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摘 要：根据城市分流制雨、污系统普片难免存在混流的现象，提出采取截流排污系统改造的现实意义，同时探析了截流改造中的一些设计、施工和污水治理理念。
关键词：截流排污；改造；污染源控制；综合治理
1 国内城市排污体系的现状
①城市建设之初排水系统设计规模偏小、标准偏低,因此污水量增加后原污水系统难于满足需要,客观上造成了污水与雨水的混流条件。有时甚至排水管理部门为了解决污水的出路也不得不将雨、污水系统局部联通。
② 随着城市发展,部分区域改变了原规划,如将多层建筑区改建为高层或超高层建筑区,致使污水管道难以承受增加的污水量而将污水接入雨水管道系统中。
③ 由于部分片区属于农村的城市化地区,在土地开发的同时没有严格而有效地进行监管,造成了周边市政排水系统虽已完善,但小区内部依旧雨、污混流的现象。
④ 由于城市建设高速发展,而设计单位及施工企业的管理又不能及时跟上,致使对许多预留管井缺乏相关资料,加之部分用户环保意识不强而将污水出户管或小区污水管就近接入市政雨水系统或将雨水管接入市政污水系统。
2 采取截流排污体系改造的现实意义
在城市快速发展过程中，分流制雨、污系统一旦形成事实上的混流,要想彻底分流则必须采取分散截流的办法,但因混流点是动态增长的，故难于从根本上解决污水排入水体的问题。根据国内外经验,采取截流处置的办法是比较现实可行的,即沿排洪渠、河道或城市主干道设截污干管并在支管上设截流槽式或溢流堰式溢流井以将在雨水系统中混流的污水截流出来。截流系统除可截流旱季全部污水外,对污染严重的初期雨水也可一并截流,这样可最大程度地收集点源和面源污染物。
3 截流改造中的一些设计、施工问题
3.1 虽然污水截流干管已经铺设,由于规划接入的排水系统未进行改造或改造不彻底,故污水未全部进入截流干管,形成不了完整的排水系统。这样就出现了一种奇怪的现象:一方面由于部分污水继续排河而使得水体继续受到污染;另一方面,污水截流干管未充分发挥作用。这种现象在全国的很多城市带有普遍性。对于新建区来讲,虽然按照规划埋设了污水管道,但污水干管未事先埋设,这使得已经埋设的污水管道的污水没有出路,形成不了完整的污水收集系统。其后果是已埋设的污水管道所收集之污水继续接入雨水管道污染水体,即使干管再埋设后,但支管改造难度增加,也会造成排水系统混乱。
3.2 截流井截流倍数不能过小,有的城市甚至仅为0~0.5。出现这种情况原因有二:①污水流量未预测准确,排水管尺寸不够,导致一下雨截流井就溢流入河,这时截流干管也只能是一个形式;②考虑到经济因素,建设单位本身不愿意有截流倍数。有资料表明,当截流倍数选择1和2时,其工程投资及运转费相差近一倍,因此合理选择截流倍数意义重大。在广州污水治理配套管网工程中综合考虑旱季污水的水质水量、水体卫生条件、水文、气象条件及该市的经济实力, 经专家论证后认为采用n0=2是可行的。
3.3 防止潮水倒灌，由于广州市内珠江的正常水位为5.0 m(黄海高程),洪水警戒水位为6.8 m,而且珠江水位涨落2次/d,水位为6.5~4.1 m。受原合流管限制,最终截流管的管内底标高一般低于城市水体的洪水位标高,这给溢流井的设计带来一定难度。需在排出口设置止回阀或防潮门，以防水体水倒灌入管网,造成泵站淹没。广州近年雨水排出口开始流行采用鸭嘴柔性止回阀。因为排放口具有可调性,随着珠江水位的变化鸭嘴柔性止回阀自动启闭,即使在珠江水位较高时止回阀也能够自动调节开启度,因为该阀采用100%的弹性橡胶结构,无任何机械活动部件,全部靠内外水压差来控制阀门启闭,而且水头损失极小,灵敏度高(只需0.3 kPa的水头就足够打开阀门,使溢流水量顺利排出。
3.4 因地选材，珠江三角洲地区河流纵横交错,水系发达,雨水一般就近排入附近的河涌。虽然塑料排水管内壁光滑、水力性能好、接口不渗漏,但工程造价较高。考虑到雨水一般就近排放,其管道埋深不大,而管径却往往较大,习惯上对雨水管道仍选用钢筋混凝土管。由于地基差、淤泥上涌的情况多,在施工中采用较重的钢筋混凝土管和混凝土基础对防止管道上拱也有一定帮助。污水管的埋深一般较大,在工期短和软基的情况下,若采用常规的混凝土排水管则常常会由于沉降不均匀而拉裂污水管,此时可采用电熔或热熔连接的HDPE管,以保证接口不渗漏。在需要进行顶管施工时,则采用顶管专用钢筋混凝土管并进行相应的管基处理。
3.5 重视软基处理，防范不均匀沉降。① 雨水管道，当直径≥1 000 mm时应在基础底标高面再往下挖弃50~80 cm厚软土,然后回填石渣作管道基础,换土宽度为基础两边各加50 cm;当直径<1 000mm时应在基础底标高面再往下挖弃30~50 cm厚软土,然后回填石渣作管道基础,换土宽度为基础两边各加30 cm。② 污水管道在一般土质情况下采用300 mm厚中粗砂作基础,其宽度与沟槽同宽。当遇到土质差的情况时,应在基础底标高面再往下挖弃50 cm厚软土,回填石渣后用不小于10 cm厚的粗砂找平,换土宽度为基础两边各加30 cm。
4 加强城区河道水系的综合治理，控制污染源。
4.1 河流是城市文明的发源地，也是城市景观环境的重要依托，由于城区发展以及管理上的不善，使城区内河道成为城市排污沟，集污水和洪水为一身，恶化了人民的生活环境，制约城市发展。目前，对城市水系进行综合治理得到了人们的重视。1998—1999年，北京市对市中心区的水系进行了综合治理，实现“水清、流畅、岸绿、通航”的目标，取得了社会、经济和环境多方面的效益。1993—1997年，成都市对府南河进行了综合整治，以防洪、治污、绿化、文化、安居等项目实现经济、社会、环境三者的融合，形成城市可持续发展的模式，得到了人们广泛认同和赞许，荣获1997年度联合国人居奖。这些做法值得发展中的小城市及县城借鉴，切不可走上先污染后治理、先侵占后拆迁的老路。城市建设初期，充分体现“以人为本”的思想，坚持水利建设与生态环境建设同步规划、同步实施、同步发展，建立起良好的河流景观与滨水环境，绿依水，水依城，将城区建设成与水融为一体的特色景观环境。
4.2 加快实施水务一体化管理步伐 。现代城市水利是一项综合工程，承担着防洪治涝、供水排水、排污治污及生态环境的建设。目前，水资源管理体制仍是水利部门管水源和防洪治涝，城建部门管城区供水和排水，环保部门管理污水。管水和防洪治涝的不管城区供水、排水和治污，管供水和排水的不管水源、防洪治涝、治污和河道上下游的关系，甚至出现河道排涝和城区排水标准不是同一体系，块块管理，各自为政，不能统筹兼顾，全面规划，使水利设施难以合理安排，并充分发挥作用。应加快水务一体化管理步伐，借鉴上海、深圳等地城市水务改革成功经验，将涉及水事务的统一管理，使城市水利实行统一、高效、有序的管理体制，由水利部门对城区的防洪治涝、供水、排水及水环境治理统一规划，研究防洪减灾措施，保证高质量供水，提高人民的生活水平。
4.3 加大对城市水利的投资力度，随着城市化的发展和人民生活水平的提高，人们对居住城市（城区）的供水质量、生态环境的协调美化要求越来越高，洪涝灾害造成的损失也越来越大，对水利建设要求也相应提高，其所需资金较大。要坚持多渠道、多层次、全社会办水利的办法筹集资金。政府要加大对城市水利建设的投资力度，发挥财政性资金的导向作用，并制定一些扶持政策，向受益企、事业单位集资来支持城市水利建设。通过向银行等机构贷款方法来筹集资金。江西省上饶、景德镇等六个设区市以财政担保形式，通过低息日元贷款，筹集到了城市防洪治理所需的资金，目前该工程已进入了招标投标阶段。运用市场机制筹集资金。对城区河道水系进行综合治理来增加土地，并使土地升值，通过依法转让等方法筹资，以地养水。
5 结语
总之，城市分流制雨、污系统普片难免存在混流的现象。采取截流排污系统改造，配以防洪、治污、绿化、文化、安居等项目实现经济、社会、环境三者的融合统一的河涌整治措施是具有现实借鉴意义。我们在改造城市排污体系过程中，应注意软硬件一起抓，借鉴外国先进管理理念，加强控制面源污染并保证排入河流污水的处理率。加强污水排放的监督和处罚，提高乱排污水违法成本，以法规和经济手段保证截污改造成果，从而促进经济和社会可持续发展。
关键词：截流排污；改造；污染源控制；综合治理
1 国内城市排污体系的现状
①城市建设之初排水系统设计规模偏小、标准偏低,因此污水量增加后原污水系统难于满足需要,客观上造成了污水与雨水的混流条件。有时甚至排水管理部门为了解决污水的出路也不得不将雨、污水系统局部联通。
② 随着城市发展,部分区域改变了原规划,如将多层建筑区改建为高层或超高层建筑区,致使污水管道难以承受增加的污水量而将污水接入雨水管道系统中。
③ 由于部分片区属于农村的城市化地区,在土地开发的同时没有严格而有效地进行监管,造成了周边市政排水系统虽已完善,但小区内部依旧雨、污混流的现象。
④ 由于城市建设高速发展,而设计单位及施工企业的管理又不能及时跟上,致使对许多预留管井缺乏相关资料,加之部分用户环保意识不强而将污水出户管或小区污水管就近接入市政雨水系统或将雨水管接入市政污水系统。
2 采取截流排污体系改造的现实意义
在城市快速发展过程中，分流制雨、污系统一旦形成事实上的混流,要想彻底分流则必须采取分散截流的办法,但因混流点是动态增长的，故难于从根本上解决污水排入水体的问题。根据国内外经验,采取截流处置的办法是比较现实可行的,即沿排洪渠、河道或城市主干道设截污干管并在支管上设截流槽式或溢流堰式溢流井以将在雨水系统中混流的污水截流出来。截流系统除可截流旱季全部污水外,对污染严重的初期雨水也可一并截流,这样可最大程度地收集点源和面源污染物。
3 截流改造中的一些设计、施工问题
3.1 虽然污水截流干管已经铺设,由于规划接入的排水系统未进行改造或改造不彻底,故污水未全部进入截流干管,形成不了完整的排水系统。这样就出现了一种奇怪的现象:一方面由于部分污水继续排河而使得水体继续受到污染;另一方面,污水截流干管未充分发挥作用。这种现象在全国的很多城市带有普遍性。对于新建区来讲,虽然按照规划埋设了污水管道,但污水干管未事先埋设,这使得已经埋设的污水管道的污水没有出路,形成不了完整的污水收集系统。其后果是已埋设的污水管道所收集之污水继续接入雨水管道污染水体,即使干管再埋设后,但支管改造难度增加,也会造成排水系统混乱。
3.2 截流井截流倍数不能过小,有的城市甚至仅为0~0.5。出现这种情况原因有二:①污水流量未预测准确,排水管尺寸不够,导致一下雨截流井就溢流入河,这时截流干管也只能是一个形式;②考虑到经济因素,建设单位本身不愿意有截流倍数。有资料表明,当截流倍数选择1和2时,其工程投资及运转费相差近一倍,因此合理选择截流倍数意义重大。在广州污水治理配套管网工程中综合考虑旱季污水的水质水量、水体卫生条件、水文、气象条件及该市的经济实力, 经专家论证后认为采用n0=2是可行的。
3.3 防止潮水倒灌，由于广州市内珠江的正常水位为5.0 m(黄海高程),洪水警戒水位为6.8 m,而且珠江水位涨落2次/d,水位为6.5~4.1 m。受原合流管限制,最终截流管的管内底标高一般低于城市水体的洪水位标高,这给溢流井的设计带来一定难度。需在排出口设置止回阀或防潮门，以防水体水倒灌入管网,造成泵站淹没。广州近年雨水排出口开始流行采用鸭嘴柔性止回阀。因为排放口具有可调性,随着珠江水位的变化鸭嘴柔性止回阀自动启闭,即使在珠江水位较高时止回阀也能够自动调节开启度,因为该阀采用100%的弹性橡胶结构,无任何机械活动部件,全部靠内外水压差来控制阀门启闭,而且水头损失极小,灵敏度高(只需0.3 kPa的水头就足够打开阀门,使溢流水量顺利排出。
3.4 因地选材，珠江三角洲地区河流纵横交错,水系发达,雨水一般就近排入附近的河涌。虽然塑料排水管内壁光滑、水力性能好、接口不渗漏,但工程造价较高。考虑到雨水一般就近排放,其管道埋深不大,而管径却往往较大,习惯上对雨水管道仍选用钢筋混凝土管。由于地基差、淤泥上涌的情况多,在施工中采用较重的钢筋混凝土管和混凝土基础对防止管道上拱也有一定帮助。污水管的埋深一般较大,在工期短和软基的情况下,若采用常规的混凝土排水管则常常会由于沉降不均匀而拉裂污水管,此时可采用电熔或热熔连接的HDPE管,以保证接口不渗漏。在需要进行顶管施工时,则采用顶管专用钢筋混凝土管并进行相应的管基处理。
3.5 重视软基处理，防范不均匀沉降。① 雨水管道，当直径≥1 000 mm时应在基础底标高面再往下挖弃50~80 cm厚软土,然后回填石渣作管道基础,换土宽度为基础两边各加50 cm;当直径<1 000mm时应在基础底标高面再往下挖弃30~50 cm厚软土,然后回填石渣作管道基础,换土宽度为基础两边各加30 cm。② 污水管道在一般土质情况下采用300 mm厚中粗砂作基础,其宽度与沟槽同宽。当遇到土质差的情况时,应在基础底标高面再往下挖弃50 cm厚软土,回填石渣后用不小于10 cm厚的粗砂找平,换土宽度为基础两边各加30 cm。
4 加强城区河道水系的综合治理，控制污染源。
4.1 河流是城市文明的发源地，也是城市景观环境的重要依托，由于城区发展以及管理上的不善，使城区内河道成为城市排污沟，集污水和洪水为一身，恶化了人民的生活环境，制约城市发展。目前，对城市水系进行综合治理得到了人们的重视。1998—1999年，北京市对市中心区的水系进行了综合治理，实现“水清、流畅、岸绿、通航”的目标，取得了社会、经济和环境多方面的效益。1993—1997年，成都市对府南河进行了综合整治，以防洪、治污、绿化、文化、安居等项目实现经济、社会、环境三者的融合，形成城市可持续发展的模式，得到了人们广泛认同和赞许，荣获1997年度联合国人居奖。这些做法值得发展中的小城市及县城借鉴，切不可走上先污染后治理、先侵占后拆迁的老路。城市建设初期，充分体现“以人为本”的思想，坚持水利建设与生态环境建设同步规划、同步实施、同步发展，建立起良好的河流景观与滨水环境，绿依水，水依城，将城区建设成与水融为一体的特色景观环境。
4.2 加快实施水务一体化管理步伐 。现代城市水利是一项综合工程，承担着防洪治涝、供水排水、排污治污及生态环境的建设。目前，水资源管理体制仍是水利部门管水源和防洪治涝，城建部门管城区供水和排水，环保部门管理污水。管水和防洪治涝的不管城区供水、排水和治污，管供水和排水的不管水源、防洪治涝、治污和河道上下游的关系，甚至出现河道排涝和城区排水标准不是同一体系，块块管理，各自为政，不能统筹兼顾，全面规划，使水利设施难以合理安排，并充分发挥作用。应加快水务一体化管理步伐，借鉴上海、深圳等地城市水务改革成功经验，将涉及水事务的统一管理，使城市水利实行统一、高效、有序的管理体制，由水利部门对城区的防洪治涝、供水、排水及水环境治理统一规划，研究防洪减灾措施，保证高质量供水，提高人民的生活水平。
4.3 加大对城市水利的投资力度，随着城市化的发展和人民生活水平的提高，人们对居住城市（城区）的供水质量、生态环境的协调美化要求越来越高，洪涝灾害造成的损失也越来越大，对水利建设要求也相应提高，其所需资金较大。要坚持多渠道、多层次、全社会办水利的办法筹集资金。政府要加大对城市水利建设的投资力度，发挥财政性资金的导向作用，并制定一些扶持政策，向受益企、事业单位集资来支持城市水利建设。通过向银行等机构贷款方法来筹集资金。江西省上饶、景德镇等六个设区市以财政担保形式，通过低息日元贷款，筹集到了城市防洪治理所需的资金，目前该工程已进入了招标投标阶段。运用市场机制筹集资金。对城区河道水系进行综合治理来增加土地，并使土地升值，通过依法转让等方法筹资，以地养水。
5 结语
总之，城市分流制雨、污系统普片难免存在混流的现象。采取截流排污系统改造，配以防洪、治污、绿化、文化、安居等项目实现经济、社会、环境三者的融合统一的河涌整治措施是具有现实借鉴意义。我们在改造城市排污体系过程中，应注意软硬件一起抓，借鉴外国先进管理理念，加强控制面源污染并保证排入河流污水的处理率。加强污水排放的监督和处罚，提高乱排污水违法成本，以法规和经济手段保证截污改造成果，从而促进经济和社会可持续发展。