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摘要:近年来,随着城市建设规模不断增大,城市人口数量显著增加,早期建造的雨污混流式管网系统逐渐暴露出排水不畅、局部堵塞、水体黑臭等问题,难以满足实际排水需要,给人们的生产生活带来诸多不便,严重影响城市健康稳定发展,亟需进行分流改造。为此,本文结合以往工程实践经验,系统分析了城市现状管网系统情况并设计出经济可行的雨污分流改造方案,对增强城市排水效果,推动城市绿色、健康发展具有重要意义。
关键词:市政排水管网;雨污分流;改造设计
1.市政雨污分流改造重难点
根据布设情况,综合考虑改造成本、施工影响等因素,城市雨污水管线改造的重难点如下。(1)雨污分流改造需坚持“效益最优”原则,以最低的成本投入获取最大的改造效果,使城市水环境始终保持在合理区间内。(2)分流改造设计前需对既有管线进行全面调查,充分了解管线布置情况及具体位置,并统计计算城市雨、污水排水量,以有效掌握管线排水能力,从而合理确定管线数量、管径等指标,这是本工程分流改造的重中之重。(3)城中既有盖板沟及暗涵分布范围较广,为老城及棚户区主要排水系统,混连、私接较为严重,对城市水环境影响较大,为雨污分流重点改造区域。(4)基于“海绵城市”原理对排水管线实施分流改造,以有效降低地表径流污染。
2.市政排水管网雨污分流改造措施
某城市区域面积约为70.0km2,城市排水系统采用雨污分流、合流共存的混合体系,现有排水管线分为雨水、污水及雨污混流三种类型,其中,污水管线数量较少,其主管线沿公路布设,呈东西向分布,沿线与各支管相接,最后汇入城东污水处理站。但因雨水大量汇入污水管线,该污水处理站无法满足实际需求。本文重点对该城市内部合流管线、暗涵及盖板沟实施分流改造,总长约为40.0km。
2.1改造原则
建筑与小区、城中村原则上采用开挖修复;市政道路根据不同条件,分别采用开挖和非开挖修复。开挖修复范围:雨水口连接管严重破损或堵塞的管道采用开挖修复;污水管径dn≤400,雨水管径dn≤500,且埋深≤3.0m,采用开挖修复;若管道CCTV(Closed Circuit Television)资料探明失去结构性功能的管道,采用开挖修复;重大结构性缺陷无法采用非开挖修复的采用开挖修复。非开挖修复范围:市、区政府所在地等重点敏感路段;重点学校、三甲医院、商圈、火车站、交通拥挤等节点及周边路段;次干道及以上等级道路优先采用非开挖修复;结合地勘、综合管线、交通等情况无法开挖的管段;污水管径>d400,雨水管径>d500,或埋深>3.0m;对于2a内新建或者改造的道路优先采用非开挖修复。
2.2建筑与小区类排水管网改造
(1)厨房及卫生间混接。自建筑物外墙起,翻排建筑物污废水出户管,排入拟建的小区污水管网,建筑物雨落水管及明沟排水纳入小区雨水管,典型改造方案见图1,对建筑外立面接入管道进行改造,以达到分流的效果。De160污水管用于收集建筑物污水出户管,根据《建筑给水排水设计规范》及物业公司提供的数据,每个排水单元出户管多为5~7根,包括厨房洗涤池立管、卫生间污水(马桶)立管、卫生间废水立管、底层厨房洗涤池排出管、底层卫生间马桶排出管、底层卫生间器具排出管等,依据功能不同分别接入不同的污水立管,将卫生间黑臭水体与其他生活污水分流。
图1厨房及卫生间混接改造方案
(2)阳台立管混接。对于设置洗衣机的建筑物阳台面,包括有用户私接现象的合流立管,需对合流立管进行改造。为避免立管改造对房屋结构造成影响和破坏,保留原阳台立管作为废水立管接入小区室外污水管网,并在其旁边新建雨水立管。将原有立管顶端截断,改造后作为污水立管使用。将屋面的雨水分流至新建雨水立管,使屋面雨水排入地下的雨水管网中。需注意的是,对于难以新建立管或者难以改接的情况,选择采用新建智能分流井等末端截流措施,杜绝阳台污水排入雨水管道。
(3)分流制小区与合流制小区类似,部分老旧小区因当时的建设标准较低,虽主管进行了分流,但是阳台立管与屋顶天面雨水管为同一根管道。一些小区居民在阳台设立了洗衣机、洗涤池等设施,将洗涤废水排入阳台雨水管,导致雨污混流。为彻底解决雨污合流的状况,本次拟在建筑物外墙上新建雨水立管,纳入小区雨水管,以解决屋顶雨水的排放问题;保留现有雨水立管作为阳台废水专用立管,纳入小区污水管道,以确保雨污水彻底分流。阳台排水管接入小区污水管前需设置水封井,以防止臭气。同时,在项目的前期调研中发现,由于部分老旧小区,污水管堵塞严重,存在大量的居民私自将污水管移至外墙,就近接入雨水管道、空调水管道后排入明沟,或独立敷设污水管排入明沟,导致雨污混接的情况。对这类情况,本次拟在建筑物外墙上新建污水立管,将污水纳入小区污水管,以确保雨污水彻底分流。
2.3市政道路下排水管网改造
市政道路排水管网主要从管道完善、雨污错混接、排水管道病害修复等3方面进行改造。针对管道断头、系统不完善区域,结合排水规划,对现状市政道路下存在断头管的位置,新建排水管道以打通排水系统,确保排水通畅;而对于排水管道病害,依据道路交通量大小、是否为重要敏感路段等因素,综合考虑采用开挖修复和非开挖修复措施。
2.4城中村排水管网改造
本项目包含31个城中村,根据现状管网情况及现场实施条件,制定了总体改造措施。针对不同的情况,具体改造措施分为两类。城中村典型情况一:村内巷道有两根及以上管道,存在少量的错混接情况。改造思路主要是改错混接、修复管道病害、复明暗接管道,对于局部管道缺失、管道逆坡等情况新建管道完善排水系统。城中村典型情况二:村内现状只有一根管道,污水通过管道收集排放,大部分雨水通过路面散排,但部分雨水通过低洼点进入污水管。对于巷道较宽,有建管条件处,新增一套雨水系统,收集地面雨水。并在无条件新建雨水管的小巷口设雨水口或截水沟,将雨水接入新建雨水管道;将巷内低洼点雨水通过浅埋管道、新建排水边沟或改造地面坡度等形式引出,接入新建雨水管。
2.5菜市场
菜市场分两种情况进行改造:无条件建设两套雨污系统时,保留市场内既有一套系统,在末端排入市政管网前设截流井,确保旱季污水排入市政污水系统;有条件建设两套雨污系统时,将所有存在污水排放可能的区域的地面收集系统(雨水口、排水沟)均作为污水收集系统并接入污水管,封堵交易区地面所有接入雨水管的雨水口,将顶棚的雨水通过立管接入地面雨水管。
结语
综上所述,城市雨污分流改造能有效提升雨、污管线排水效果,改善城市水环境,提升居民生活质量。在未来发展中,需要进一步加大雨污分流改造力度。
参考文献
[1]赵明攀.市政雨污分流管线深基坑施工技术[J].江苏建材,2023,(05):103-104.
[2]胡登云,张豪.城中村雨污分流改造技术要点分析[J].四川建筑,2023,43(05):270-272.