提質(zhì)增效及海綿城市的雙理念住宅小區(qū)系統(tǒng)化改造策略研究

程銳輝

[上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司，上海市200092]

0 引 言

目前我國多數(shù)城市污水處理率高達95%以上，但仍普遍存在污水處理廠進水濃度長期偏低，尤其南方城市，遠達不到設(shè)計進水濃度要求，導致污水處理的運行成本增加、投資浪費等問題[1]。為全面提升城市生活污水收集處理能力和水平，2019 年5 月，住建部、生態(tài)環(huán)境部、發(fā)改委等三部門聯(lián)合發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動方案（2019—2021 年）》，同時各省市及地級市結(jié)合地方情況相繼發(fā)布了本地的污水提質(zhì)增效三年行動方案。方案要求了加快補齊城鎮(zhèn)污水收集和處理設(shè)施短板，盡快實現(xiàn)污水管網(wǎng)全覆蓋、全收集、全處理。

國家及各省市的“十四五”規(guī)劃都要求了建設(shè)海綿城市、韌性城市；2021 年4 月國務院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于加強城市內(nèi)澇治理的實施意見》提出有條件的地方積極推進海綿城市建設(shè)；2021 年4 月財政部、住建部、水利部等三部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于開展系統(tǒng)化全域推進海綿城市建設(shè)示范工作的通知》提出“十四五”期間選取示范城市系統(tǒng)化全域推進海綿城市建設(shè)，并給予定額補助。

居住小區(qū)作為城市建設(shè)用地的重要組成部分，也是污水產(chǎn)生源頭和積水內(nèi)澇重發(fā)區(qū)。小區(qū)建設(shè)過程受限于時代局限，排水系統(tǒng)建設(shè)存在一定缺陷；同時由于管理職責不清晰，后期管養(yǎng)欠缺，引發(fā)排水系統(tǒng)錯接混接、缺陷、過水能力不足、宜居性差等問題，導致污水外溢、大量外水進入、積水內(nèi)澇頻發(fā)，嚴重影響了污水處理提質(zhì)增效的落實和居民幸福感、獲得感的提升。

當前，小區(qū)改造有海綿城市建設(shè)、老舊小區(qū)改造、提質(zhì)增效等相關(guān)政策要求，具體要求有控制積水內(nèi)澇、污水治理、雨水利用、提高居住舒適度等。為避免對居民生活產(chǎn)生過度影響，工程建設(shè)投資的浪費，小區(qū)改造應實現(xiàn)多種政策和實施工程相融合，達到“多理念合一”[2]。本文將海綿城市理念融入小區(qū)雨污分流改造中，系統(tǒng)梳理小區(qū)改造的實施策略，并以華東地區(qū)某城市的小區(qū)為研究案例，可為小區(qū)系統(tǒng)化改造提供參考。

1 小區(qū)改造實施策略

1.1 方案思路

以排水系統(tǒng)的物探資料及整體排查為基礎(chǔ)，結(jié)合氣象、下墊面等海綿本底條件調(diào)查。梳理明確排水系統(tǒng)的雨污混接、管道缺陷、過水能力、積水內(nèi)澇等問題，從而提出相應問題的改造方案。具體技術(shù)路線見圖1。

圖1 技術(shù)路線圖

1.2 建筑立管改造策略

小區(qū)建筑南側(cè)排水立管改造依據(jù)陽臺排水立管數(shù)，建筑物高度及建筑外墻空間等，總體上可成四種類型，見表1、圖2。

圖2 排水立管改造類型示意圖

表1 分類建筑立管改造的界定條件

總體原則上，當只有一套排水立管的多層建筑（不高于11 層），排水立管存在雨污混接，且建筑有條件新增排水立管時，其原立管應作為污水立管，新建雨水立管。高層（超過11 層），或建筑外墻無空間安裝排水立管，居民不同意立管改造，宜進行末端截污；當有兩套排水立管，多層建筑（不高于11 層）雨水立管有污水接入，且外墻有施工空間的，應將接入的污水支管改造排至污水立管。高層建筑（超過11層），或建筑外墻無施工空間，應督促住戶將接入的污水支管改造排至污水立管，無法完成的宜進行末端截污。

1.3 小區(qū)埋地管網(wǎng)改造和海綿化提升策略

小區(qū)埋地管網(wǎng)改造類型根據(jù)市政道路排水體制和小區(qū)內(nèi)部排水體制，主要分為四類，見表2。

表2 埋地管網(wǎng)改造類型

A 類和B 類小區(qū)的排水體制都為分流制，主要改造內(nèi)容一方面是混接錯接點改造，即將混接錯接點斷開封堵后接入相應的管網(wǎng)，B 類小區(qū)增加小區(qū)出戶管的改造（見圖3）；另一方面針對初雨污染和積水點問題進行海綿化改造，如針對性地建設(shè)植草溝、透水混凝土等海綿設(shè)施。

圖3 埋地管A 類、B 類改造示意圖

C 類和D 類小區(qū)排水體制為合流制，主要改造內(nèi)容為雨污分流與初雨控制（見圖4）。考慮到化糞池前污水接入管較多，而雨水立管可散排至雨水篦子；化糞池后一般無污水接入，而有小區(qū)內(nèi)部道路雨水篦子接入。小區(qū)雨污分流將化糞池前合流管保留為污水管，新建雨水管；化糞池后合流管保留為雨水管，新建污水管。初雨控制與A 類和B 類小區(qū)改造類似。

圖4 埋地管C 類、D 類改造示意圖

2 小區(qū)改造工程案例

2.1 現(xiàn)狀及問題分析

華東地區(qū)某一小區(qū)占地面積約4.5 hm2，地面高程為15.7～16.6 m。小區(qū)內(nèi)部為分流制排水系統(tǒng)，雨水管總長約1.9 km，有雨水邊溝長約0.3 km；室外污水管總長約1.89 km。

小區(qū)內(nèi)部埋地雨污水管道存在10 處雨污混接，均為雨水接入污水；有7 處污水未接入化糞池。管道病害中結(jié)構(gòu)性缺陷有21 處。立管有71 處建筑立管混接，主要為南陽臺洗衣機廢水混接入雨水立管。根據(jù)現(xiàn)場勘查，內(nèi)部有一處積水點，因另一小區(qū)地坪高于本小區(qū)約3 m，大雨時雨水流入本小區(qū)在10 棟前形成積水，見圖5。

圖5 現(xiàn)狀問題分析圖

2.2 方案論證

排水管徑復核：

小區(qū)匯水分區(qū)分為東西兩片區(qū)，經(jīng)校核，現(xiàn)狀樓前DN300 雨水管和東區(qū)DN600 雨水管可以滿足3 a重現(xiàn)期的排水標準。西區(qū)末端DN400 雨水管不滿足3 a 重現(xiàn)期排水要求。

小區(qū)單棟人數(shù)為144 人，總?cè)藬?shù)為2 020 人。小區(qū)現(xiàn)狀污水樓前管管徑為DN300，經(jīng)校核現(xiàn)狀污水樓前管及污水主管均滿足設(shè)計要求。

2.3 改造總體思路

（1）小區(qū)埋地雨污水收集系統(tǒng)較完善，雖然西區(qū)雨水管不滿足3 a 重現(xiàn)期，但考慮僅1 處積水點，且積水并不嚴重，從工程進度和經(jīng)濟性出發(fā)，本次改造不考慮增加小區(qū)雨水管管徑，通過優(yōu)化管道坡度和新建雨水箅子，同時根據(jù)實地情況建造海綿設(shè)施，緩解該處積水問題。

（2）經(jīng)校核小區(qū)樓前污水管及污水主管均能滿足設(shè)計要求；雨污錯接混接問題按A 類改造方式進行改造。

（3）小區(qū)為6 層多層建筑，雨水立管改造難度較小，按立管第I 類改造方式進行改造。

2.4 方案設(shè)計

2.4.1 室外埋地雨污水管道改造

（1）雨污混接改造

針對該小區(qū)雨水口接入污水井，改造工程方案為封堵原混接管段。若混接雨水口周邊有雨水管網(wǎng)且管道埋深允許接入，則就近接入，否則新建雨水管接入小區(qū)雨水系統(tǒng)。以1 棟北側(cè)8# 混接點改造為例，將接入污水井的雨水管斷開，由于北側(cè)綠化帶中無雨水管，因此在新增一路雨水管道，將雨水口接入現(xiàn)狀雨水管道，見圖6。

圖6 8# 混接點改造圖

（2）生活污水未經(jīng)化糞池

本次改造方案為，在缺少化糞池處增設(shè)化糞池；沿街3 層門面房增設(shè)隔油池；翻建污水管，將生活污水經(jīng)過化糞池預處理后再匯入小區(qū)主管網(wǎng)，見圖7。

圖7 翻建污水管，接入化糞池

（3）積水點改造

小區(qū)的一處積水點位于10 棟北側(cè)，該處積水主要是由于北側(cè)另一小區(qū)雨水流入該區(qū)域，且管道出現(xiàn)多段反坡，見圖8。本次改造將該處管道全部翻建，優(yōu)化管道坡度，并在路邊新建雨水箅子接入雨水管。由于該區(qū)域無條件建造海綿設(shè)施，不進行海綿改造。

圖8 積水點現(xiàn)場圖

（4）管道病害修復

本次設(shè)計對于結(jié)構(gòu)性管道病害，新建管道予以修復。功能性缺陷管道優(yōu)先采取清理疏通方案，若清理疏通無法進行則與結(jié)構(gòu)性管道病害的修復方案保持一致。

2.4.2 建筑立管改造和海綿化提升

（1）純雨水立管散排

小區(qū)部分純雨水立管無污水接入，現(xiàn)狀屋面雨水經(jīng)雨水立管無組織散排。同時小區(qū)內(nèi)部綠化混亂，一定程度上影響居民生活質(zhì)量。本次結(jié)合海綿城市建設(shè)理念，將雨水立管散排的雨水進行下滲、滯蓄、凈化、回用，并改造小區(qū)內(nèi)部綠化，提高居民生活質(zhì)量，見圖9。

圖9 純雨水立管散排的海綿改造

（2）雨水立管混接

將現(xiàn)狀雨水立管保留作為污水立管進行使用，并斷開其與屋面雨水斗的連接，新建伸頂排氣設(shè)施，同時在屋面合適位置新建雨水立管，接入周邊雨水系統(tǒng)，如立管第I 類改造方式。

3 結(jié)論建議

（1）在海綿城市、老舊小區(qū)改造、提質(zhì)增效等多項政策下，為避免工程投資浪費，降低對居民生活影響，小區(qū)改造方案編制需要對多種政策進行融合，合理制定。

（2）基于排水系統(tǒng)排查，結(jié)合氣象、下墊面等本底調(diào)查，明確排水系統(tǒng)等問題，針對性提出相應改造方案的系統(tǒng)化改造技術(shù)路線，即根據(jù)陽臺排水立管數(shù)（一套、兩套），建筑物高度（11 層分界）及建筑外墻空間（有無施工空間）等情況，排水立管改造可分為四類；根據(jù)市政道路排水體制和小區(qū)內(nèi)部排水體制，埋地管網(wǎng)改造分為四類，并針對不同類型的改造時序安排提出了具體建議。

（3）通過開展管網(wǎng)改造，實現(xiàn)晴天雨水總出口無水排出，雨天污水總出口污水量無明顯波動。結(jié)合因地制宜的建造雨水花園等海綿設(shè)施，可有效控制了徑流總量，提高雨水資源利用量，同時改善小區(qū)居住環(huán)境。

（4）工程實踐表明，現(xiàn)場施工會發(fā)生設(shè)計與實際不符，如錯接點未標出需改造、管線管位不準確。為減少對居民生活影響，小區(qū)改造工程工期要求盡量短，若要順利開展，保障工程質(zhì)量，建議加強前期資料收集調(diào)查，管網(wǎng)、地形等勘測。