海綿城市理念下的排水管網提質增效策略探究

【摘" " 要】：排水管網提質增效是海綿城市建設的重要組成部分。為了探究海綿城市理念下的排水管網提質增效策略，以三亞市建成區市政排水管網提質增效為研究對象，總結現狀排水管網存在的問題，提出排水管網檢測、管網缺陷修復治理及排水管網錯混接改造方案。

【關鍵詞】：海綿城市；提質增效；排水管網

Exploration of Strategies for Improving Quality and Efficiency of Drainage System under the Sponge City Concept

LI Zhiyuan，WANG Shaohua，LIU Bin

（Tianjin Municipal Engineering Design amp;Research Institute Co.Ltd.， Tianjin 300457，China）

【Abstract】：Improving the quality and efficiency of drainage networks is an important component of sponge city construction. In order to explore the strategies for improving the quality and efficiency of drainage networks under the concept of sponge city， this article takes the municipal drainage network in the built-up area of Sanya City as the research object， summarizes the problems existing in the current drainage system， and proposes comprehensive treatment strategies such as drainage system detection plan， network defect repair and treatment plan， and drainage system wrong and mixed connection transformation plan， in order to support the construction of sponge city through the improvement of network quality and efficiency.

【Key words】：sponge city;improve quality and efficiency; drainage network

排水管網提質增效是海綿城市建設的重要組成部分[1]。當前，我國城鎮污水收集處理系統普遍存在質量不高、效能偏低等突出問題，具體有城市地表水體長期黑臭和部分城鎮污水處理廠進水濃度長期偏低等外部表征[2]。城市建成區一般人員密集，管網錯綜復雜，排水管網的健康狀況差、運行效率低，制約著城市排水和海綿城市建設[3]。

本文以三亞市建成區紅沙片區為例，分析城市排水系統存在問題的基礎上，結合海綿城市建設理念，提出城市建成區市政排水管網提質增效的實施策略。

1 工程概況

1.1 現狀

區域內為現狀建成區，路網密集，地塊以建成小區、商業及城中村為主，入住率高，車流人流密集，雨污水管網完善；有2座污水處理廠、15座市政污水泵站，市政排水管網長度約230 km。

1.2 現狀排水系統問題分析

1）污水處理廠處理能力不足。現狀處理能力17.5 m3/d。2020年10月—2021年10月數據，污水廠年進水量合計7 406×104 m3/a，平均日進水量為18.910 m3，大多數月份的進水量大于其實際處理能力。見圖1。

2）污水處理廠進水濃度低，可生化性較差。2020年10月—2021年10月，BOD5進水質量濃度距離住房和城鄉建設部（以下簡稱“住建部”）要求的提質增效目標（100 mg/L）差距較大，進水可生化性較差。另外，進水BOD質量濃度與廠進水量之間存在明顯的關聯性，當進水量高時，進水BOD質量濃度偏低，說明有大量外來水進入。見圖2。

3）污水集中收集率偏低。三亞中心城區進廠水量19.22 m3/d，BOD5質量濃度59.11 mg/L，人口約63.7萬人，根據住建部統計城市生活污水集中收集率公式測算，三亞市中心城區污水集中收集率約35%。由此可見系統污水收集率偏低。

4）排水管道缺陷嚴重。三亞市 2020年實施了一系列污水干管清淤檢測工程，共檢測污水干管 112" km，發現管道缺陷4 015處，平均每公里存在36 處缺陷。缺陷類型主要是管道破裂、 脫節和錯口等病害類型。污水的滲漏及外水的進入影響了系統內污水的濃度。

5）錯混接問題突出。根據2022年管網普查資料，區域內排查出雨污混接問題點318處，錯混接問題突出，嚴重干擾排水系統的正常運行。沿街商戶污水出戶管私接、錯接入雨水口，污水通過雨水系統排至水體；部分雨水口又錯接至市政污水管網，造成雨天污水處理廠進水濃度偏低，處理水量偏大，影響污水處理效能。

6）內澇積水問題突出。在強降雨尤其是臺風天氣下，受山洪影響，加上自身管網排水能力不足，低洼區域常常發生內澇，嚴峻考驗著城市的水安全。2022年7月2日，受臺風“暹芭”影響，全市共41處積水點（40處位于中心城區范圍），最大積水深度達到60 cm。

7）管理手段較粗放。按照國家《城鎮污水處理提質增效三年行動方案》工作要求，地級市應分批分期完成污水管網普查和登記造冊，三亞市的排水管網尚未建立管網地理信息系統，暫時無法根據情況進行動態更新和信息化管理。

2 改造總體思路與技術路線

在前期資料收集、現場調研及管網普查成果的基礎上，結合海綿城市理念和污水提質增效要求，通過對片區現狀排水管網清淤、檢測、修復及改造，使管網保持健康狀態，提升運行效率，減少外來水入侵，實現污水系統提質增效，雨水管網運行通暢，改善周邊水體生態環境。見圖3。

3 提質增效策略

根據項目范圍內管網現狀，針對項目特點，制定工作技術方案。

3.1 現狀管網檢測

3.1.1 檢測方案

管網檢測方法通常有人工管井普查、QV管道潛望鏡檢測、CCTV內窺機器人檢測等。以CCTV內窺機器人檢測為主，當完成CCTV的外業工作后，根據檢測的錄象資料進行管道缺陷的編碼和抓取缺陷圖片，及時編寫檢測報告，以指導后續的管道修復工作。當管道直徑較小且檢查井間距較長，也可采用推桿式內窺方法進行檢測。

3.1.2 檢測成果

2011年前建成管網占比達到34%。因老舊管網年久失修，服務范圍內管網存在重大缺陷較多。管網檢測長度為11.65 km，管道內部存在結構性、功能性缺陷數共計1 626處，其中Ⅲ級以上缺陷比例為38.56%。見圖4。

可見，城市排水管網尤其是建成區老舊管網存在著比較嚴重的缺陷，一方面影響了排水系統的正常運轉，另一方面對海綿城市建設中提出的水環境、水安全及水資源等目標提出挑戰。

3.2 管網修復整治

3.2.1 管網錯混接改造

1）市政管道錯接由。封堵存在錯接情況的點位，同時混錯接點的雨水就近改接至市政雨水管，污水就近改接至市政污水管。見圖5。

2）經營性場所如沿街商鋪錯接，即污水接入雨水井。先將排口封堵，新建戶線小方井收集商鋪污水，再統一收集至附近市政污水檢查井。見圖6。

3）市政、機關、企事業單位、公共設施管道混接。采用執法整改配合工程措施的方法，即為其預留就近預留雨污水管道，要求其內部進行雨污分流整改后接至附近市政雨污水預留管道。

3.2.2 管網修復

修復分為開挖修復和非開挖修復。考慮非開挖修復造價一般低于開挖修復且工期短、交通組織和圍擋少、避免“馬路拉鏈”現象等帶來的經濟效益、社會效益和環境效益；因此，主要采用非開挖修復技術施工；無法采用非開挖修復時，采用開挖修復工藝，例如局部塌陷、DN100 mm管道等，雨水口連接管整體修復時優先采用開挖修復。非開挖修復的方法較多，根據工程具體情況對多種工藝進行經濟技術合理性比選后，確定主要采用點狀原位固化局部修復工藝和紫外光原位固化整體修復工藝。見圖7。

4 結語

本文以三亞市建成區排水管網提質增效為例，針對海綿城市建設中排水管網提質增效問題進行研究，總結現狀排水管網存在的問題，提出排水管網檢測方、管網缺陷修復治理及排水管網錯混接改造方案，以實現污水處理系統質量和處理效能的提升。

參考文獻：

[1]關天勝.海綿城市理念下高密度城區污水提質增效策略研究[J].給水排水，2019，55（12）：59-64.

[2]唐建國，張悅，梅曉潔．城鎮排水系統提質增效的方法與措施[J].給水排水，2019，55（4）：30-38．

[3]臧鑫宇，焦嬌，王嶠. 既有城區生態韌性問題解析與空間優化策略研究[J].城市建筑，2019，16（15）：34-38+55．

收稿日期：2023-03-31

作者簡介：李志遠（1988 - ）， 男， 碩士， 內蒙古通遼人， 高級工程師， 從事給排水設計工作。