城市排水體制選擇及排水系統(tǒng)改造問(wèn)題研究——以長(zhǎng)春市為例

林 琳

（長(zhǎng)春市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 吉林長(zhǎng)春 130000）

城市的排水體制主要是指城區(qū)地面的廢水、污水和雨水排泄、排放或收集的方式。城市排水體制通常分為分流制和合流制。分流制排水系統(tǒng)根據(jù)排除雨水方式的不同，分為截流式分流制、不完全分流制和完全分流制，合流制排水系統(tǒng)分為截流式和、全處理式和直排式合流制。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)的城市化進(jìn)程也隨之加快，城市人口劇增，一些城市的舊排水體制和排水系統(tǒng)已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代城市的生態(tài)環(huán)保，低碳節(jié)能，可持續(xù)發(fā)展的新要求。

近年來(lái)，長(zhǎng)春市發(fā)展迅速，總體規(guī)模不斷擴(kuò)大，發(fā)展質(zhì)量提出新高。然而，由于城市市政排水設(shè)施的建設(shè)進(jìn)度落后于城市的發(fā)展進(jìn)度，城市的排水系統(tǒng)暴露出諸多問(wèn)題，嚴(yán)重制約了城市的快速發(fā)展。就此長(zhǎng)春市做了城市排水系統(tǒng)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃研究，意在為長(zhǎng)春市整體發(fā)展創(chuàng)造優(yōu)良環(huán)境提供了良好的基礎(chǔ)設(shè)施保障。

然而，排水體制的確定和改造方案的科學(xué)實(shí)施是排水系統(tǒng)規(guī)劃研究的基礎(chǔ)。排水系統(tǒng)體制的選擇是排水系統(tǒng)規(guī)劃及設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題，既影響沒(méi)計(jì)、施工、維護(hù)管理，也影響工程投資和管理維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)對(duì)環(huán)保和城市規(guī)劃產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

1 排水體制簡(jiǎn)介

1.1 合流制與分流制對(duì)比

排水體制的選擇需要綜合考慮環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)造價(jià)分析、運(yùn)行管理等多方面因素，下面從以下三個(gè)方面對(duì)分流制和合流制排水體制的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。

1.1.1 從環(huán)保方面看，分流制雨季污水管道無(wú)溢流，但由于初期雨水污染嚴(yán)重，無(wú)法收集而污染水體，因此要嚴(yán)格控制雨水徑流。合流制系統(tǒng)可收集初期雨水,但當(dāng)雨量與污水混合量超過(guò)流管設(shè)計(jì)流量時(shí)，會(huì)產(chǎn)生溢流污染水體。此外，截流式合流制水質(zhì)波動(dòng)變化,晴天時(shí)管網(wǎng)中污水流速較低，易產(chǎn)生沉淀。在暴雨徑流初期，合流管渠沉積大量污泥被沖起，會(huì)溢出溢流井流入水體,，此時(shí)混合污水的水質(zhì)比原有污水還差。

1.1.2 從造價(jià)方面看，完全分流制造價(jià)較合流制相比通常要高20%～40%。但分流制污水廠及泵站費(fèi)用比合流制低。

1.1.3 從運(yùn)行管理方面看，截留式合流制在旱、雨季時(shí)所接納的水質(zhì)水量差別大，這對(duì)二級(jí)處理造成很大沖擊，處理工藝要求高，運(yùn)行管理難。分流制系統(tǒng)可保持管內(nèi)的流速不產(chǎn)生沉淀，同時(shí)，流入污水廠水質(zhì)和水量較穩(wěn)定，污水廠運(yùn)行易控制。

綜合以上分析，在排水管網(wǎng)造價(jià)方面分流制與合流制相比沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)，在環(huán)境保護(hù)和運(yùn)行管理方面分流制明顯優(yōu)于合流制。實(shí)際上在城市發(fā)展過(guò)程中城市的排水體制一般都遵循這樣的發(fā)展規(guī)律：原始的溝渠河流——人工建造的合流制管渠——截流式合流制系統(tǒng)——部分區(qū)域分流，部分區(qū)域合流的混合制——完全分流排水制度，即排水制度從合流制到分流制的總趨勢(shì)[1]。

雨污分流制是完善、理想排水體制，適用于新開(kāi)發(fā)區(qū)、新興城市。其優(yōu)點(diǎn)：（1）符合城市環(huán)保、衛(wèi)生的要求；（2）分流徹底．管理方便；（3）避免雨季雨水給污水處理廠帶來(lái)的負(fù)荷沖擊；（4）污水處理廠水量、水質(zhì)趨于穩(wěn)定．運(yùn)行易控制；（5）污水處理廠處理能力設(shè)計(jì)規(guī)模小，節(jié)約投資。缺點(diǎn)：（1）改造新建排水管道工程量大，初期投資及維護(hù)費(fèi)用高；（2）對(duì)管理水平要求高；（3）初期雨水對(duì)水體產(chǎn)生污染；（4）影響城市交通秩序[2]。

1.2 排水體制規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50318—2000)和《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014—2006)都建議新區(qū)或有條件的城市采用分流制，可見(jiàn)分流制是未來(lái)城市排水體制的發(fā)展方向。

2 長(zhǎng)春市排水體制現(xiàn)狀

長(zhǎng)春市現(xiàn)有的排水體制為合流制和分流制。合流制的排水體制主要集中在二道區(qū)、寬城區(qū)、南關(guān)區(qū)等老城區(qū)；分流制主要分布在朝陽(yáng)區(qū)、綠園區(qū)以及新建高新開(kāi)發(fā)區(qū)、經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)、凈月開(kāi)發(fā)區(qū)、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)（見(jiàn)圖1、圖2）。

圖1 長(zhǎng)春市合流制管渠分布 比例示意圖

圖2 長(zhǎng)春市合流制分布示意圖

3 長(zhǎng)春市老城區(qū)排水系統(tǒng)改造存在的問(wèn)題

長(zhǎng)春市老城區(qū)合流制向分流制改造過(guò)程中面臨的問(wèn)題如下：

3.1 工程大。涉及居民和單位范圍大，打亂正常生活、生產(chǎn)秩序，還存在錯(cuò)綜復(fù)雜的管線排遷問(wèn)題。

3.2 費(fèi)用高。費(fèi)用包括新建雨水管道費(fèi)用，原有排水管道改建費(fèi)、道路破壞恢復(fù)費(fèi)用、管線排遷所需征地拆遷費(fèi)、因改建造成工廠停產(chǎn)的賠償費(fèi)等。

3.3 時(shí)間長(zhǎng)。城市持續(xù)受噪音影響，社會(huì)效益和環(huán)境效益差。

3.4 設(shè)計(jì)和實(shí)施難度大。一般實(shí)施難度要高于新建一個(gè)分流制系統(tǒng)或新建一個(gè)合流制系統(tǒng)。在合流制向分流制改造的過(guò)渡期內(nèi)。兩套排水體制的管網(wǎng)系統(tǒng)需同時(shí)并存。對(duì)于本已地下空間緊張的地區(qū)來(lái)說(shuō)管位是突出矛盾。例如，美國(guó)芝加哥市做過(guò)預(yù)算。將合流制全部改為分流制，預(yù)測(cè)所需資金22 億美元，新建排水管道破壞的道路需延續(xù)十幾年。

4 長(zhǎng)春市排水體制選擇及排水系統(tǒng)改造建議

4.1 長(zhǎng)春市排水體制選擇

通過(guò)調(diào)研和現(xiàn)場(chǎng)考察，整理分析資料，確定了長(zhǎng)春市老城區(qū)排水體制改造對(duì)策：堅(jiān)持以分流為主，合流為輔原則。對(duì)有條件的城區(qū)采用雨污分流制；對(duì)于實(shí)施污水分流制困難的老城區(qū)保留原有合流制，對(duì)現(xiàn)狀管網(wǎng)加以利用和完善，遠(yuǎn)期再分階段逐步改造，逐步完善城市排水體系。

4.1.1 近期具備分流改造條件的老城區(qū)，下決心進(jìn)行恢復(fù)、改造、完善，使其真正達(dá)到雨污分流。

具體措施：一是改造、完善現(xiàn)有的分流制市政管網(wǎng)。特別是對(duì)污水管網(wǎng)系統(tǒng)加以改造，完善雨水管網(wǎng)系統(tǒng)，將污水管從雨水管網(wǎng)中摘出，使市政管網(wǎng)真正做到雨污分流。二是開(kāi)展“清源行動(dòng)”。在源頭上加以理順，按匯水區(qū)、分片區(qū)，對(duì)住宅小區(qū)、單位庭院徹底排查，精梳細(xì)理，不留盲點(diǎn)，在源頭上實(shí)現(xiàn)雨污分流。三是加強(qiáng)管理。嚴(yán)格執(zhí)行分流制，嚴(yán)禁錯(cuò)接、亂接。四是分流制的雨水管道，在將雨水排入水體之前也要進(jìn)行截流，通過(guò)截流把初期雨水和混入的污水引入到污水管道中。這樣既解決了初期雨水污染問(wèn)題，又解決了由于管理不當(dāng)，污水流入雨水管道造成的水質(zhì)污染問(wèn)題。

4.1.2 近期不具備改造條件的老城區(qū)暫時(shí)保留截流式合流制，結(jié)合舊城改造，道路建設(shè)分期改造，遠(yuǎn)期逐步實(shí)現(xiàn)雨污分流制。

長(zhǎng)春市可將合流制改為分流制的老城區(qū)應(yīng)具有以下條件：（1）住房?jī)?nèi)部有完善的衛(wèi)生設(shè)備，便于將生活污水與雨水分流；（2）工廠內(nèi)部可清濁分流，便于將符合要求的生產(chǎn)污水接入城市污水管道系統(tǒng)，將生產(chǎn)廢水接入城市雨水灌渠系統(tǒng)，或可將其循環(huán)使用；（3）城市街道下有足夠空間容納新建排水管道，且不對(duì)城市交通造成較大影響。具備上述條件的老城區(qū)建議將合流制改為分流制，同時(shí)在進(jìn)行合流制改造時(shí)應(yīng)分期、分區(qū)、分片逐步改造排水系統(tǒng)。

4.1.3 不具備改造條件的老城區(qū)保留原合流制，提出雨水利用新模式。長(zhǎng)春市老城區(qū)地下空間有限，管線錯(cuò)綜復(fù)雜，進(jìn)行完全的分流制改造并不是最優(yōu)方案。解決長(zhǎng)春市老城區(qū)排水系統(tǒng)改造問(wèn)題應(yīng)兼顧雨水回用的更生態(tài)且經(jīng)濟(jì)的模式。這種雨水利用與排放相結(jié)合的模式是解決長(zhǎng)春市老城區(qū)排水管網(wǎng)改造的有效途徑。加大推廣會(huì)給社會(huì)、環(huán)境帶來(lái)良性效益。

4.2 長(zhǎng)春市排水系統(tǒng)改造的建議

4.2.1 選擇排水體制，要因地制宜，進(jìn)行調(diào)研并做投資效益分析再?zèng)Q策。排水體制應(yīng)依據(jù)城市總體規(guī)劃、原有排水設(shè)施、環(huán)境保護(hù)要求、水環(huán)境容量、污水處理利用情況、氣候及地形等條件，參考城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力、管理業(yè)務(wù)水平，綜合上述因素比較后再確定。

4.2.2 不要單一進(jìn)行分流制改造來(lái)解決水體源污染問(wèn)題，更要重視雨水資源保護(hù)利用的理念。把雨水資源利用提上日程，加大雨水的下滲和綜合利用，削減城市洪峰、減少內(nèi)澇，緩解地面下沉及控制分流制初期雨水的污染和合流制溢流污染。

4.2.3 采用雨水徑流源頭和終端污染控制相結(jié)合的資源利用型、生態(tài)型的城市排水系統(tǒng)。

4.2.4 排水體制改造完成后對(duì)城市排水管網(wǎng)設(shè)施進(jìn)行檔案數(shù)字化，采用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)對(duì)城市排水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)化管理，并利用地理信息系統(tǒng)，提高城市排水系統(tǒng)管理效率。

4.2.5 選擇排水體制應(yīng)具有全局性、前瞻性、戰(zhàn)略性，從辯證的角度進(jìn)行分析研究。既要重視整個(gè)流域水體的保護(hù)也要滿足城市遠(yuǎn)期發(fā)展對(duì)環(huán)境的要求，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高，對(duì)環(huán)境要求也會(huì)越高。因此，對(duì)排水體制的選擇應(yīng)有足夠的超前認(rèn)識(shí)及全局觀[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

城市排水體制由合流制向分流制轉(zhuǎn)型是城市發(fā)展的必然趨勢(shì)，是城市未來(lái)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)生環(huán)保集約低碳的重要保障。排水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)是城市取得良好經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的保障，通過(guò)總結(jié)長(zhǎng)春市排水專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不斷提高規(guī)劃設(shè)計(jì)水平，是城市排水實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展的重要保障。

[1]吳樹(shù)生.舊城區(qū)合流制排水制度改造成分流制的必要性[J].中外建筑,2002，4(3)：44-46.

[2]郝永剛,李艷.城市舊城區(qū)排水體制選擇[J].科技情報(bào)與開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì),2007,17(23)：294-295.

[3]張林軍.城市舊合流制排水系統(tǒng)的改造[J].彭城職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,4(6)：33-35.