趙建偉

（天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津市 300051）

0 引言

本次山東省東營(yíng)市雨水規(guī)劃編制工作，規(guī)劃范圍約480 km2，其中中心城城市建設(shè)用地101 km2，該市《總體規(guī)劃》遠(yuǎn)期2020年要求排水體制為雨污水分流，雨水的出路就近排入附近的水體。

另外，該市的水系較多，規(guī)劃有“九橫十縱”19條河道。該市《中心城水系專業(yè)規(guī)劃》中預(yù)測(cè)水系所需的補(bǔ)水量約為5 900萬(wàn)m3/a，其補(bǔ)水水源主體是城市雨水，要求雨水盡可能地排入水系補(bǔ)充水體，達(dá)到利用雨水的目的。

1 弄清雨水水質(zhì)與受納水體的關(guān)系

該市對(duì)雨水工程的要求較高，要將雨水作為資源補(bǔ)充到水體，雨水工程由過(guò)去側(cè)重于“排”到現(xiàn)在需要千方百計(jì)的“用”。

根據(jù)該市《中心城水系專業(yè)規(guī)劃》，該市水系為國(guó)標(biāo)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅴ類水體，其主要指標(biāo)見表1。

眾所周知，城市的初期雨水水質(zhì)很惡劣，與污水水質(zhì)類似。但目前該市沒有比較系統(tǒng)的雨水水質(zhì)方面的檢測(cè)資料。

通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)其它地區(qū)有關(guān)部門對(duì)雨水水質(zhì)的檢測(cè)資料發(fā)現(xiàn)，SS和BOD是比較高的，如北京市對(duì)屋頂雨水徑流進(jìn)行的研究表明，降雨初期水質(zhì)污染嚴(yán)重，后期水質(zhì)污染隨降雨歷程趨于穩(wěn)定，屋面徑流的終值一般在COD60～80 mg/L，高于地表水V類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 水系水質(zhì)主要標(biāo)準(zhǔn)

據(jù)法國(guó)巴黎的檢測(cè)資料顯示城市雨水的污染也很嚴(yán)重，其庭院和街道雨水徑流的BOD最大值和中值濃度均高于我國(guó)地表水V類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，屋面雨水徑流的BOD的最大值濃度亦高于我國(guó)地表水V類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，見表2。

表2 雨水徑流水質(zhì)一覽表

另外，西安公路交通大學(xué)等單位對(duì)城市道路路面雨水徑流的檢測(cè)資料表明，城市道路路面雨水徑流中的有機(jī)物污染濃度高于地表水V類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)且與典型生活污水類似。

2 雨水排水系統(tǒng)的選擇

水體有一定的自凈能力，但如果排入的雨水水質(zhì)惡劣到一定程度，還會(huì)污染水體，需對(duì)雨水超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì)進(jìn)行處理，使之達(dá)標(biāo)。為有利于雨水達(dá)標(biāo)排放，在規(guī)劃中針對(duì)該市不同地區(qū)分別考慮過(guò)幾種型式的雨水排水系統(tǒng)。

2.1 合流制地區(qū)

目前，該市中心城區(qū)現(xiàn)狀有約71 km2的雨污水合流制地區(qū)，將雨污水主要排入廣利河等水體，污染了水體，需對(duì)合流的雨污水進(jìn)行處理。

2.1.1 “完全截流式”合流制排水系統(tǒng)

考慮過(guò)采用“完全截流式”合流制排水系統(tǒng)，即將該市中心城合流制地區(qū)的污水和雨水全部由截流管排到污水處理廠進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后再排入水體。

此種排水系統(tǒng)從防止水體污染來(lái)看，是理想的排水系統(tǒng)；從該市工程實(shí)施的角度上看，其所需的截流主干管尺寸很大，管線位置受限制，管道挖深大，現(xiàn)狀27 km截流管很難滿足規(guī)劃的需要；污水處理廠運(yùn)行能否適應(yīng)雨季水量也是個(gè)問(wèn)題；從工程投資上看，此種排水系統(tǒng)投資高；另外采用此種排水系統(tǒng)不符合該市《總體規(guī)劃》排水體制分流制的要求。因此，綜合考慮各種因素的影響，該市現(xiàn)狀合流制地區(qū)沒有采用“完全截流式”合流制的排水系統(tǒng)。

2.1.2 “部分截流式”合流制排水系統(tǒng)

本次排水規(guī)劃在遠(yuǎn)期分流制排水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以前，對(duì)該市現(xiàn)狀合流制地區(qū)最終采用“部分截流式”合流制的排水系統(tǒng)作為過(guò)渡方案，解決污染水體問(wèn)題，即在旱季或雨水量不大時(shí)由截流干管將合流水排到污水處理廠進(jìn)行處理，雨水量較大時(shí)，大部分雨污合流水溢流排到水體，其余部分經(jīng)截流干管排到污水處理廠進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后排放水體，減少對(duì)水體的污染。

采用“部分截流式”合流制排水系統(tǒng)主要原因如下：

第一，排水規(guī)劃要遵循、完善《總體規(guī)劃》?！犊傮w規(guī)劃》要求該市排水體制為分流制是根據(jù)該市的整體定位對(duì)排水工程提出的宏觀要求，所以分流制的排水體制是應(yīng)該肯定的。但編制排水規(guī)劃不能簡(jiǎn)單地、機(jī)械地遵循《總體規(guī)劃》，還要完善《總體規(guī)劃》，從多年的工程實(shí)際情況分析，該市中心城區(qū)71 km2雨污水合流制地區(qū)完全實(shí)現(xiàn)雨污水分流任重道遠(yuǎn)，需要一個(gè)過(guò)渡性的方案既解決分流制排水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)前雨污水污染水體問(wèn)題，又有利于該市排水工程乃至該市基礎(chǔ)設(shè)施的整體建設(shè)，使工程具有可實(shí)施性，待條件具備時(shí)，再最終實(shí)現(xiàn)《總體規(guī)劃》要求的雨污水分流制排水系統(tǒng)。

第二，從防止污染水體分析?！安糠纸亓魇健焙狭髦婆潘到y(tǒng)關(guān)鍵是選取適宜的截流倍數(shù)，如果截流倍數(shù)選的恰當(dāng)，汛期雨水還是可以達(dá)到水體排放要求。

第三，從與現(xiàn)狀排水實(shí)施的結(jié)合上分析，該市現(xiàn)狀已有約27 km截流管道。雖然該部分管道存在一些問(wèn)題，但通過(guò)調(diào)研、分析，認(rèn)為這些現(xiàn)狀截流管道系統(tǒng)還有利用的價(jià)值，存在的問(wèn)題按本次規(guī)劃的要求進(jìn)行改造還是可行的。

第四、從工程實(shí)施上分析。由于是將合流的雨污水部分截流到污水處理廠，故截流管道相對(duì)較小。從我們調(diào)研掌握的現(xiàn)場(chǎng)情況看，現(xiàn)狀的截流管道按照新的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)調(diào)整、改進(jìn)后是可以利用?，F(xiàn)場(chǎng)的地形地貌基本可滿足本次規(guī)劃擬建截流管道的需要，對(duì)該市的整體建設(shè)影響小，工程可以實(shí)現(xiàn)。

第五，從對(duì)污水處理廠的影響上分析。此排水系統(tǒng)需考慮有部分雨水排入了污水處理廠，對(duì)污水處理廠產(chǎn)生了沖擊負(fù)荷。通過(guò)與該市污水規(guī)劃協(xié)調(diào)，該市污水處理廠現(xiàn)狀及規(guī)劃規(guī)模及處理工藝可以承受此沖擊負(fù)荷。

第六，工程投資少。

對(duì)該市71 km2的雨污水合流制地區(qū)在遠(yuǎn)期分流制排水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以前，采用了“部分截流式”合流制排水系統(tǒng)的過(guò)渡方案。該方案涉及了15個(gè)合流泵站系統(tǒng)采用這種排水系統(tǒng)解決雨水達(dá)標(biāo)排放到水體問(wèn)題。利用改造現(xiàn)狀截流管道約27 km，擬建截流管道約31 km，將雨污水排到西南污水處理廠和沙營(yíng)污水處理廠；各合流泵站系統(tǒng)內(nèi)的合流管網(wǎng)維持利用，并按遠(yuǎn)期分流制排水系統(tǒng)的要求逐步改造為分流制。

遠(yuǎn)期實(shí)現(xiàn)分流制排水系統(tǒng)后，截流管道作為污水管道繼續(xù)利用。

應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，“部分截流式”合流制排水系統(tǒng)存在不能解決“第一次沖刷”問(wèn)題造成的水體污染，即在初期雨水階段原來(lái)沉淀在合流管渠的污染物質(zhì)被大量沖起，經(jīng)溢流井溢流進(jìn)水體，這是該排水系統(tǒng)的缺陷，亦應(yīng)引起足夠的重視。結(jié)合分流制地區(qū)規(guī)劃設(shè)想，考慮設(shè)置污水處理廠蓄水池，降雨時(shí)臨時(shí)儲(chǔ)存雨水和污水，然后再設(shè)法處理此部分水量。

2.2 分流制地區(qū)

該市還有約109 km2的城市建設(shè)用地是雨污水分流制地區(qū)。現(xiàn)狀有30座雨水泵站將未經(jīng)處理的雨水直接排放到水體，特別是初期徑流雨水未加處理就直接排入水體，很難滿足該市水系Ⅴ類水體的水質(zhì)要求。另外，規(guī)劃還需擬建26座雨水泵站。

為解決雨水達(dá)標(biāo)排放問(wèn)題，雨水規(guī)劃曾設(shè)想采用“部分截流式”分流制的雨水排水系統(tǒng)，即在雨水量不大時(shí)由截流干管將雨水完全排到該市4座污水處理廠附近的指定水系，這些水系通過(guò)水利調(diào)度作為污水處理廠的蓄水池（從我們掌握的情況分析，該市水系有條件通過(guò)水利調(diào)度解決污水處理廠的蓄水池問(wèn)題）。旱季，蓄水池是該市水系的一部分，其水質(zhì)與該市水系相同；汛期，通過(guò)水利調(diào)度將蓄水池與其它水系分開，單獨(dú)作為污水處理廠蓄水池，既可以臨時(shí)儲(chǔ)存部分雨水解決污水處理廠沖擊負(fù)荷問(wèn)題，又可視雨水水質(zhì)情況可排、可用、可由污水處理廠處理，同時(shí)又充分利用水系（河道）的排放能力，減少截流干管的數(shù)量。雨水量較大時(shí)，大部分雨水溢流直接排到水體，其余雨水經(jīng)截流干管排到污水處理廠蓄水池。

從防止污染水體分析，此規(guī)劃方案只要選取適宜的截流倍數(shù)，能解決雨水達(dá)標(biāo)排放問(wèn)題。但綜合考慮各方面因素的影響后，認(rèn)為現(xiàn)階段該市要在480 km2的規(guī)劃范圍內(nèi)將109 km2城市建設(shè)用地的雨污水分流制地區(qū)實(shí)現(xiàn)雨水達(dá)標(biāo)排放到水體，工程更艱巨，不現(xiàn)實(shí)。

因此，雨水規(guī)劃對(duì)雨污水分流制地區(qū)最終仍采用雨水未經(jīng)處理直接排放到水體的規(guī)劃方案。但在規(guī)劃的過(guò)程中充分考慮今后采用“部分截流式”分流制雨水排水系統(tǒng)的可能性，為今后雨水排水系統(tǒng)改造留有余地，并建議在本次規(guī)劃年限以后，雨水工程結(jié)合該市新的要求，再考慮采用“部分截流式”分流制雨水排水系統(tǒng)，最終解決污染水體問(wèn)題。這樣規(guī)劃的主要原因如下：

第一，雨水直接排到水體滿足本次該市《總體規(guī)劃》要求。

第二，該市《中心城水系專業(yè)規(guī)劃》對(duì)雨水工程提出利用雨水的要求。由于本次雨水規(guī)劃缺乏該市雨水水質(zhì)方面的檢測(cè)資料。眾所周知，初期雨水水質(zhì)很惡劣，不滿足該市水系Ⅴ類水體的水質(zhì)要求，“部分截流式”分流制的雨水排水系統(tǒng)雖好，但由于雨水工程量巨大，涉及面廣，僅依靠對(duì)雨水水質(zhì)的定性分析，一步到位解決雨水污染水體問(wèn)題規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)管理等單位很難下決心。

第三，與水系的關(guān)系問(wèn)題。該市雨水不論是以“排”為主還是以“用”為主，水系是主要的受納體。雨水規(guī)劃和水系規(guī)劃有必然的聯(lián)系，是不可分割的。設(shè)想解決雨水達(dá)標(biāo)排放問(wèn)題的“部分截流式”分流制雨水排水系統(tǒng)的規(guī)劃方案是利用該市的4座污水處理廠處理雨水，使之達(dá)標(biāo)。若在480 km2的規(guī)劃范圍內(nèi)通過(guò)“部分截流式”分流制雨水排水系統(tǒng)將雨水排到4座污水處理廠附近蓄水池，離不開天然的水系調(diào)度、排放和儲(chǔ)存雨水。這些問(wèn)題僅由雨水工程解決顯然是很困難的。

第四，工程的可實(shí)施性也是主要的原因之一。在規(guī)劃過(guò)程中考慮了泵站前截流和泵站后截流雨水問(wèn)題；考慮了多個(gè)泵站串聯(lián)和并聯(lián)截流雨水問(wèn)題；工程涉及了城市和農(nóng)業(yè)、排水和水利問(wèn)題；雖然利用了部分水系作為污水處理廠的蓄水池，但鋪設(shè)必要的雨水截流干管，其工程量還是很大的；工程投資大等問(wèn)題。

3 通過(guò)本次規(guī)劃編制工作的一些反思

合理選擇排水系統(tǒng)的體制，是排水工程在老城市改造、規(guī)劃和建設(shè)中必須面臨的問(wèn)題，它的選擇一定要充分結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件。比如，在本次規(guī)劃編制過(guò)程中我們感到，雖然《總體規(guī)劃》要求分流制，從多年排水工程實(shí)踐和該市的客觀條件來(lái)看，要將該市現(xiàn)狀71 km2的雨污水合流制地區(qū)改造成完全分流的排水系統(tǒng)需要一個(gè)過(guò)程，而這個(gè)過(guò)程很可能是漫長(zhǎng)的，這就產(chǎn)生了分流制的排水系統(tǒng)是否適合所有地區(qū)的問(wèn)題，從該市的實(shí)際情況看，至少在該地區(qū)合流制排水系統(tǒng)也有一定的存在價(jià)值。

總之，確定一個(gè)城市的排水體制要根據(jù)受納水體的水質(zhì)要求，結(jié)合現(xiàn)狀合流制排水系統(tǒng)有無(wú)必要分流，能否完全實(shí)現(xiàn)分流等因素加以論證，不宜一刀切地選擇分流制的排水體制。

[1]趙劍強(qiáng),等.城市路面徑流污染的調(diào)查[J].中國(guó)給水排水,2001,17.

[2]車伍,等.國(guó)內(nèi)國(guó)外城市雨水水質(zhì)及污染控制[J].給水排水,2003,29(10).