艾湘軍

(黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑學(xué)院，湖北 黃岡 438002)

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老城區(qū)排水管網(wǎng)現(xiàn)狀及改造措施
——以黃岡市黃州城區(qū)為例

艾湘軍

(黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑學(xué)院，湖北 黃岡 438002)

老城區(qū)的排水管網(wǎng)系統(tǒng)不完善、排水設(shè)計(jì)不合理、管道及附屬構(gòu)筑物施工不到位，最直接的后果就是居民生活排水不順暢，暴雨天氣城區(qū)積水嚴(yán)重。老城區(qū)的排水管網(wǎng)系統(tǒng)存在很大的改善空間，各地的城建部門應(yīng)該從排水體制選擇、管網(wǎng)形式確定、管道施工與驗(yàn)收等角度，做好老城區(qū)的管網(wǎng)改造工作。

排水管網(wǎng)；排水體制；管網(wǎng)敷設(shè)；改進(jìn)措施

近年來，老城區(qū)在暴雨之后內(nèi)澇的現(xiàn)象層出不窮，城區(qū)水體排放污染事件也屢見不鮮。2013年住建部下發(fā)《城市排水 (雨水)防澇綜合規(guī)劃編制大綱》，制定了2013-2023十年全國(guó)排水防澇工程體系規(guī)劃，各地也先后出臺(tái)多項(xiàng)政策加快城市排水管網(wǎng)的改造升級(jí)，其中老城區(qū)的排水管網(wǎng)系統(tǒng)改造工程是城區(qū)排水體系建設(shè)重點(diǎn)，現(xiàn)以湖北省黃岡市黃州老城區(qū)為例，分析老城區(qū)排水管網(wǎng)現(xiàn)狀及改造措施。

1 黃州老城區(qū)管網(wǎng)現(xiàn)狀

按照行政區(qū)劃，黃州老城區(qū)主要指赤壁、東湖兩個(gè)街道辦事處管區(qū)，該區(qū)域集中了黃州區(qū)50%的人口，住宅區(qū)商業(yè)區(qū)混合，已建、修整、新建的市政管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜。當(dāng)?shù)氐牡刂?、氣象資料表明，該區(qū)域地形平坦，海拔高程線14.2m至67.7m，近年來春夏季節(jié)暴雨頻發(fā)。通過實(shí)地勘察，結(jié)合市政管理部門提供的資料，分析出老城區(qū)的管網(wǎng)現(xiàn)狀如下：

1.1 排水體制不合理

黃州老城區(qū)大部分采用雨污合流制，具體有局部合流和完全合流兩種方式。局部合流是指雨污共用的排水管渠只收集大部分污水和少量雨水，未經(jīng)收集污水就近排至周邊自然水體，未經(jīng)收集的雨水一部分通過滲透作用進(jìn)入土壤或地下河，一部分形成地表徑流順地勢(shì)排至自然水體；第二種是完全合流，污水、雨水通過一套管網(wǎng)收集排至城市污水廠，處理后排至自然水體，這類系統(tǒng)要求管道有較強(qiáng)的通水能力，當(dāng)管道無(wú)法及時(shí)排水時(shí)易形成內(nèi)澇，黃州老城區(qū)內(nèi)八一路、西湖一路均采用此種排水方式，在暴雨時(shí)節(jié)易出現(xiàn)積水現(xiàn)象。

1.2 管網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理

老城區(qū)的排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)滯后于城市的發(fā)展，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

(1)管徑偏小。合流的管道不滿足老城區(qū)增大的排水量，主要原因一是居民生活用水習(xí)慣改變，污水排放量增加；二是房建和道路建設(shè)導(dǎo)致地面大部分硬化，雨水地表徑流增加。早年管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)選取的人口、排水定額、暴雨重現(xiàn)期等參數(shù)不符合城區(qū)現(xiàn)狀。如黃州老城區(qū)近二十年來人口增加了30%，各住戶用水設(shè)備也增加，城區(qū)路面硬化的面積大幅度提高，而管網(wǎng)、箱涵等排水系統(tǒng)仍然按照1年重現(xiàn)期選定，由此得出的設(shè)計(jì)流量遠(yuǎn)小于實(shí)際流量，管徑偏小，導(dǎo)致地勢(shì)低洼的小區(qū)，如玉環(huán)家園、西湖花園等多次出現(xiàn)內(nèi)澇。

(2)管網(wǎng)系統(tǒng)不完整。很多八九十年代興建的小區(qū)內(nèi)道路狹窄，房屋密集，地下未設(shè)排水支管，污水通常通過暗溝排收集，衛(wèi)生條件得不到保障。

1.3 管道運(yùn)行狀態(tài)差

老城區(qū)排水管網(wǎng)普遍存在管網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、沒有定期清污、管材老化嚴(yán)重等問題。黃州老城區(qū)排水管網(wǎng)采用DN300-DN1200的鋼筋混凝土管，部分區(qū)域仍然為明渠排水，部分街區(qū)地下管道中的檢查井砌筑沒有基礎(chǔ)，井題的密封措施不到位，極易造成地下水污染。

1.4 污水處理不徹底

一方面由于上世紀(jì)八九十年代房地產(chǎn)開發(fā)管理不規(guī)范，部分老城區(qū)不設(shè)化糞池，城區(qū)的排水水質(zhì)與當(dāng)?shù)氐奈鬯幚砉に嚥慌涮?，處理效果差，出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)；另一方面部分老城區(qū)雨污合流，導(dǎo)致降雨天氣水量過多超過污水廠處理負(fù)荷，污水直接排放。黃州老城區(qū)部分污水直接排入三臺(tái)河、遺愛湖等自然水體，造成了嚴(yán)重水質(zhì)污染，同時(shí)對(duì)下游的生態(tài)環(huán)境造成了破壞。

1.5 雨水收集利用設(shè)施少

調(diào)查發(fā)現(xiàn)黃州老城區(qū)大部分區(qū)域采用的是雨污合流制，部分地區(qū)甚至未設(shè)雨水管道，雨水由明溝自由排至低洼地段。這樣出現(xiàn)兩個(gè)問題：一是初期雨水污染程度嚴(yán)重，未經(jīng)處理在城區(qū)內(nèi)漫流，影響生活環(huán)境。二是暴雨時(shí)段，地表徑流較大，容易形成內(nèi)澇。

2 改造措施

針對(duì)黃州老城區(qū)排水管網(wǎng)系統(tǒng)存在的問題，可采取以下措施進(jìn)行改進(jìn)：

2.1 確定排水體制

老城區(qū)改造，對(duì)于排水量增幅較小、地下管網(wǎng)復(fù)雜、不宜增設(shè)新管網(wǎng)的地區(qū)，仍可采用完全合流制，但須對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行線路優(yōu)化和管徑更換。管徑的大小與流量相關(guān)，而流量的計(jì)算首先要確定合理的暴雨重現(xiàn)期。城市規(guī)劃暴雨重現(xiàn)期，應(yīng)根據(jù)城市性質(zhì)、重要性以及匯水地區(qū)類型、地形特點(diǎn)和氣候條件等因素確定，在同一排水系統(tǒng)中可采用同一重現(xiàn)期或不同重現(xiàn)期[1]，對(duì)于地勢(shì)低洼地區(qū)現(xiàn)暴雨重現(xiàn)期宜取2-3年。先前黃州老城區(qū)的暴雨重現(xiàn)期取的是0.5年或1年，流量設(shè)計(jì)偏小、排水不及時(shí)，幸福建材城、寶塔公園、江家灣在暴雨時(shí)節(jié)經(jīng)常發(fā)生內(nèi)澇漬水。因此，在這些區(qū)域進(jìn)行雨水量計(jì)算時(shí)，暴雨重現(xiàn)期取3年。雨污合流管道宜設(shè)置重力自流，管徑確定時(shí)應(yīng)充分利用原有的排水管網(wǎng)，偏小的管徑適當(dāng)放大，堵塞的管道及時(shí)進(jìn)行清淤，破損的管理合理修補(bǔ)，部分老城區(qū)排水系統(tǒng)過于簡(jiǎn)陋，可重新敷設(shè)。

針對(duì)地勢(shì)平坦、距離污水處理廠較遠(yuǎn)的城區(qū)，宜采用雨污分流，即將生活污水、生產(chǎn)污水、廢水以及雨水以兩套或兩套以上的管網(wǎng)全部收集至污水廠，處理達(dá)標(biāo)后排放至自然水體。分流制排水要求污水收集排放系統(tǒng)應(yīng)完整，保證污水能全部收集至污水處理廠；雨水可充分利用原有溝渠，對(duì)原有的明渠雨水加蓋板，街區(qū)內(nèi)新增的雨水管線多設(shè)計(jì)成埋地管道，盡量利用地形坡度以最短的距離靠重力流排入附近的塘堰、湖泊，或設(shè)置合理的坡度快速匯入雨水干管。

針對(duì)城區(qū)地形坡度較大或周邊有天然水體的區(qū)域，如黃州沿江大道一帶的小區(qū)，可采用截流式合流制排水。該系統(tǒng)需要沿河岸增設(shè)截流干管，與城區(qū)中的雨污合流的次干管相連。晴天時(shí)污廢水、雨水、降雨初期雜質(zhì)含量較多的雨水均可直接排放至污水處理廠處理；降雨后期水量增多，超出污水廠負(fù)荷的部分可通過截流干管上的溢流井直接排至河道。該系統(tǒng)投資少，污染較小。

老城區(qū)擴(kuò)建，優(yōu)先采用分流制。管網(wǎng)定線應(yīng)充分利用地形，在保證管道的排水坡度的前提下盡量減少土方的開挖量。新的管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)按主干管、干管、支管的順序進(jìn)行，主干管多靠近河流，以便于排放；沿街的支管宜設(shè)置在人行道、慢車帶、綠化帶下，不宜設(shè)置在狹窄道路或交通繁忙的快車道下，以避免較大的地面荷載對(duì)管道的破壞。注重新舊管道的銜接，排水管網(wǎng)在設(shè)計(jì)施工過程中遵守以下原則：新管讓舊管，有壓管讓無(wú)壓管，可彎管讓不可彎管，小管讓大管。

2.2 合理選擇管材

排水管需要承受荷載和內(nèi)部水壓，需有一定的強(qiáng)度，另外需要耐沖刷和磨損，有抗腐蝕的功能，內(nèi)壁光滑平整，減少摩擦阻力。常用的污水管材有鋼筋混凝土管、鋼管、HDPE管，玻璃鋼夾砂管，具體性能如下表：

常用污水管材的性能及優(yōu)缺點(diǎn)

老城區(qū)道路狀況復(fù)雜，車輛和行人產(chǎn)生荷載較大，安裝和維修都有難度，管材選擇時(shí)著重考慮強(qiáng)度、安全性。同時(shí)城區(qū)管網(wǎng)改造應(yīng)結(jié)合城區(qū)的施工條件，選用便于當(dāng)?shù)夭少?gòu)施工的管材?？紤]到黃州老城區(qū)人口密度大，商業(yè)活動(dòng)頻繁，為盡可能減少對(duì)居民生活的影響，加快施工進(jìn)度，可采用HDPE排水管材。HDPE排水管使用性能、耐腐性、止水密封性均較好，部分橫跨過街、穿越建筑物或構(gòu)筑物的管段，需要對(duì)管段進(jìn)行包裹加固，或采用強(qiáng)度較高的鋼管。

2.3 正確處理管道交叉問題

排水管道為重力流，通常受地形、坡度、出水口的限制，在敷設(shè)過程中經(jīng)常遇到與其他管道交叉的狀況，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能做好標(biāo)豎向規(guī)劃，若無(wú)法避免管道碰撞，可采取以下方法解決。

(1)暗渠法[3]，即在交叉處現(xiàn)場(chǎng)澆筑制作矩形鋼筋混凝土暗渠?，F(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)交叉管線侵占過水?dāng)嗝娴某叽绾团潘艿懒髁?、流速來確定暗渠頂板高程和橫斷面加寬尺寸，以保證其他管線不直接穿越和排水管道的水利條件。

(2)倒虹法[4]，即將排水管道設(shè)計(jì)成倒虹管，從交叉管線的下方通過，為避免排水管道內(nèi)雜質(zhì)淤積，在倒虹管兩端需設(shè)置進(jìn)出水井，進(jìn)水井前設(shè)置檢查井和沉泥槽。

(3)檢查井法，即于交叉處設(shè)置檢查井，排水管道在井處斷開，以檢查井與后段相連。此種方法適用于交叉管線中有較小管線的情況，其他管線穿越檢查井時(shí)需加保護(hù)套管。以黃州區(qū)十字街為例，按照雨污分流方案進(jìn)行污水管道和雨水管道設(shè)計(jì)時(shí)，新增污水管為HDPE管，管徑DN300，原來的雨污合流管為鋼筋混凝土管，管徑DN1000，兩管道在紅綠燈附近出現(xiàn)交叉，新建污水管的管底標(biāo)高比已有雨水管底標(biāo)高略高。對(duì)此可采用檢查井法，即斷開已有雨水管道，在交叉處新建一個(gè)雨水檢查井，污水管加套管后從中穿過。

2.4 增設(shè)排水附屬構(gòu)筑物

(1)檢查井

在管道交匯處、管徑或坡度改變處、轉(zhuǎn)彎處、跌水處以及直線管段上每隔一定距離，均應(yīng)設(shè)置檢查井，便于清通檢修。同時(shí)為保證良好的水力條件，管道在連接檢查井時(shí)水流轉(zhuǎn)角不得小于 90 度，若水流轉(zhuǎn)角不滿足要求，可采取增設(shè)檢查井的方式解決。

(2)化糞池

對(duì)于是否增設(shè)化糞池，依城區(qū)地理位置、排水體制、管網(wǎng)布置、污水廠進(jìn)出水水質(zhì)、城區(qū)的布局整體確定[2]。對(duì)于南方地區(qū)的城區(qū)，若城區(qū)周邊設(shè)有污水處理廠，可不設(shè)化糞池，南方地區(qū)豐沛的水系對(duì)污水能起到一定稀釋作用，一般直接排入污水廠能正常進(jìn)行BOD的消解。北方地區(qū)城區(qū)水質(zhì)較濃，水中BOD、N、P含量偏高，增設(shè)化糞池能很好的降低污水處理負(fù)荷。黃州老城區(qū)部分區(qū)域若采用雨污分流后，宜在各小區(qū)污水管網(wǎng)末端設(shè)置化糞池，降低城市污水廠生產(chǎn)負(fù)荷。此類系統(tǒng)污水管網(wǎng)水質(zhì)濃度過大，容易造成阻塞，通常在管網(wǎng)中加大檢查井設(shè)置密度，保證管網(wǎng)的清通檢修。

2.5 改造完善老城區(qū)雨水收集利用系統(tǒng)

雨水系統(tǒng)改造前應(yīng)查閱當(dāng)?shù)厥姓⒌刭|(zhì)、水文、氣象、建筑相關(guān)資料，合理確定初期雨水收集調(diào)蓄方法。根據(jù)黃州老城區(qū)地面建筑物擁擠、道路狹窄、地下管線多的特點(diǎn)，采取的主要改造措施有：一是設(shè)置雨水棄留裝置。在原有的房屋雨落管或道路雨水收集管下安裝分離設(shè)備，初期雨水在棄流裝置內(nèi)收集，后期雨水溢流至雨水管道或周邊土壤中，棄流裝置內(nèi)污染嚴(yán)重的雨水將排至污水管網(wǎng)。二是設(shè)置雨水調(diào)蓄池，即在綠地、廣場(chǎng)、停車場(chǎng)等公共區(qū)域地勢(shì)較低的位置設(shè)置雨水池，收集洪峰流量，避免初期雨水污染城區(qū)環(huán)境，同時(shí)池內(nèi)雨水可以循環(huán)利用，如洗車、澆灑道路、消防、灌溉等。

2.6 加強(qiáng)排水管網(wǎng)的日常維護(hù)管理

城區(qū)市政工程管理部門應(yīng)建立健全污水管網(wǎng)維護(hù)管理制度，管網(wǎng)設(shè)施可采取劃片管理，責(zé)任落實(shí)到人；保證日常巡查，針對(duì)跑冒滴漏和管道淤塞的情況及時(shí)進(jìn)行修理；嚴(yán)密監(jiān)控工程建設(shè)單位向污水管網(wǎng)排放污水，專業(yè)人員需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查測(cè)量，以確定污水管線走向與接入口高程；新建建筑項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)建筑性質(zhì)、使用人口設(shè)置化糞池，確保大型小區(qū)污水凈初步處理后匯入排水系統(tǒng)，減輕城市污水處理廠生產(chǎn)負(fù)荷；同時(shí)對(duì)污水廠的設(shè)備設(shè)施進(jìn)行改造升級(jí)，滿足不斷變化的污水處理需求。

總之，由于過去的幾十年里，城市建設(shè)重地面上的“形象工程(如房建、道路)”，輕地下的“良心工程(管網(wǎng)系統(tǒng))”，老城區(qū)的排水管網(wǎng)系統(tǒng)不完善、排水設(shè)計(jì)不合理、附屬構(gòu)筑物施工不到位，最直接的后果就是居民生活排水不順暢，暴雨天氣城區(qū)積水嚴(yán)重，老城區(qū)的排水管網(wǎng)系統(tǒng)存在很大的改善空間。各地的城建部門應(yīng)該從排水體制選擇、管網(wǎng)形式確定、管道敷設(shè)于驗(yàn)收等角度，做好老城區(qū)的管網(wǎng)改造工作，同時(shí)應(yīng)注意后期對(duì)管網(wǎng)的檢測(cè)、保養(yǎng)和維修，使整個(gè)老城區(qū)的管網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

[1]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.室外給排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50014-2006[S].中國(guó)計(jì)劃出版社,2014-03.

[2]栗心國(guó),莫孝翠,黃征羽,余蔓蓉.試論化糞池設(shè)置的必要性[J].水務(wù)世界,2006(6).

[3]鄭偉,壽建挺.關(guān)于市政排水管線交叉沖突問題處理的見解[J].民營(yíng)科技,2010(4).

[4]張為民,周莉.城市排水管線與其它管線交叉問題的處理對(duì)策[J].施工技術(shù),2006(S2).

[責(zé)任編輯：劉曉敏]

Drainage Pipe System Situation and Improvement Measures in Old Urban Areas ——Taking Huangzhou in Huanggang City as an Example

Ai Xiangjun

(HuanggangPolytechnicCollege，Huanggang438002Hubei)

The drainage pipe system is not perfect in the old urban areas, the drainage design is unreasonable, the pipeline and ancillary structures construction is inadequate, whose most direct consequence is that the living water drainage of residents is not smooth, and the ponding area is serious when there is a heavy rain. There is much room to improve the drainage system around the old city. And the urban construction departments should make the improvement work of drainage system transformation in old urban areas form the following angles, such as choosing drainage system, determining system form, pipeline construction and acceptance and so on.

Drainage pipe system; Drainage system; Pipe laying; Improvement measures

2017-03-09

艾湘軍，女，湖北黃岡人，講師。研究方向：排水工程設(shè)計(jì)與施工。

TU992.4

A

1672-1047(2017)02-0097-04

10.3969/j.issn.1672-1047.2017.02.27