城市排水體制現狀及問題對策探究

時 萌 嵇文暉 楊成昊 彭曉晗

（1 中煤科工集團上海有限公司 上海 200030 2 華東師范大學生態與環境科學學院 上海 200241）

引言

隨著社會的不斷發展，我國的產業結構不斷豐富，工業企業迅速發展，污水排放帶來的水環境污染問題日益嚴重。2021 年11 月，中共中央、國務院印發《關于深入打好污染防治攻堅戰的意見》，也表明打好碧水保衛戰的重要性。而污水治理作為打好污染防治攻堅戰的重要內容，近年來在國家的緊抓、緊管之下，我國各地方都在全力持續深入做好污水治理工作，對污水集中收集、控制污水達標排放，污水治理工作開展的如火如荼。但在污水排放的過程中，污水收集系統是排水系統中不可或缺的重要組成，其具有污水收集、污水轉運的功能，是污水治理過程中的首要環節，不僅能從根本上影響市政排水管網的規劃、建設與維護，還對后續污水處理設施的設計、運行有著深遠的影響。

目前 ，由于城市化進程的不斷推進，人口快速增長，污水收集系統壓力也在持續增加，同時地鐵、高架、隧道的建設對污水管網造成了一定的隱患，大大影響了污水收集質量。而污水收集的質量也會對污水后續的處理效率產生較大影響，因此保證污水收集系統的穩定運行非常重要。一般而言，影響污水收集系統穩定運行的因素包括污水流量、污水流速、污水水質等。但在我國，污水收集系統與排水體制密切相關。我國的排水體制一般為合流制、分流制[1]。由于不同排水體制具有不同的特點，不同城市間的基礎設施與地質條件也差別較大，因此不同的城市往往會選擇不同的排水體制，但我國也有很多城市選擇混合型的排水體制。本文綜述了近年來部分城市排水體制情況，梳理不同城市在建設污水管網時存在的問題，總結存在的問題及原因，并提出優化改進建議，為污水管網的設計與規劃提供參考。

1 我國排水體制現狀

我國城市的排水體制一般與城市經濟發展水平息息相關，小型城市一般為合流制，中大型城市為合流、分流混合或分流制。而從城市建設角度分析，老城區多為合流制，新城區多為分流制。因此，在多數的老城區改造案例中，往往還是以合流制為基礎，只是增設截留干管將排水體制升級為截留式合流制，實現在控制預算的前提下滿足環保的需求。本文對全國31個省份的32 個地區排水體制及年GDP 排名情況總結見表1。

表1 31 個省份的32 個地區排水體制及2021 年GDP 排名情況

張靖晨等[2]對湖南省岳陽市羅家坡片區進行調研，選取了2 個典型區域，均為截流式合流制的排水體制，發現因污水直排、溢流污染、混接錯接、管道問題等原因導致存在受納污水水質差、污水廠進水濃度低等問題，因此結合區域經濟情況及基礎設施情況，建議老城區處保留截流式合流制，末端增設溢流污染控制錯輸，遠期規劃為雨污分流制；建成區設計為雨污分流制。張榮芳等[3]對廣東省肇慶市四會市排水體制進行了評估，四會市舊城區為合流制，為了提高污水收集率，建成了污水截流系統，新城區為雨污分流制，評估發現存在溢流污染、城市水面率下降、排水管道淤積不暢、排水配套設施不足等問題，建議采用小型、分散的方式建設于水深偷襲套，控制雨水徑流量，老城區采用截流式合流制，其他采用完全分流制。朱富坤[4]對江蘇省鎮江市揚中市進行了分析與研究，揚中市建市時間較短，現采用的是在原農田排管系統上建設的直排式合流制，因此建議老城區保留合流管道，采用截流式合流制，新城區采用雨污分流制。姚娟[5]對廣東省廣州市城鎮污水處理系統進行了分析，廣州市是合流制、分流制并存，存在大量的由自然河道、排洪溝渠組成的合流渠箱，不利于污水收集，但通過采用雨污分流、管網修復、排水戶管理等措施有效提高了污水收集效率。王江海等[6]對山東省濟南市進行了探討，濟南市老城區的排水體制多為合流制，存在水量負荷大、污染物濃度低、管道淤積破損等問題，應采用嚴控污水直排口、優化溢流、防止河水倒灌等措施，并逐步建立“分流制為主，困難地區合流制為輔”的排水體制。

除此之外，陜西省西安市藍田縣以合流制為主，存在管理不嚴、管道老化、覆蓋不全面、缺乏管理措施等問題[7]。上海市排水體制以“分流制為主，合流制為輔”，對已建合流制采用截流調蓄處理等措施進行完善[8]。吉林省長春市為合流制、分流制并存，老城區為合流制，朝陽區、綠園區一級新建開發區等主要為分流制[9]。遼寧省沈陽市主城區以分流制為主，渾河以北主城區合流制區域為28%，分流不徹底的區域占13%，渾河以南主城區為分流制[10]。河北省石家莊市總體規劃指出排水體制采用雨污分流制。青海省西寧市以合流制為主，新區建設實現雨污分流，并逐步推動污水的截流、收集、納管與雨污分流改造。河南省鄭州市排水體制采用雨污分流制。山西省新建城區及道路均按照雨污分流制進行建設，不具備條件的要盡快建設截流管道；晉城市合流制、分流制并存，舊城區以外的新建城區采用雨污分流制排水系統，因使用時間較長存在管道破損、堵塞、塌陷情況，同時存在設計管徑偏小的情況[11]。湖北省宜昌市夷陵區以合流制為主，地勢復雜管道較為分散。四川省成都市排水體制為雨污分流制，存在污水管道缺乏調控措施、連接管的情況。貴州省貴陽市中心城區主要以雨污分流制為主，存在污水處理廠進水污染物濃度低、雨污混接等情況[12]。云南省昆明市主城區二環路內為截流式合流制，外為分流制，也存在入水濃度普遍偏低的情況[13]。浙江省杭州市主城區以“分流制為主，合流制為輔”，合流制排水管網中直排式、截流式并存。江西省南昌市以雨污分流制為主，部分區域為雨污合流，存在管線設計標準偏低、管道老化、設備老化、未及時清淤等問題[14]。福建省福州市以分流制為主，分流制建設困難區域以截流式合流制過渡，存在雨污混接、溢流污染、初期雨水污染嚴重等問題。海南省海口市舊城區以合流制為主，新改建區域以分流制為主，存在排水系統破損、排水體制混亂、管道建設滯后等問題[15]。新疆維吾爾自治區烏魯木齊氣候較為干旱，以合流制為主，部分區域建設了雨水管網。內蒙古自治區呼和浩特市的排水體制是雨污分流制。寧夏回族自治區銀川市興慶區主要采用截流式雨污合流制排水體制。廣西壯族自治區南寧市降水量豐富，舊城區截流式為合流制，新城區為分流制。西藏自治區拉薩市合流制、分流制并存，要求新建排水管網為分流制。天津市合流制、分流制并存，雨污分流不完善，排水建設不足[16]。北京市舊城區以合流制為主、重慶市小城鎮為合流制、安徽省馬鞍山市舊城區以合流制為主、甘肅省武威市民勤縣以合流制為主、黑龍江省牡丹江市老城區主要為合流制。

2 我國排水體制現狀分析

我國排水體制調研結果如圖1 所示，可見沿海區域、經濟發達區域分流制占比更多。同時，結合各地降雨量情況，干旱地區合流制占比較多，因此我國排水體制與地理位置、降水量、經濟發展等因素息息相關。但分流制與合流制相比，雖然環保程度增加，但其工程預算卻也隨之增長，因而整體經濟實力成為城市選擇排水體制的重要條件。此外，部分地區受各種因素影響排水體制以合流制為主，很明顯無法滿足城市發展需要，而采用截流管道改造的方式將直排式合流制升級為截流式合流制，可大大提高污水的收集與處理效率。其實，綜合來看，我國排水體制為合流制、分流制混合，經濟發達地區分流制優先，各城市根據經濟發展形勢積極向完全分流制靠攏，并根據實際情況采用截流式合流制過渡。

圖1 排水體制調研示意圖

3 我國排水體制存在的問題

3.1 污水收集系統建設規模不足

我國城市發展、人口增長速度快，新老城區污水管網建設青黃不接，部分城區未建設污水管網，現有污水收集系統無法滿足城市污水處理需求。污水管網設計使用年限短，設計用材質量較差，到達使用年限后未及時進行維保、改造。污水管網設計無法滿足實際需求，如埋深較淺、設計管徑較小等，設計不合理，存在雨水管道、污水管道混接、錯接的情況，或造成雨水口、污水口堵塞。污水管網使用時間長，管道老化，無法正常使用。排水機制設計不合理，未充分考慮經濟情況盲目采用完全分流制，導致工期較長或無法正常施工。

3.2 污水管網質量保障與運維管理能力不足

中小型城市或大型城市老城區早期污水管網主要以混凝土管材為主，同時未能進行持續、規范有效地維護及保養，在使用中容易出現滲漏的情況，同時存在破損、淤積、堵塞等不同程度的結構性、功能性缺陷。雨水篦、下水道等由于清理不及時，易發生堵塞，會導致污水直接溢流至水體，使城市污水管網利用率與污水收集率降低。管材到達使用壽命后缺乏后期的維護及更換。工業廢水的排放沒有進行嚴格的監管。施工時施工單位未嚴格按照圖紙及建設要求進行施工，使得后期維護保養、檢查維修等工作開展困難。

3.3 污水管網規劃不足

各城市進行污水管網規劃時受地理位置、設計理念、資金情況等影響，存在埋深不足、走線隨意等情況，易在地鐵、高鐵等軌道交通建設或其他管道建設中出現沖突。市政管網與小區管網的連接中存在錯接、亂接等情況。由于規劃及施工過程中的建設問題，造成后期管路堵塞，維修困難。我國南北方氣候差異較大，降水量、排水量不同，有些設計規劃無法滿足防洪排澇要求，同時規劃初期污水管網服務范圍、服務人口、單位人口排水量等與城市發展規劃不一致，導致污水管網建成后，廢水收集能力較差。

4 建議與展望

污水改造應與城市發展規劃相結合，進行實地調研與規劃,應保證各污水管道節點能夠及時進行維護保養與維修,并結合信息化、數字化技術，強化污水管網的動態監管，以及結合工程造價及實際情況進行多方案對比，充分考慮設計流速、設計充滿度等方面對污水流量、管徑等因素的影響。同時，根據現場情況優化管網布置，考慮平行式、交叉式在實際應用時的優缺點。充分調研現有管網情況，在升級改造前要對現有的管網資料進行分析與調研，并進行實地考察，將原有污水管網充分利用，同時使用在耐腐蝕、使用壽命、運輸、施工效率等方面有顯著的進步的新型材料進行管網改造；掌握各區域的埋深、走向、布線方式等信息，梳理是否存在漏接、錯接等問題，并對小區、街坊、商業街等較為復雜的連接區域進行整體把握，結合城市污水處理設施的情況，合理規劃管道走線，在保障施工的前提下降低對周圍居民的影響，為群眾的正常生活打好基礎。另外，還應加強對施工過程中污水泄露、管道爆裂等重大安全隱患的管理，做好應急預案，盡可能填補城市污水收集的空白區，做好污水處理的前提工作（污水收集），保證污水管網的完整性。施工時要在施工各個環節加強材料質量檢測，防止運輸、儲存等環節導致的管道破損以及給工程質量帶來的隱患。

結語

排水體制關系到城市環境保護、排水暢通、居民生活品質，對城市的發展有很大影響。因此，在排水體制規劃設計與優化改造過程中要充分參考不同城市的案例，對本城市的地理條件、基礎設施、水文信息等資料進行調研與核實，要保障施工全過程的質量及后續的維護、保養檢修，通過建設合理的污水管網與持續優化，為城市的穩定發展提供保障。