提質增效及海綿城市的雙理念住宅小區系統化改造策略研究

程銳輝

[上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市200092]

0 引 言

目前我國多數城市污水處理率高達95%以上，但仍普遍存在污水處理廠進水濃度長期偏低，尤其南方城市，遠達不到設計進水濃度要求，導致污水處理的運行成本增加、投資浪費等問題[1]。為全面提升城市生活污水收集處理能力和水平，2019 年5 月，住建部、生態環境部、發改委等三部門聯合發布了《城鎮污水處理提質增效三年行動方案（2019—2021 年）》，同時各省市及地級市結合地方情況相繼發布了本地的污水提質增效三年行動方案。方案要求了加快補齊城鎮污水收集和處理設施短板，盡快實現污水管網全覆蓋、全收集、全處理。

國家及各省市的“十四五”規劃都要求了建設海綿城市、韌性城市；2021 年4 月國務院辦公廳發布了《關于加強城市內澇治理的實施意見》提出有條件的地方積極推進海綿城市建設；2021 年4 月財政部、住建部、水利部等三部門聯合發布的《關于開展系統化全域推進海綿城市建設示范工作的通知》提出“十四五”期間選取示范城市系統化全域推進海綿城市建設，并給予定額補助。

居住小區作為城市建設用地的重要組成部分，也是污水產生源頭和積水內澇重發區。小區建設過程受限于時代局限，排水系統建設存在一定缺陷；同時由于管理職責不清晰，后期管養欠缺，引發排水系統錯接混接、缺陷、過水能力不足、宜居性差等問題，導致污水外溢、大量外水進入、積水內澇頻發，嚴重影響了污水處理提質增效的落實和居民幸福感、獲得感的提升。

當前，小區改造有海綿城市建設、老舊小區改造、提質增效等相關政策要求，具體要求有控制積水內澇、污水治理、雨水利用、提高居住舒適度等。為避免對居民生活產生過度影響，工程建設投資的浪費，小區改造應實現多種政策和實施工程相融合，達到“多理念合一”[2]。本文將海綿城市理念融入小區雨污分流改造中，系統梳理小區改造的實施策略，并以華東地區某城市的小區為研究案例，可為小區系統化改造提供參考。

1 小區改造實施策略

1.1 方案思路

以排水系統的物探資料及整體排查為基礎，結合氣象、下墊面等海綿本底條件調查。梳理明確排水系統的雨污混接、管道缺陷、過水能力、積水內澇等問題，從而提出相應問題的改造方案。具體技術路線見圖1。

圖1 技術路線圖

1.2 建筑立管改造策略

小區建筑南側排水立管改造依據陽臺排水立管數，建筑物高度及建筑外墻空間等，總體上可成四種類型，見表1、圖2。

圖2 排水立管改造類型示意圖

表1 分類建筑立管改造的界定條件

總體原則上，當只有一套排水立管的多層建筑（不高于11 層），排水立管存在雨污混接，且建筑有條件新增排水立管時，其原立管應作為污水立管，新建雨水立管。高層（超過11 層），或建筑外墻無空間安裝排水立管，居民不同意立管改造，宜進行末端截污；當有兩套排水立管，多層建筑（不高于11 層）雨水立管有污水接入，且外墻有施工空間的，應將接入的污水支管改造排至污水立管。高層建筑（超過11層），或建筑外墻無施工空間，應督促住戶將接入的污水支管改造排至污水立管，無法完成的宜進行末端截污。

1.3 小區埋地管網改造和海綿化提升策略

小區埋地管網改造類型根據市政道路排水體制和小區內部排水體制，主要分為四類，見表2。

表2 埋地管網改造類型

A 類和B 類小區的排水體制都為分流制，主要改造內容一方面是混接錯接點改造，即將混接錯接點斷開封堵后接入相應的管網，B 類小區增加小區出戶管的改造（見圖3）；另一方面針對初雨污染和積水點問題進行海綿化改造，如針對性地建設植草溝、透水混凝土等海綿設施。

圖3 埋地管A 類、B 類改造示意圖

C 類和D 類小區排水體制為合流制，主要改造內容為雨污分流與初雨控制（見圖4）。考慮到化糞池前污水接入管較多，而雨水立管可散排至雨水篦子；化糞池后一般無污水接入，而有小區內部道路雨水篦子接入。小區雨污分流將化糞池前合流管保留為污水管，新建雨水管；化糞池后合流管保留為雨水管，新建污水管。初雨控制與A 類和B 類小區改造類似。

圖4 埋地管C 類、D 類改造示意圖

2 小區改造工程案例

2.1 現狀及問題分析

華東地區某一小區占地面積約4.5 hm2，地面高程為15.7～16.6 m。小區內部為分流制排水系統，雨水管總長約1.9 km，有雨水邊溝長約0.3 km；室外污水管總長約1.89 km。

小區內部埋地雨污水管道存在10 處雨污混接，均為雨水接入污水；有7 處污水未接入化糞池。管道病害中結構性缺陷有21 處。立管有71 處建筑立管混接，主要為南陽臺洗衣機廢水混接入雨水立管。根據現場勘查，內部有一處積水點，因另一小區地坪高于本小區約3 m，大雨時雨水流入本小區在10 棟前形成積水，見圖5。

圖5 現狀問題分析圖

2.2 方案論證

排水管徑復核：

小區匯水分區分為東西兩片區，經校核，現狀樓前DN300 雨水管和東區DN600 雨水管可以滿足3 a重現期的排水標準。西區末端DN400 雨水管不滿足3 a 重現期排水要求。

小區單棟人數為144 人，總人數為2 020 人。小區現狀污水樓前管管徑為DN300，經校核現狀污水樓前管及污水主管均滿足設計要求。

2.3 改造總體思路

（1）小區埋地雨污水收集系統較完善，雖然西區雨水管不滿足3 a 重現期，但考慮僅1 處積水點，且積水并不嚴重，從工程進度和經濟性出發，本次改造不考慮增加小區雨水管管徑，通過優化管道坡度和新建雨水箅子，同時根據實地情況建造海綿設施，緩解該處積水問題。

（2）經校核小區樓前污水管及污水主管均能滿足設計要求；雨污錯接混接問題按A 類改造方式進行改造。

（3）小區為6 層多層建筑，雨水立管改造難度較小，按立管第I 類改造方式進行改造。

2.4 方案設計

2.4.1 室外埋地雨污水管道改造

（1）雨污混接改造

針對該小區雨水口接入污水井，改造工程方案為封堵原混接管段。若混接雨水口周邊有雨水管網且管道埋深允許接入，則就近接入，否則新建雨水管接入小區雨水系統。以1 棟北側8# 混接點改造為例，將接入污水井的雨水管斷開，由于北側綠化帶中無雨水管，因此在新增一路雨水管道，將雨水口接入現狀雨水管道，見圖6。

圖6 8# 混接點改造圖

（2）生活污水未經化糞池

本次改造方案為，在缺少化糞池處增設化糞池；沿街3 層門面房增設隔油池；翻建污水管，將生活污水經過化糞池預處理后再匯入小區主管網，見圖7。

圖7 翻建污水管，接入化糞池

（3）積水點改造

小區的一處積水點位于10 棟北側，該處積水主要是由于北側另一小區雨水流入該區域，且管道出現多段反坡，見圖8。本次改造將該處管道全部翻建，優化管道坡度，并在路邊新建雨水箅子接入雨水管。由于該區域無條件建造海綿設施，不進行海綿改造。

圖8 積水點現場圖

（4）管道病害修復

本次設計對于結構性管道病害，新建管道予以修復。功能性缺陷管道優先采取清理疏通方案，若清理疏通無法進行則與結構性管道病害的修復方案保持一致。

2.4.2 建筑立管改造和海綿化提升

（1）純雨水立管散排

小區部分純雨水立管無污水接入，現狀屋面雨水經雨水立管無組織散排。同時小區內部綠化混亂，一定程度上影響居民生活質量。本次結合海綿城市建設理念，將雨水立管散排的雨水進行下滲、滯蓄、凈化、回用，并改造小區內部綠化，提高居民生活質量，見圖9。

圖9 純雨水立管散排的海綿改造

（2）雨水立管混接

將現狀雨水立管保留作為污水立管進行使用，并斷開其與屋面雨水斗的連接，新建伸頂排氣設施，同時在屋面合適位置新建雨水立管，接入周邊雨水系統，如立管第I 類改造方式。

3 結論建議

（1）在海綿城市、老舊小區改造、提質增效等多項政策下，為避免工程投資浪費，降低對居民生活影響，小區改造方案編制需要對多種政策進行融合，合理制定。

（2）基于排水系統排查，結合氣象、下墊面等本底調查，明確排水系統等問題，針對性提出相應改造方案的系統化改造技術路線，即根據陽臺排水立管數（一套、兩套），建筑物高度（11 層分界）及建筑外墻空間（有無施工空間）等情況，排水立管改造可分為四類；根據市政道路排水體制和小區內部排水體制，埋地管網改造分為四類，并針對不同類型的改造時序安排提出了具體建議。

（3）通過開展管網改造，實現晴天雨水總出口無水排出，雨天污水總出口污水量無明顯波動。結合因地制宜的建造雨水花園等海綿設施，可有效控制了徑流總量，提高雨水資源利用量，同時改善小區居住環境。

（4）工程實踐表明，現場施工會發生設計與實際不符，如錯接點未標出需改造、管線管位不準確。為減少對居民生活影響，小區改造工程工期要求盡量短，若要順利開展，保障工程質量，建議加強前期資料收集調查，管網、地形等勘測。