳市共20座污水廠進(jìn)水BOD濃度低于100 mg/L。初步分析可能是清潔基流、雨季降水、地下水等外水通過(guò)總口截污、管道破損處、雨污混接點(diǎn)等匯入污水管網(wǎng)，導(dǎo)致污水處理廠進(jìn)水濃度低和河道經(jīng)常性污水溢流。

1.2 基礎(chǔ)資料不齊全，治水措施缺乏系統(tǒng)性

深圳市部分地下排水管網(wǎng)建設(shè)年代久遠(yuǎn)，尤其是城中村、工業(yè)區(qū)、住宅小區(qū)等自行建設(shè)的部分管道，設(shè)計(jì)圖紙缺失或與實(shí)際不符。新建管道由于建設(shè)質(zhì)量或未驗(yàn)收移交等原因?qū)е虏荒苋霂?kù)統(tǒng)計(jì)。過(guò)往資料不齊全，缺乏系統(tǒng)整理，沒(méi)有形成有效的信息化管理，使得深圳市治水工作難以達(dá)到準(zhǔn)確、高效、系統(tǒng)統(tǒng)籌的目標(biāo)。

1.3 干支管網(wǎng)不完善，“廠網(wǎng)”功效未能充分發(fā)揮

現(xiàn)階段深圳市污水配套管網(wǎng)雖已基本建成，但由于前期工程質(zhì)量、驗(yàn)收程序、管養(yǎng)水平等的差異，仍有部分區(qū)域通向污水處理廠的市政污水主干管不完善，上下游未能完全連通、織網(wǎng)成片，存在錯(cuò)接、斷頭現(xiàn)象。另外由于雨污分流不徹底、管道破損入滲等原因，目前仍有大量雨水、地下水等外水進(jìn)入污水管網(wǎng)當(dāng)中，導(dǎo)致雨天污水管網(wǎng)過(guò)流能力不足，部分檢查井出現(xiàn)溢流、倒灌現(xiàn)象。

1.4 暗涵雨季溢流污染嚴(yán)重

深圳市目前存在較多暗涵，暗涵多采用總口截污，污水通過(guò)暗涵排污口直排入河，雨季溢流污染嚴(yán)重，群眾反映強(qiáng)烈。暗涵排查涉及有限空間作業(yè)，必須制定相對(duì)應(yīng)的安全保證措施才能進(jìn)入。

2 排查必要性

2.1 響應(yīng)國(guó)家政府部門(mén)工作的要求

黨的十八大以來(lái)，習(xí)近平總書(shū)記提出了一系列關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)的新理念新思想新戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)綠水青山就是金山銀山，明確“十六字”治水方針，將水污染防治列入全面建成小康社會(huì)必須打贏的三大攻堅(jiān)戰(zhàn)范圍。2019年5月5日，國(guó)家三部委印發(fā)了《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案》(2019年—2021年)，明確要求：一是全面排查污水管網(wǎng)，二是污水處理廠進(jìn)水生化需氧量(BOD)濃度低于100 mg/L的，要制定“一廠一策”系統(tǒng)化整治方案。

2.2 今后治水提質(zhì)工作的基礎(chǔ)

深圳市仍面臨部分黑臭水體出現(xiàn)返潮無(wú)法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、污水處理廠進(jìn)廠濃度普遍偏低，運(yùn)行效率低下等嚴(yán)峻問(wèn)題，必須對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行工況評(píng)估，找出問(wèn)題根源。

2.3 建設(shè)智慧水務(wù)系統(tǒng)，提高工作效率的需要

國(guó)家三部委印發(fā)了《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案》(2019年—2021年)，其中要求：依法建立市政排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS)，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)信息化、賬冊(cè)化管理。

目前排水管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間久，數(shù)據(jù)不夠完整，部分?jǐn)?shù)據(jù)存在與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不一致現(xiàn)象。有必要結(jié)合國(guó)家、省、市智慧水務(wù)的相關(guān)工作要求，系統(tǒng)梳理現(xiàn)有管網(wǎng)成果資料，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)缺少資料、情況不明的排水管網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)排查，建立深圳市市政排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)庫(kù)。

3 排查目標(biāo)

以問(wèn)題為導(dǎo)向，以目標(biāo)為指引，開(kāi)展溯源排查。

1)分析河道水質(zhì)不達(dá)標(biāo)成因，找出關(guān)鍵問(wèn)題點(diǎn)，為深圳市水質(zhì)達(dá)標(biāo)提供治理措施。

2)分析污水處理廠進(jìn)水BOD濃度偏低的原因，圍繞服務(wù)區(qū)域管網(wǎng)制定“一廠一策”系統(tǒng)化整治方案。

3)建立深圳市排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4 排查內(nèi)容

從“廠、網(wǎng)、河、源”四個(gè)維度進(jìn)行排查。主要涉及污水處理廠、市政道路排水管網(wǎng)、城中村排水管網(wǎng)、截流管及暗涵等。

5 技術(shù)路線

技術(shù)路線見(jiàn)圖1。

6 實(shí)施方案

6.1 資料收集與分析

1)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)資料整合。

現(xiàn)狀排水管網(wǎng)資料來(lái)源于市水務(wù)局和規(guī)土委排水管線物探資料；移交至市水務(wù)局的竣工圖資料；市交委、市工務(wù)署在建擬建市政道路施工圖資料；當(dāng)年新設(shè)計(jì)的市政排水管線施工圖等四部分，形成的成果經(jīng)排水行業(yè)主管部門(mén)認(rèn)定后開(kāi)展排查。

2)管線CCTV檢測(cè)數(shù)據(jù)。

收集水務(wù)局往年開(kāi)展的排水管線排查資料，分析已完成及尚未開(kāi)展過(guò)CCTV管道檢測(cè)的管段范圍。

6.2 控制測(cè)量與地形測(cè)量

通過(guò)平面控制測(cè)量、四等水準(zhǔn)控制測(cè)量、地形圖測(cè)量等工作，為深圳市全面排查工作提供平面和高程基準(zhǔn)，提供管網(wǎng)所處的地形，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)。測(cè)量?jī)?nèi)容包括：首級(jí)GPS控制(D級(jí))、GPS加密控制(一級(jí))、四等水準(zhǔn)測(cè)量、1∶1 000地形補(bǔ)充測(cè)量。

6.3 排水管網(wǎng)探測(cè)

利用收集的排水管網(wǎng)資料作為工作底圖，采用直接打開(kāi)地面檢查井調(diào)查的方式，采用QV，全站儀，RTK，L型測(cè)量尺等儀器設(shè)備確定管道(溝)的埋深和走向、材質(zhì)、淤積、水深等屬性信息，初步查明管道存在的結(jié)構(gòu)性、功能性缺陷及混接情況。

6.4 截流管排查

利用收集的截流排水管網(wǎng)資料作為工作底圖，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查相關(guān)檢查井的連接關(guān)系、管道(溝)的斷面尺寸、管底埋深及材質(zhì)等參數(shù)，對(duì)截流干管節(jié)點(diǎn)及接入管水質(zhì)、水量指標(biāo)進(jìn)行快速檢測(cè)，根據(jù)水質(zhì)水量平衡分析，初步確定截流管外水入侵、錯(cuò)接混接、滲漏等情況。

6.5 暗涵排口排查

暗涵排查內(nèi)容主要包括：暗涵本體尺寸測(cè)量、暗涵內(nèi)排口排查以及暗涵檢查井調(diào)查。暗涵排口調(diào)查采用的主要技術(shù)手段有：QV,CCTV，三維激光掃描，全站儀測(cè)量等。

6.6 溯源排查

按照“雨天查雨水混入污水，晴天查污水混入雨水”的原則，利用物探、人工探查等方法，結(jié)合水質(zhì)檢測(cè)，自下而上溯源。以排口為起點(diǎn)，查明各條河涌入河排水口的納污區(qū)域和污水來(lái)源及混接點(diǎn)。以污水干管系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)，查明進(jìn)入污水系統(tǒng)的雨水來(lái)源及混接點(diǎn)。

6.7 面源污染及三池調(diào)查

采用資料調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地復(fù)核排查等方式復(fù)核面源污染信息和摸清三池(隔油池、化糞池和垃圾池)運(yùn)行現(xiàn)狀，及時(shí)發(fā)現(xiàn)遺漏或隱蔽的污染源，為實(shí)現(xiàn)全區(qū)域內(nèi)面源污染整治全覆蓋提供基礎(chǔ)資料。

6.8 清潔基流混接調(diào)查

清潔基流通過(guò)截污總口、混接點(diǎn)等途徑進(jìn)入了污水系統(tǒng)，降低了入廠污水的濃度，導(dǎo)致污水廠因?yàn)樘幚硪?guī)模不足而產(chǎn)生溢流。采用現(xiàn)場(chǎng)直接測(cè)量的方式調(diào)查混入污水系統(tǒng)的清潔基流流量以及水質(zhì)，提出了清潔基流釋放措施。

6.9 高水位大管徑管道檢測(cè)

由于污水主干管網(wǎng)末端管段常年滿(mǎn)管運(yùn)行、埋深大、調(diào)查難度大，一直以來(lái)缺少相應(yīng)管段的調(diào)查資料。采用聲吶、電法等方法進(jìn)行排查，采用水下無(wú)人潛水器、特種爬行器、水位計(jì)、管道聲吶儀、實(shí)時(shí)成像聲吶儀以及光學(xué)攝像儀等儀器設(shè)備。

6.10 管道內(nèi)窺檢測(cè)

利用專(zhuān)業(yè)CCTV檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)管網(wǎng)內(nèi)窺檢測(cè)監(jiān)視器觀察管道內(nèi)部狀況并進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像，以確定管道內(nèi)部缺陷，為管網(wǎng)修復(fù)提供基礎(chǔ)資料及修復(fù)建議。

6.11 工業(yè)廢水排放調(diào)查

采用資料調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地復(fù)核排查等方式復(fù)核深圳市范圍內(nèi)工業(yè)廢水的水質(zhì)(只測(cè)COD,BOD，氨氮等常規(guī)指標(biāo)。不包括揮發(fā)酚、氰化物、汞、鎘、鉛、鉻、砷等指標(biāo))、水量以及排放運(yùn)行現(xiàn)狀，及時(shí)發(fā)現(xiàn)遺漏或者隱蔽的污染源。系統(tǒng)評(píng)估其對(duì)污水處理廠進(jìn)水濃度的影響情況。

6.12 分析與評(píng)估

1)管網(wǎng)初步診斷分析。

基于排查的成果對(duì)排水管網(wǎng)系統(tǒng)分析評(píng)估是管網(wǎng)改造、提質(zhì)增效的重要依據(jù)。首先根據(jù)管網(wǎng)走向與連接關(guān)系將診斷區(qū)域劃分為幾個(gè)面積或管網(wǎng)長(zhǎng)度相近的診斷排水分區(qū)，每個(gè)診斷排水分區(qū)都設(shè)一個(gè)末端監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以代表整個(gè)分區(qū)的排水情況。根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)初步分析管網(wǎng)情況。

2)基于內(nèi)窺檢測(cè)對(duì)排水管網(wǎng)破損的分析與評(píng)估。

基于管道潛望鏡檢測(cè)(QV)、聲吶檢測(cè)、管道閉路電視檢測(cè)(CCTV)等檢測(cè)結(jié)果，精準(zhǔn)找到管道破損點(diǎn)的位置，并對(duì)破損點(diǎn)的缺陷等級(jí)及破損區(qū)域進(jìn)行評(píng)估。

6.13 排查工作成果

1)問(wèn)題清單及整改措施項(xiàng)目建議書(shū)。

范圍包括：管網(wǎng)錯(cuò)混接、管道缺陷、河道排口、暗涵汊流及排口、截污箱涵及接入排口、重點(diǎn)面源污染、清潔基流釋放、城中村三池(化糞池、隔油池、垃圾池)、小微水體。

2)“一廠一策”系統(tǒng)化整治方案。

根據(jù)既有管網(wǎng)資料梳理成果及現(xiàn)場(chǎng)排查成果，系統(tǒng)分析排水系統(tǒng)雨水、污水收集率，外水入滲入流情況，雨污分流效果、通過(guò)水量平衡計(jì)算、水質(zhì)分析檢測(cè)等手段，查找當(dāng)前排水系統(tǒng)存在問(wèn)題，開(kāi)展評(píng)估工作。按各污水處理廠服務(wù)范圍，分別編制“一廠一策”系統(tǒng)化整治方案。

3)提供排查范圍內(nèi)排水管網(wǎng)GIS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4)初期雨水污染負(fù)荷及削減對(duì)策研究報(bào)告。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)“廠、網(wǎng)、河、源”四個(gè)維度的全面排查，建立深圳市市政排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，制定“一廠一策”系統(tǒng)化整治方案。從源頭糾正城中村、廠區(qū)、小區(qū)排水管網(wǎng)錯(cuò)接亂排，完善市政主管網(wǎng)，從根本上理順市政管網(wǎng)系統(tǒng)，消減雨季入河污染負(fù)荷，提高污水處理能力，建設(shè)生態(tài)文明城市，真正的實(shí)現(xiàn)水污染防治、水生態(tài)保護(hù)和水資源管理。