天津市窄路密網(wǎng)的老城區(qū)合流制排水管網(wǎng)改造研究

鄭雨佳

（天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院賽英工程建設(shè)咨詢管理有限公司，天津市 300191）

1 研究背景

天津市和平區(qū)位于天津市區(qū)中部，是天津政治、商貿(mào)、文化、金融和信息中心。根據(jù)《和平區(qū)志》記載，境內(nèi)74%以上的土地曾為英、法、美、日四國租界地。曾經(jīng)的歷史風(fēng)貌建筑給區(qū)域內(nèi)帶來獨(dú)具特色的歷史文化底蘊(yùn)。與此同時(shí)，老城區(qū)排水管網(wǎng)修建的年代久遠(yuǎn)，現(xiàn)存排水管道基本還是租界時(shí)期形成的雨污合流體系，已不能滿足目前雨水排放需求，遇大雨時(shí)積水嚴(yán)重，雨污不分也加重了污水處理負(fù)擔(dān)，因此，迫切需要系統(tǒng)地進(jìn)行排水管網(wǎng)的維護(hù)和改造。

本文以多倫道、南門外大街、南京路、營口道、大沽北路及興安路圍成的和平核心區(qū)為主要研究區(qū)域（見圖1），針對該區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀排水體系、管網(wǎng)運(yùn)行情況及區(qū)域內(nèi)主要存在的排水問題，依托現(xiàn)狀窄路密網(wǎng)的道路格局，提出排水管網(wǎng)改造方法和建議。

圖1 本文研究區(qū)域圖

2 區(qū)域路網(wǎng)及保護(hù)建筑概況

2.1 路網(wǎng)概況

研究區(qū)域內(nèi)共有現(xiàn)狀道路31條，其中東西方向道路17條，南北方向道路14條。區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀道路寬度5～20 m不等，路網(wǎng)密度大，路口間距為50～250 m不等，除部分路段外，其余均未實(shí)現(xiàn)規(guī)劃。區(qū)域內(nèi)屬于典型的窄路密網(wǎng)道路格局，結(jié)合道路的實(shí)際可實(shí)施斷面情況，管網(wǎng)改造盡量做到因勢利導(dǎo)，提出切實(shí)可行的改造方案。

2.2 保護(hù)建筑概況

區(qū)域內(nèi)在租界時(shí)期修建的建筑眾多，其中特殊保護(hù)建筑5處、重點(diǎn)保護(hù)建筑約20處、一般保護(hù)建筑約50處。保護(hù)建筑主要存在于鞍山道、濱江道、和平路、赤峰道、新華路、營口道、河北路、承德道、花園路等道路沿線。管網(wǎng)改造中要對上述道路沿線保護(hù)建筑進(jìn)行避讓，或采取安全有效的施工保護(hù)措施。

3 合流制排水現(xiàn)狀

天津市和平區(qū)的核心區(qū)域歷史悠久，排水管道基本上還是租界時(shí)期形成的雨污合流體系，雖然歷史不同時(shí)期曾對合流制管道進(jìn)行過不同程度的改造，包括實(shí)施截流措施，但只解決了上述地區(qū)非汛期對河道的污染，限于當(dāng)時(shí)投資及地區(qū)環(huán)境等多種因素的限制，雨、污分流工程沒有形成系統(tǒng)，汛期排水污染河道問題仍然沒有得到解決。

本次研究區(qū)域曾為法、日租界地范圍。營口道至錦州道之間為法租界修建的雨污合流管，其干管多為700 mm×1 100 mm至1 500 mm×1 000 mm不等的矩形混凝土方涵；錦州道以北為日租界修建的雨污合流管，其干管多為直徑500～800 mm不等的圓形混凝土管道[4]。非汛期，日常生活污水經(jīng)上述管道向南匯至南京路現(xiàn)狀合流方涵，經(jīng)泵站提升后排入紀(jì)莊子污水處理廠；汛期，初期雨水或小雨隨同污水排放，大雨徑流入上述管道且達(dá)到一定水位后逆坡向北排入雨水泵站，經(jīng)提升排入海河。

4 合流制管網(wǎng)存在的問題

（1）缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低。

租界時(shí)期修建的排水管道各自為政，并無統(tǒng)一規(guī)劃，排水體制絕大部分為合流制，溝管型式，既有干管，也有里巷支管和入戶支管。由于管道修建年代較早，原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，無法滿足現(xiàn)有服務(wù)范圍、人口數(shù)量、排水量等需求。

（2）排水設(shè)施老化，缺少維護(hù)管理。

由于區(qū)域內(nèi)排水設(shè)施多為1921～1941年修建，其建設(shè)年代久遠(yuǎn)，腐蝕老化問題嚴(yán)重，經(jīng)常有塌管險(xiǎn)情出現(xiàn)，同時(shí)由于排水管網(wǎng)維修、養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)不足，造成排水設(shè)施缺少維護(hù)和管理，使得部分管道淤積嚴(yán)重，影響了管渠過水能力。

（3）管道流向與受納水體相悖，不利雨水排放。

由于區(qū)域內(nèi)縱斷道路大部分排水管道均自北向南布置，而受納水體海河及雨水泵站均位于區(qū)域北部，主干管道流向與受納水體相悖，管道達(dá)到一定水位后方能逆坡向北排入雨水泵站，經(jīng)提升排入海河，不利汛期雨水排放。由于雨污合流，水務(wù)部門對海河水生態(tài)環(huán)境有保護(hù)要求，海河排水口門嚴(yán)格控制開啟，對雨季合流管道排水形成一定的阻力，大到暴雨時(shí)片區(qū)容易形成大面積積水。

（4）分流制改造滯后，下游雨水泵站沒有得到充分利用。

現(xiàn)區(qū)域北部臨近海河位置，已于2006年按規(guī)劃修建完成一座大沽北路雨水泵站，收水面積約330 hm2，泵站規(guī)模為12 m3/s，泵站出水直排入海河。本次研究區(qū)域占有一半收水面積，但由于分流改造滯后，區(qū)域內(nèi)現(xiàn)仍為合流制，這樣一方面污水處理負(fù)擔(dān)重，另一方面新建雨水泵站的收納水量達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)模，雨水泵站沒有得到充分利用,因此區(qū)域內(nèi)雖然修建有較大規(guī)模雨水泵站，但大到暴雨時(shí)還是容易出現(xiàn)淹泡問題。

5 管網(wǎng)改造的原則

窄路密網(wǎng)的老城區(qū)排水管網(wǎng)改造存在場地狹窄，地面交通量大，地上保護(hù)建筑多，地下各類管線交叉多，施工難度大等特點(diǎn)，為了盡量減少對居民日常生活的影響，改造方案的制定遵循以下幾點(diǎn)原則。

（1）結(jié)合城市排水規(guī)劃，以完善老城區(qū)雨、污分流排水系統(tǒng)為目的。

（2）結(jié)合現(xiàn)狀地形及道路格局，采用新思路、新技術(shù)和新產(chǎn)品，突破固有模式，實(shí)現(xiàn)合流制管網(wǎng)的逐步改造。

（3）在充分調(diào)查現(xiàn)狀資料的基礎(chǔ)上，盡量使設(shè)計(jì)貼近實(shí)際，避免對保護(hù)建筑的影響，減少施工過程中的不確定性，以便控制投資，保證施工可行性[1]。

（4）在確保水體盡可能減少污染的同時(shí)，充分利用現(xiàn)狀管渠，實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

6 老城區(qū)合流制改造方法及問題對策

6.1 管網(wǎng)分流改造方法

在充分調(diào)查現(xiàn)狀排水資料的基礎(chǔ)上，研究道路斷面、地勢走向，保護(hù)建筑分布情況，經(jīng)綜合分析研究，本區(qū)域不具備將原合流管道全部廢除，新建雨、污水管道的施工條件，故提出采用將原合流管道作為污水管道，縱向道路新建雨水管道，橫向道路由新型一體式線性排水溝取代雨水管道的改造方法。具體改造方法如下。

（1）錦州道以北片區(qū)

錦州道以北區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀多為直徑500～800 mm的合流管道，汛期雨污合流排水能力不足，亟待建設(shè)單獨(dú)的雨、污分流管道。由于原合流管道走向均自北向南布置，順應(yīng)污水規(guī)劃走向，且現(xiàn)狀管道管徑能滿足規(guī)劃要求，故考慮將原合流管道作為污水管道，另在縱向道路新建雨水管道。由于區(qū)域內(nèi)縱向道路間距僅100 m左右，可利用窄路密網(wǎng)這一特點(diǎn)，橫向道路不再新設(shè)雨水管道，而采用新型一體式線性排水溝，收納路面及街坊匯流雨水，下游接入縱向道路新建雨水干管，進(jìn)而留出地下空間布設(shè)其它專業(yè)管線。

（2）錦州道以南片區(qū)

錦州道以南（含錦州道）區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀多為700 mm×1 100 mm至1 500 mm×1 000 mm不等的方涵。由于原合流方涵很大，在不能全面改造時(shí)仍能排除部分雨水，同時(shí)現(xiàn)狀路較窄，每條道路均改造為一雨一污雙排管道的施工難度很大，且像濱江道商業(yè)街這樣的繁華道路，更不具備分流制改造的施工條件，因此可選擇幾條縱向道路為分流制改造的主干管，如長春道、哈爾濱道及赤峰道，在保留這3條道路的合流方涵為污水管的基礎(chǔ)上，自南向北分別再新建一排雨水干管，收納兩側(cè)地塊及橫向道路的匯流雨水?？紤]橫向道路的原合流方涵與縱向道路新建雨水干管存在交叉沖突，故需將橫向道路的原合流方涵改造為管徑較小的圓形污水管，橫向道路不再新設(shè)雨水管道，同樣采用新型一體式線性排水溝，收納路面及街坊匯流雨水，下游接入縱向道路新建雨水干管，可留出更多空間布置其他專業(yè)管線。

上述改造方法優(yōu)點(diǎn)如下：第一，可避免在現(xiàn)狀道路全線開挖，最大程度減少對保護(hù)建筑及交通狀況的影響；第二，盡量縮短改造管道的停止使用時(shí)間，在雨水管道施工完成前原有合流管道仍可繼續(xù)使用[1]；第三，較新建雙排管道的方法，施工工期明顯縮短，工程投資更節(jié)省。改造后區(qū)域內(nèi)汛期更多的雨水通過雨水干管向北排入海河，作為對海河水的補(bǔ)充。區(qū)域內(nèi)原合流量明顯較小，巷內(nèi)積水減少，減小了污水泵站的排水量，泵站運(yùn)行管理費(fèi)用也相應(yīng)有所下降[2]。

6.2 存在問題對策

（1）分流改造方案遵循排水規(guī)劃系統(tǒng)，新建雨水管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)需與泵站系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，并將改造方案報(bào)批規(guī)劃部門確認(rèn)。

（2）原合流管道建設(shè)年代久遠(yuǎn)，管道質(zhì)量難以保證，利用為污水管道，需對其進(jìn)行內(nèi)襯修復(fù)，通過非開挖加固修復(fù)技術(shù)即可完成。

（3）為避免過大的合流方涵作為污水管道會因?yàn)榱魉俚慕档投斐捎俜e，改造時(shí)可將個(gè)別檢查井改造為臥泥井，方便養(yǎng)管單位清掏沉積淤泥，減少管道的遇阻。

（4）在分流改造中，當(dāng)管道距離建筑物較近時(shí)，在設(shè)計(jì)初期，應(yīng)針對不同距離、地質(zhì)、埋深等情況，精確計(jì)算，制定好管道溝槽支護(hù)方式，并報(bào)請專家論證，施工時(shí)嚴(yán)密監(jiān)測對周圍建造物的影響，防止因管道改造而對周圍建筑造成安全隱患。

（5）由于區(qū)域內(nèi)涉及的合流管道改造范圍廣，不可能一蹴而就，而單獨(dú)實(shí)施雨污分流工程對政府來說無可觀的經(jīng)濟(jì)效益，改造工作難以推進(jìn)，故建議“以路帶水”，在道路改造時(shí)推進(jìn)雨污分流改造，使分流改造逐漸由“線連成面”，徹底實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)雨污分流排水系統(tǒng)。

（6）關(guān)于管理單位養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)不足，導(dǎo)致排水設(shè)施缺少維護(hù)和管理的問題，除財(cái)政撥款外，可借鑒國內(nèi)外成功的融資經(jīng)驗(yàn)，多渠道籌集資金，切實(shí)解決經(jīng)費(fèi)不足的問題，同時(shí)需加大宣傳力度，增強(qiáng)市民對排水設(shè)施自覺維護(hù)的意識，使排水設(shè)施得到有效保護(hù)[3]。

7 結(jié)語

窄路密網(wǎng)的老城區(qū)排水管網(wǎng)改造涉及的專業(yè)和相關(guān)部門較多，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的不合理都會給工程建設(shè)、工程效益、環(huán)境保護(hù)帶來影響。針對老城區(qū)排水管網(wǎng)改造中存在的問題，應(yīng)結(jié)合城市排水規(guī)劃及道路改擴(kuò)建斷面情況，制定合適的排水管網(wǎng)改造方案。同時(shí)，需要老城區(qū)建筑內(nèi)加快實(shí)施分流改造，以逐步實(shí)現(xiàn)合流制地區(qū)真正意義的分流制改造，使人民居住環(huán)境更加改善，海河水更加清澈。

[1]劉海斌，林程磐.關(guān)于老城區(qū)排水管網(wǎng)改造的幾點(diǎn)體會[J].廣東建材，2008(2):104-107.

[2]王軍.淺談天津市合流制地區(qū)排水改造[J].城市建設(shè)理論研究，2013(1):3-6.

[3]吳婧.淺談天津市排水管網(wǎng)現(xiàn)狀及對策[J].現(xiàn)代水務(wù)，2011（6）：50-54.