程慶松
中國城市水環(huán)境質(zhì)量不佳,極度影響人居生活品質(zhì)和整體形象。我國大部分城市采用雨污分流制,即雨水和污水通過兩套系統(tǒng)分別排出。由于排水管網(wǎng)雨污混接,污水通過雨水管道直接下河,嚴(yán)重污染河道水質(zhì)。
為科學(xué)指導(dǎo)城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)排查及評估,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織編制《城市黑臭水體整治—排水口、管道及檢查井治理技術(shù)指南(試行)》(2016),江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳組織編制《江蘇省城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)排查評估技術(shù)導(dǎo)則(2020)》,南京市江北新區(qū)發(fā)布《江北新區(qū)排水管網(wǎng)檢測排查工作方案(2019-2020)》。雨污混接排查主要采用排口溯源方法,由下游至上游排查晴天流水情況。圩區(qū)雨水管網(wǎng)常為淹沒出流、高水位運(yùn)行,導(dǎo)致無法直接觀察管口水流。新城區(qū)市政排水管道設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、管養(yǎng)較為規(guī)范,基本無雨污混接。新城區(qū)已建地塊與施工臨時(shí)用地排水并存,施工臨時(shí)排水較為靈活、隱蔽,混接排查存在難度。
以南京市江北新區(qū)雅居樂片區(qū)為例,源頭調(diào)查和溯源排查相結(jié)合,水質(zhì)和水量調(diào)查相結(jié)合,通過氨氮水質(zhì)采樣檢測識別管道水質(zhì)突變點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)場晴天流水調(diào)查(針對管口可見情況),快速、有效定位雨污混接的點(diǎn)位及管段,按照水質(zhì)數(shù)據(jù)及晴天流水量劃分嚴(yán)重等級,為排水管網(wǎng)CCTV檢測和雨污分流改造工程提供數(shù)據(jù)支撐。
江北新區(qū)位于江蘇省會南京市長江以北,是國家級產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和開放合作示范新區(qū)。雅居樂片區(qū)位于江北新區(qū)核心區(qū),建成度約為70%,部分用地正在施工。經(jīng)統(tǒng)計(jì),已建地塊9個(gè),以居住用地為主,施工臨時(shí)用地3個(gè),主要分布于片區(qū)西南部。
排水管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)較為完備,采用雨污分流排水體制,雨水管道收集雨水排入四方溝泵站前池,最終排入七里河。研究期間,四方溝泵站前池氨氮值為5.80mg/L,超過劣V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(2mg/L),片區(qū)內(nèi)存在雨污混接。
片區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀共布設(shè)d600~d2000雨水管道4.73km,匯水范圍83.84ha,雨水管道分南北兩路由2個(gè)泵站前池排口(編號分別為L01、L02)最終入河。L01排口匯水范圍44.85ha,現(xiàn)狀布設(shè)d800~d2000雨水管道1.83km,共涉及6個(gè)永久用地(或區(qū)塊)、3個(gè)施工臨時(shí)用地。L02排口匯水范圍38.99ha,現(xiàn)狀布設(shè)d600~d1000雨水管道2.90km,共涉及5個(gè)永久用地(或區(qū)塊)。
新建區(qū)域市政排水系統(tǒng)雨污分流較為徹底,片區(qū)重點(diǎn)排查地塊雨污混接。雨水管道高水位運(yùn)行無法肉眼觀測晴天流水情況,加之現(xiàn)狀地塊較少,采用溯源和源頭節(jié)點(diǎn)井排查相結(jié)合,通過水質(zhì)和晴天流水情況調(diào)查,根據(jù)不同用地類型排水特點(diǎn)針對性排查,快速、有效診斷雨污混接點(diǎn)位或管段,為后期管道CCTV檢測和雨污分流改造工程提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
(1)資料收集
包括:①現(xiàn)狀管線資料(包含公共空間、非公共空間):管線測繪圖、竣工圖等;②土地利用現(xiàn)狀圖;③地形圖;④排口調(diào)查資料等。
(2)內(nèi)業(yè)梳理
①現(xiàn)狀地塊
標(biāo)注現(xiàn)狀地塊位置、類型,區(qū)分已建地塊及施工臨時(shí)用地。
②現(xiàn)狀管線
梳理雨、污水管線分布及拓?fù)潢P(guān)系,重點(diǎn)標(biāo)注市政雨水管道接入點(diǎn)、地塊雨水排放點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)井),以及管道出水口和問題排口。如非公共空間管線資料暫未獲取,可將雨水管道預(yù)留井作為排查對象,也可走訪地塊物業(yè)管理單位咨詢節(jié)點(diǎn)井布置。
(3)外業(yè)調(diào)查
①問題排口調(diào)查
采用排口溯源和地塊節(jié)點(diǎn)井重點(diǎn)調(diào)查相結(jié)合,晴天流水調(diào)查和氨氮水質(zhì)檢測相結(jié)合,明確問題排口,將所對應(yīng)的匯水分區(qū)作為排查的重點(diǎn)。
由于圩區(qū)雨水管道常淹沒出流、管道高水位運(yùn)行,無法觀測晴天流水。本次采用氨氮人工采樣檢測排口上游第一口檢查井,氨氮值>2mg/L(低于V類水標(biāo)準(zhǔn)),視為問題排口,對應(yīng)匯水分區(qū)作為排查對象。
②現(xiàn)狀地塊及節(jié)點(diǎn)井調(diào)查
由于資料更新周期及所含內(nèi)容的限制,存在實(shí)際情況與資料不符,尤其是臨時(shí)施工工地表達(dá)不全,因此,需進(jìn)行現(xiàn)狀地塊實(shí)地調(diào)查核實(shí),將片區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀地塊統(tǒng)計(jì)完全。同時(shí),走訪調(diào)查地塊物業(yè)管理單位,進(jìn)一步了解地塊雨污水排放情況,明確需排查和檢測的檢查井點(diǎn)位。
③市政接入點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)井排查
以問題為導(dǎo)向,著力于源頭問題點(diǎn)位排查,對全部的地塊市政接入點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)井開展“開井蓋-測水位-查流水-測水質(zhì)-拍照(周圍環(huán)境和井室內(nèi)部)”。
對于已建地塊,選取用水高峰期進(jìn)行排查,例如學(xué)校選取課間休息期,對地塊市政接入點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)井開展晴天流水量和水質(zhì)調(diào)查。采用標(biāo)尺測量水位,記錄液位與管口關(guān)系,若管口可見,觀察晴天(雨后48小時(shí))流水情況,記錄流水占管道體積。通過氨氮采樣檢測水質(zhì),若氨氮值>2mg/L,視為問題點(diǎn),如氨氮值≤2mg/L,可能由于地塊給水管滲漏、雨水調(diào)蓄設(shè)施排水等導(dǎo)致,視為正常情況。若管口不可見,通過采樣檢測井內(nèi)水質(zhì),如氨氮值>2mg/L,視為問題點(diǎn),需進(jìn)一步調(diào)查明確上游混接點(diǎn)。由于地塊地面標(biāo)高較市政道路高,市政管道系統(tǒng)管底標(biāo)高通常低于地塊管道系統(tǒng)管底標(biāo)高,因此,地塊內(nèi)雨水管口通常出露,從而有條件觀察晴天流水情況。
對于研究區(qū)施工臨時(shí)用地,結(jié)合調(diào)查排水許可證、走訪施工人員污水排放去向、沿臨時(shí)用地四周排查雨水篦子接管偷排等,對涉及市政預(yù)留井進(jìn)行流水和水質(zhì)調(diào)查(方法同上)。若管道高水位運(yùn)行導(dǎo)致流水情況不明,且氨氮值>2mg/L,但由于施工工地偷排、亂排隱蔽,可通過加密市政管道上下游調(diào)查點(diǎn),分析氨氮值沿程變化以判斷雨污混接區(qū)域。
④二次排查
對仍未能明確判斷問題的管段,可根據(jù)污染嚴(yán)重程度,考慮采用封堵調(diào)排方法,通過降低檢查井內(nèi)水位,觀察晴天流水情況或開展CCTV管道檢測。
L01、L02排口上游第一口檢查井高水位運(yùn)行,氨氮值為15.10mg/L、7.26mg/L,上游管網(wǎng)可能存在雨污混接。片區(qū)內(nèi)已建地塊節(jié)點(diǎn)井21個(gè),施工臨時(shí)排水點(diǎn)3個(gè),本次對地塊排放口及其市政接入點(diǎn)、預(yù)留支管,及關(guān)聯(lián)檢查井(共68個(gè))雨污混接排查,發(fā)現(xiàn)問題排放口16個(gè),占比為66.67%,其中,已建地塊雨污混接點(diǎn)14個(gè);施工臨時(shí)用地超標(biāo)排放2個(gè),由于基坑水未經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放,以及生活污水通過管道私接偷排。
施工臨時(shí)用地超標(biāo)排放可通過加強(qiáng)管控或直接封堵消除混接,對于已建地塊因考慮對居民日常生活影響,需有序開展雨污分流改造。根據(jù)問題嚴(yán)重程度劃分改造優(yōu)先級別,為后續(xù)雨污分流改造工程提供決策依據(jù)。通過分析,地塊雨污混接排放口氨氮值為2~8mg/L共7個(gè),氨氮值>8mg/L共7個(gè),氨氮值達(dá)到黑臭等級(>8mg/L)列為重點(diǎn)改造對象。綜合考慮節(jié)點(diǎn)井上游雨水管道晴天流水量,占管口1/6以上僅1個(gè),氨氮值為13.10mg/L,建議將其涉及的地塊納入優(yōu)先整改范圍。
通過水質(zhì)和晴天流水調(diào)查相結(jié)合、源頭調(diào)查與溯源排查相結(jié)合,有效避免管道高水位運(yùn)行無法肉眼觀測流水,大幅減少降水排查的成本和工期,為后期管道CCTV檢測以及雨污分流改造提供參考和數(shù)據(jù)支撐。本次精準(zhǔn)定位問題點(diǎn)位16個(gè),其中已建地塊流水量大(占管道1/6以上)、水質(zhì)達(dá)到黑臭標(biāo)準(zhǔn)的排放口1個(gè)。因此,新建城區(qū)仍存在雨污混接,需加強(qiáng)排水管網(wǎng)管理及摸排監(jiān)測。
水質(zhì)數(shù)據(jù)是診斷雨污混接問題的重要依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)部分管網(wǎng)上游無管道混接,但由于污水管高水位運(yùn)行,滲漏污染地下水,雨水管存在破損,外水緩慢滲入產(chǎn)生氨氮值超標(biāo)?,F(xiàn)場排查發(fā)現(xiàn)晴天流水明顯,氨氮檢測值僅為0.088mg/L,為地塊雨水調(diào)蓄池間歇排水,屬正常情況。由于管道沉積嚴(yán)重,部分檢查井由于長期受上游混接污水影響,因此氨氮檢測值存在超標(biāo)的情況,應(yīng)結(jié)合上游水質(zhì)數(shù)據(jù)及地塊內(nèi)部管網(wǎng)問題點(diǎn)位排查綜合評判雨污混接。
考慮降低對居民日常生活的影響,建議優(yōu)先采用地塊節(jié)點(diǎn)井截流改造,對混接污染進(jìn)行總量控制,后期對有條件的地塊逐步開展雨污分流改造。建議將雨污混接排查及檢測常態(tài)化,納入智慧水務(wù)信息化管理系統(tǒng),為排水管道規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營提供數(shù)據(jù)支撐。