吉娜
(廣州市水務(wù)工程技術(shù)中心,廣東廣州 510631)
隨著近些年來人口的大量涌入,廣州市城鎮(zhèn)范圍不斷擴(kuò)大,許多原為農(nóng)村村落的地域逐漸被包圍成為“城中村”,其具有吸納大量外來人口的功能。目前廣州市有300 余個(gè)城中村,涉及人口600 多萬(wàn)人[1]。城中村土地產(chǎn)權(quán)的原因形成獨(dú)特的建筑和排水系統(tǒng)特征,由于排水設(shè)施的不完善、不合理及管理不到位等問題,使大量污染物排入了河涌,成為廣州市黑臭河涌治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
城中村內(nèi)房屋生活污水多先排入化糞池后再排入合流渠道,部分生活廢水立管直接排入巷道的合流渠。由于村內(nèi)巷道和公共道路下普遍存在合流明渠、合流蓋板渠,導(dǎo)致了旱季污水的裸露流淌,使得村內(nèi)蚊蠅孳生、環(huán)境惡劣,另一方面生活垃圾可進(jìn)入合流系統(tǒng),導(dǎo)致合流管渠內(nèi)水力條件變差,加劇了污染物沉積,既增加了旱季污水溢流風(fēng)險(xiǎn),又增加了雨季溢流污水污染物負(fù)荷。
根據(jù)《廣州市治水三年行動(dòng)計(jì)劃(2017—2019)》,廣州市內(nèi)187 條黑臭河涌存在7 251 個(gè)排水口需要進(jìn)行整治(包含污水管排口、有污水混接的雨水管排口、合流管排口)[1],這其中部分排口位于城中村內(nèi)的河涌?jī)蓚?cè)。城中村內(nèi)鄰涌而建的房屋污水多直排河涌,村內(nèi)的溝渠多被騎壓成為暗渠,河涌被涌邊建筑物侵占管理范圍或過水?dāng)嗝?,難以沿線布置截污管道,因此現(xiàn)狀城中村污染源基本收集方式為在大型溝渠或河涌的末端設(shè)置截污閘或截污堰,將旱季污水截流進(jìn)入外圍的市政污水系統(tǒng),雨季則開閘排澇,防止造成村內(nèi)內(nèi)澇。城中村內(nèi)的渠道普遍存在尺寸較大的問題,導(dǎo)致了渠道內(nèi)旱季流速較低,也導(dǎo)致了下游截污管對(duì)雨季溢流污染的截流能力實(shí)際低于設(shè)計(jì)倍數(shù)。
城中村存在大量家庭式小作坊以及村級(jí)工業(yè)廠房,主要涉及皮具加工、服裝加工等制造加工[2]。這些企業(yè)能耗高、生產(chǎn)粗放,對(duì)水體水質(zhì)破壞大。城中村內(nèi)已實(shí)施的污水治理工程,未考慮村級(jí)工業(yè)廠房污水的收集,大量工業(yè)廢水未經(jīng)處理就排入了現(xiàn)有生活污水收集系統(tǒng)或經(jīng)排水口進(jìn)入河涌。
城中村外圍、河道末端截污系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多為截污堰、上開式截污閘,截污管水平方向與河(渠)道成銳角或直角,部分截污管管底與河(渠)道齊平,導(dǎo)致了截污井上游河(渠)道旱季壅水嚴(yán)重、水流速度小,易成為“沉淀池”,最終旱季積累的沉積物和垃圾在降雨時(shí)大量排入河涌。
早期廣州市大部分截污管設(shè)計(jì)截流倍數(shù)為1~2倍[3],隨著城中村吸納的外來人口的增加,流動(dòng)人口甚至是常住人口的數(shù)倍,外部截污管的實(shí)際截流倍數(shù)正逐漸減少,雨季溢流污染負(fù)荷逐漸增加。
城中村舊村(建成時(shí)間較遠(yuǎn))建筑密集、巷道狹窄、布局雜亂,部分河道或渠道被暗渠化,由于管理薄弱,城中村內(nèi)排水管線形成了走向不明、檢修通道不足、健康狀況參差不齊的現(xiàn)狀特征,采取任何一種污水收集系統(tǒng)措施,都依賴于全面深入的摸查,對(duì)工程勘測(cè)、方案設(shè)計(jì)和實(shí)施的各個(gè)環(huán)節(jié)要求均較高。
廣州市水系非常發(fā)達(dá),城中村區(qū)域中農(nóng)田灌溉渠與自然河道交織,部分排水渠、支涌存在山泉水、水庫(kù)水、地下水或農(nóng)田灌溉水等外水的排入。部分河涌是感潮河段,涌邊截污管的溢流堰高度低于潮水位、拍門關(guān)閉不嚴(yán),也是引起外水進(jìn)入截污系統(tǒng)的原因之一[3]。由于原截污系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)未能根據(jù)現(xiàn)狀排水系統(tǒng)運(yùn)行污水濃度情況進(jìn)行溯源截污、清污分流,使得清水?dāng)D占了污水管的空間,降低了污水收集系統(tǒng)收集能力和污水處理系統(tǒng)的效能。廣州市多個(gè)污水廠存在實(shí)際進(jìn)水污染物濃度低于設(shè)計(jì)值的情況,說明現(xiàn)狀排水系統(tǒng)有大量外水排入。
舊村區(qū)域的建筑建設(shè)雜亂無(wú)章、巷道狹窄。建筑樓層為4~10 層不等,巷道為1~3 m,建筑側(cè)墻之間間距為1~2 m,“握手樓”“一線天”等就是對(duì)部分城中村內(nèi)密集程度的形容。部分新村區(qū)域因有較好的集體公約,樓間距、道路寬度較合理,但部分巷道位置狹窄,難以布置雨水和污水兩套管道。
通過“洗樓”,對(duì)城中村所有建構(gòu)筑物進(jìn)行地毯式摸查,挨家挨戶查清建構(gòu)筑物底數(shù),為每棟樓暗藏的污染源建立“身份卡”,甄別定性“五違散亂污”(涉嫌違法用地、違法建設(shè)、違法經(jīng)營(yíng)、違法生產(chǎn)、違法排污的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)),通過各部門聯(lián)合執(zhí)法進(jìn)行整改,整改措施以“關(guān)閉或搬遷為主、就地整改為輔”[4]。對(duì)于侵占河涌管理范圍的工業(yè)廠房進(jìn)行拆除,盡量打通沿河的通道。
結(jié)合廣州市降雨量多、現(xiàn)狀合流系統(tǒng)運(yùn)行污染物濃度偏低,現(xiàn)狀市政主干管系統(tǒng)、泵站及水廠規(guī)模不滿足收集和處理雨季溢流污水的需求,部分現(xiàn)狀排水渠道被騎壓難以管養(yǎng)等因素,《廣州市城中村治污技術(shù)指引(修訂版)》中要求有條件的城中村區(qū)域,通過新建或完善污水系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)清污分流、雨污分流。
結(jié)合城中村部分道路狹窄的重要特征,宜采用不完全分流式,將雨水通過地面散排或者地面淺溝排入外部的雨水管網(wǎng)系統(tǒng)。城中村內(nèi)已存在一套合流管渠的,應(yīng)充分利用該套系統(tǒng)作為污水系統(tǒng)或雨水系統(tǒng),應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀管道標(biāo)高、健康狀況等具體條件進(jìn)行方案比選。
在全面摸清現(xiàn)狀排水系統(tǒng)信息和健康狀況的基礎(chǔ)上,從建筑立管改造開始,對(duì)污水立管、收集支管、污水主管進(jìn)行完善,對(duì)錯(cuò)混接點(diǎn)進(jìn)行接駁改造,實(shí)現(xiàn)“雨污分流”“清污分流”,確保污水收集率及最大程度地排除外水,提升污水收集、處理系統(tǒng)效能。
5.1.1 算準(zhǔn)水賬
應(yīng)深入村內(nèi)調(diào)查,掌握村內(nèi)用水構(gòu)成、用水量、人口構(gòu)成(常住人口、流動(dòng)人口),必要時(shí)進(jìn)行污水濃度和污水量的實(shí)測(cè),通過多種方法測(cè)算出可靠度高的污水量值,在此基礎(chǔ)上再做適當(dāng)預(yù)留,否則管徑規(guī)模、系統(tǒng)收水量均難以合理評(píng)估,難以保證工程的合理、經(jīng)濟(jì)。
5.1.2 摸清排水系統(tǒng)信息
測(cè)繪最新的地形圖,全面摸查現(xiàn)狀排水管網(wǎng)信息,包括所有房屋的建筑排水系統(tǒng)和埋地排水系統(tǒng)。其中,建筑排水系統(tǒng)需要摸清立管位置、性質(zhì)、化糞池位置以及排水去向,以此確保所有房屋的污染源無(wú)遺漏(見圖1)。在摸清了埋地排水系統(tǒng)分布信息后,便可確定村內(nèi)排水系統(tǒng)的收集范圍、污染源去向以及是否需要新建管道等,可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)污水收集方案。對(duì)于已存在兩套管道的,由于需要充分利用現(xiàn)有管道分別作為污水管和雨水管,故需要對(duì)錯(cuò)混接點(diǎn)進(jìn)行摸查,明確節(jié)點(diǎn)改造方案。

圖1 污染源現(xiàn)狀摸查平面示意
5.2.1 建筑立管的分流改造——“源頭收集、逐戶改造”
分流改造應(yīng)從立管開始。利用現(xiàn)狀合流立管作為污水立管(新建通氣管及通氣帽),新建雨水立管接天面雨水斗,通過此方法實(shí)現(xiàn)建筑排水系統(tǒng)雨污分流。建筑污水立管應(yīng)接入化糞池后再接入道路上的污水管道中。立管改造方案見圖2[5]。

圖2 建筑立管排水改造方案
5.2.2 埋地排水系統(tǒng)的分流改造——合理設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)方案
(1)道路寬度滿足兩套排水管管位需求的布置方案:經(jīng)比選后,新建污水管或雨水管渠,見圖3。

圖3 城中村一般巷道管位標(biāo)準(zhǔn)斷面圖(新建污水管方案)
(2)狹窄巷道(道路寬度不滿足兩套排水管管位需求)的排水管布置方案:主要采取埋設(shè)污水管道,雨水找坡散排的分流改造方案。具體做法為雨水立管在巷道地面斷接,巷道地面找坡,下雨時(shí)雨水直接散排至地面,再順坡排至道路雨水邊溝或管渠,見圖4。

圖4 城中村狹窄巷道管位斷面圖(雨水淺溝或找坡散排方案)
檢查井可采用尺寸較小的方井。此方法既可解決狹窄巷道無(wú)足夠管位鋪設(shè)排水管的難題,又可以將建筑雨水系統(tǒng)末端暴露在外,旱天時(shí)可直接通過目測(cè)雨水立管是否有水排出,來判斷雨水立管是否混接了污水。雨水路面散排實(shí)例見圖5。

圖5 某村污水治理工程雨水路面散排實(shí)例
騎壓河涌或者暗渠的民宅,其污染物多直排河涌,這種情況下的污水收集可采用涌邊截污方式,如排水改造、涌邊掛管、暗渠內(nèi)埋管、新建明涌邊渠等。南蛇坑涌是流經(jīng)城中村的一條內(nèi)河涌,部分河段被覆蓋成為暗涌,源于白云山,旱季有山水排入,城中村內(nèi)污水直排入河涌,造成了清污混流,目前通過在渠內(nèi)兩側(cè)新建污水管渠,在涌邊兩側(cè)城中村的直排污水口進(jìn)行收集,山水則通過原南蛇坑渠道向下游轉(zhuǎn)輸,實(shí)現(xiàn)了清污分流。下一步再通過城中村雨污分流工程,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整個(gè)流域內(nèi)的雨污分流。
設(shè)計(jì)方案應(yīng)同步理順村內(nèi)雨水排放通道,針對(duì)內(nèi)澇點(diǎn)設(shè)計(jì)解決方案,實(shí)現(xiàn)“污澇同治”。原合流系統(tǒng)改為雨水系統(tǒng)的,應(yīng)對(duì)其與截污管銜接處的截流井進(jìn)行改造,與截污管斷開連接。建筑排水立管改造后,應(yīng)通過噴涂不同顏色的方法對(duì)建筑立管的雨水管和污水管進(jìn)行區(qū)分,便于后續(xù)的驗(yàn)收、維護(hù)、監(jiān)管。
為保證設(shè)計(jì)深度和投資合理,廣州市水務(wù)局組織編制了《城中村污水治理工程方案編制指引》《城中村污水治理工程投資控制指引》,以指導(dǎo)相關(guān)工程的設(shè)計(jì)和投資估算的編制。
城中村污水治理工程由市財(cái)政出資,區(qū)級(jí)水務(wù)局具體實(shí)施,可發(fā)揮屬地管理優(yōu)勢(shì)。黃埔區(qū)通過試點(diǎn)先行取得村民的認(rèn)可后,順利展開了其區(qū)內(nèi)其他城中村的污水治理項(xiàng)目。廣州市白云區(qū)的農(nóng)村污水治理工程多與自來水改造工程同步實(shí)施,且工程實(shí)施后對(duì)路面進(jìn)行修整,可改善村內(nèi)的居住環(huán)境,因此民眾的接受度較高。在實(shí)施過程中,充分利用村組織、居民力量(如聘請(qǐng)村內(nèi)協(xié)調(diào)人員等),加強(qiáng)與村民的溝通協(xié)調(diào),合理安排施工時(shí)間,利用技術(shù)實(shí)時(shí)了解交通情況,并組成交通疏解小組及時(shí)疏解擁堵,通過采取以上措施,工程得以順利推進(jìn)[6]。
設(shè)計(jì)圖紙中應(yīng)明確該村各個(gè)方向污水、雨水接入公共排水管道的位置,以便于工程驗(yàn)收時(shí)開展水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)。施工驗(yàn)收環(huán)節(jié),宜在作為雨水系統(tǒng)的管道系統(tǒng)中設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)是否存在污水,如存在,則說明存在錯(cuò)混接,應(yīng)進(jìn)行整改。
落實(shí)區(qū)、街(鎮(zhèn))、村各級(jí)維護(hù)管理的機(jī)構(gòu)、人員及巡查、維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,建立定期檢查、考核制度。依托“河長(zhǎng)制”建立長(zhǎng)效管護(hù)機(jī)制,明確村居級(jí)河長(zhǎng)的主要責(zé)任,帶動(dòng)基層組織參與到治水工作“一盤棋”當(dāng)中。
許多城中村中有村級(jí)工業(yè)區(qū)(如白云區(qū)),是村居外的集體用地被租賃給工廠、小企業(yè)而形成的相對(duì)集中區(qū)域,缺乏污水集中收集和處理系統(tǒng)。目前大部分污水管道工程僅為這些工業(yè)企業(yè)單元提供了接駁點(diǎn),待其生活污水自行接駁、工業(yè)污水處理達(dá)到下水道排水標(biāo)準(zhǔn)后才能接駁進(jìn)入市政污水系統(tǒng)。這些工業(yè)區(qū)排水單元需按照“廣州市第4 號(hào)總河長(zhǎng)令”的要求,盡早明確、推進(jìn)污水收集和處理方案,才能確保水環(huán)境改善目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
城中村作為城市發(fā)展中出現(xiàn)的一個(gè)典型的人口高密度區(qū)域,其排水系統(tǒng)的完善對(duì)于城市宜居水平的提高、城市環(huán)境的改善有重要作用,也正是由于其權(quán)屬關(guān)系、建筑特征、騎壓水體等原因,成為廣州市治水工作中的一塊“難啃的骨頭”。廣州市通過采取全面摸查、源頭收集、逐戶改造等措施,解開了城中村環(huán)境治理的困局,其污染源收集措施、工程推進(jìn)方法,對(duì)于其他城市老城區(qū)、密集區(qū)域的排水改造工程有積極的啟示意義。