梁鐵鋒
(云浮市供排水管理中心,廣東 云浮 527300)
2018年10月,住建部、環(huán)境部明確城市環(huán)境治理目標(biāo),要求3年內(nèi)消除90%以上黑臭水體。目前,各城市正在緊鑼密鼓地對排水系統(tǒng)進行改造,全面截污,消除黑臭水體。
建立在普查基礎(chǔ)上的排水管線摸查工作,能夠提供排水管道的空間屬性,但難以滿足截污改造的需求。在城市水質(zhì)提升工作中,不僅要摸查排水管網(wǎng)基礎(chǔ)信息,更需要分析其中存在的各種問題。筆者就排水管網(wǎng)信息摸查、排水體系整體分析、排水管線屬性分析、體系問題判斷(排水管道功能排查)、管道錯混接,排水管道功能排查、排水單元劃分等,提出自己的看法,以期更好地服務(wù)于排水管網(wǎng)改造、管道病害治理等,提高城市水質(zhì)。
摸清本地區(qū)已有的排水管網(wǎng),是排水系統(tǒng)改造,不可或缺的基礎(chǔ)性工作,要求做到排水設(shè)施一張圖。
排水管線摸查的范圍為城區(qū),主要包括雨水、污水、排水(合流制管道)、暗渠、涵洞等排水系統(tǒng)。一般調(diào)查3m及以上寬度道路、街巷。順河道兩側(cè),若有截污干管,也必須調(diào)查。為保證管道的連續(xù)性,穿越單位、工廠、院校庭院的排水主干管,也需要調(diào)查。
調(diào)查內(nèi)容:排水管線的平面位置、管徑(或斷面尺寸)、管材、埋深(內(nèi)管底)、高程信息。同時,記錄檢查井中觀察到的坍塌、積水、泥沙淤積等。
排水管網(wǎng)的調(diào)查,一般通過開井方式直接查看,利用“L”桿,量測管底深度。難以看到的檢查井內(nèi)部,通過QV(管道潛望鏡)觀察。
取得成果之后,需要對成果進行檢查。包括以下幾個方面。
(1)完整性檢查。檢查數(shù)據(jù)表中的各項數(shù)據(jù)是否齊全,對于缺失內(nèi)容進行補充。
(2)一致性檢查。檢查數(shù)據(jù)庫中排水管道、排水溝渠、排澇泵站、污水提升泵站、調(diào)蓄設(shè)施、閘門、閥門等設(shè)施的數(shù)量是否與當(dāng)?shù)嘏潘芾聿块T掌握的情況一致。
(3)異常值檢查。根據(jù)設(shè)施上下游關(guān)系與地物的相對空間位置(高程、管徑、流量、液位等),檢查各類設(shè)施的空間屬性是否超出合理的空間范圍。對于異常值,重新核實。
(4)終點檢查。檢查排水管網(wǎng)的起止編碼是否包含在對應(yīng)設(shè)施的屬性表中,檢查排水口的受納水體(終點)是否正確。
(5)系統(tǒng)性檢查。梳理排水管網(wǎng)系統(tǒng),對排放口、泵站、凈水廠等關(guān)鍵點進行上游分析,檢查其上游的節(jié)點是否全部連通,形成拓樸關(guān)系圖。
現(xiàn)階段,在雨水系統(tǒng)進入水體之前,多安裝有旱季截污(末端截污)裝置,收集晴天的排水量(污水),防止污水進入水體,污染環(huán)境。采用該設(shè)計的原因是上游管段中匯入了污水,在晴天(無雨水)的時間段,將水量收入污水系統(tǒng),在雨天,則雨水混合污水,全部進入水體(溢流污染)。
圖1中為二處雨水排放口,進入河道水體前,設(shè)置有截污口。
圖1 旱季截污(末端截污)裝置照片
旱季截污只是臨時性的截污措施。雨天,污水進入水體的同時,也有部分雨水進入污水系統(tǒng)(水體倒灌),使凈水廠進水化學(xué)需氧量(CODcr)濃度偏低。在管網(wǎng)摸查中,需要明確并清晰表達這種邏輯關(guān)系。隨著截污管網(wǎng)的完善、源頭截污的完成,該裝置可以逐步取消。
圖2中,檢查井YS031765~WS031764為旱季截污,YS031765中水量較大時,沖過溢流堰,直接進入南側(cè)河道。
圖2 旱季截污(末端截污)連接關(guān)系
梳理排水管線,從管道建設(shè)的角度區(qū)分管道性質(zhì)(雨水、污水、合流)。若區(qū)域(路段)內(nèi)僅有一套排水系統(tǒng),同時收集雨水及附近污水,則為合流系統(tǒng)。若有二套排水系統(tǒng),多接雨水篦的排水系統(tǒng)為雨水系統(tǒng)(一般管徑大些);不接或較少接雨水篦的排水系統(tǒng)為污水系統(tǒng)(一般管徑小些)。
城區(qū)中的暗渠、河溝等屬于城市排澇防洪設(shè)施,主要承擔(dān)排放雨水的功能,應(yīng)該列為雨水系統(tǒng)。
局部成果難以分析,以片區(qū)成果整體分析較容易。
只有正確區(qū)分管道性質(zhì),才可能正確判斷錯接或混接。
雨水系統(tǒng),主要順地勢流向附近水體,或通過暗渠、河溝等流向附近水體。當(dāng)雨水的去向交代不清楚時,需要連續(xù)追索,不受廠區(qū)、庭院等的限制。
雨水管網(wǎng)的系統(tǒng)性分析,有利于圈定區(qū)域的匯水面積,對于抗洪排澇具有重要的意義。
污水系統(tǒng)的重要節(jié)點包括污水提升泵站、凈水廠等。順確定的污水管道分析,排查污水的去路,最終未接入凈水廠的污水,均存在問題。
圖3為一住宅區(qū)的排水管網(wǎng)末端,區(qū)內(nèi)雨污分流清晰,但出小區(qū)之后,雨水及污水均混接進入一段河溝,形成合流。在鐵路以北,該段河溝設(shè)置了旱季截污。
圖3 某小區(qū)污水管網(wǎng)連接不完整
判斷該小區(qū)的污水系統(tǒng)仍然為斷頭管,其污水未直接進入城市污水系統(tǒng)。污水管網(wǎng)收集的污水應(yīng)通過污水主管直接進入凈水廠。若再與雨水系統(tǒng)混合,則上游建好的污水管網(wǎng)未發(fā)揮其作用。不少地區(qū)仍存在該種情況,建議直接完善污水系統(tǒng)。旱季截污,僅用于收集雨水系統(tǒng)中的污水。
對于較大縣城,存在多個污水處理系統(tǒng),需要分片區(qū)逐一分析。
管道錯接是排水系統(tǒng)中常見的問題。
首先是污水支管網(wǎng)與主管網(wǎng)的對接,其次是排水單元(排水戶)與污水支管網(wǎng)的對接,僅憑地表檢查井的標(biāo)注判斷管道屬性(雨水或污水),往往錯誤。
圖4中,道路北側(cè)的人行道上有直徑300mm污水管,路中有直徑500mm污水管,路南側(cè)有直徑1200mm雨水管。道路北側(cè)污水管接入雨水系統(tǒng),屬于錯接。
圖4 管道錯接
目前普遍存在情況,已新建小區(qū)為主的排水單元,出區(qū)域范圍為二套排水系統(tǒng),但進入市政范圍后,污水管與雨水管,一同接入道路的雨水系統(tǒng),形成合流。
不僅調(diào)查排水管道的深度、管徑,更要通過對流水的觀察,察覺管道存在的各種問題。包括管道的連通性、平順度、滲水、積水淤堵等。對于管道運行中的異常點,提出下一步檢測的需要。
通過流水、液位高差等,發(fā)現(xiàn)管道存在的異常。
管線圖中,看上去排水管線順暢、合理,實際并未接通(未建設(shè))。開挖圖中(見圖5),確認了該種情況。
圖5 開挖結(jié)果(露出堵頭)
該段道路上的雨水管網(wǎng),上游液位較高,下游液位低,基本不流動。判斷管道淤堵,經(jīng)證實,實際中間一段未施工。
排水系統(tǒng)屬于重力流管道,有一定的坡度,具有管底高程自上游往下游遞減的特點,根據(jù)這一特點,可以總體判斷水的流向,也可以分析數(shù)據(jù)中存在的問題。例如,某個管段點的高程突然低洼,則需要核實數(shù)據(jù)是否錯誤,明確量測深度是檢查井井底深度,還是管底深度。若確實是管底深度,則說明管段管道低洼,存在積水或淤積的結(jié)構(gòu)性缺陷,構(gòu)成管道運行的瓶頸節(jié)點。
不少縣城,污水主管網(wǎng)敷設(shè)在河道二側(cè)或河道內(nèi)。若存在污水外滲,直接污染水體。
首先應(yīng)通過直接觀察的方式判斷污水是否外滲。查看檢查井是否破損,周邊水體是否發(fā)黑、變臭。
其次,對可疑的管段,采用閉水試驗。將管段封閉,將水灌至一定的水位,觀察檢查井內(nèi)水面的下降情況,計算外滲水量。
對于積水段,記錄液面深度,分析液面高程,通過液面高程的近似或差異,判斷管段的連通性。
對于液面高程相差較大的管道,需要分析原因,可能是無下游(斷頭管)或坍塌(不通),建議針對下游管段進行管道檢測及疏通。
對于泥沙、石塊的淤堵段,記錄淤積深度,提交業(yè)主,方便管理方安排清淤工作。
為提升排水管理水平,打造精細化管理模式,引入排水單元概念。通過將排水系統(tǒng)劃分為管理清晰明確、方便、空間布局合理的排水單元,以明確每個排水單元及相關(guān)事務(wù)的管理責(zé)任。以排水管理信息化手段,加強設(shè)施巡查、落實責(zé)任到單元負責(zé)人,實現(xiàn)扁平化管理。
排水單元的劃分主要依據(jù)以下原則:
(1)總體按區(qū)、街道、社區(qū)等行政區(qū)域,有利于責(zé)任劃分及考核。
(2)在社區(qū)再以主要排水單位為中心,以相對獨立排水系統(tǒng)合道路、道路、河流等現(xiàn)狀分界線為邊界,劃分若干排水單元。
(3)有明確的物業(yè)管理范圍,如住宅區(qū)、工業(yè)區(qū)、開發(fā)區(qū)、科技園、旅游區(qū)、車站、場館、寫字樓等,可分別劃成一塊。
(4)城中村、危舊房等待改造的特殊地區(qū),單獨劃成一塊。
排水單元劃分的工作步驟:
(1)基礎(chǔ)資料收集。內(nèi)容包括現(xiàn)狀1:500地形圖、排水戶基本信息、排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)、街道或社區(qū)的居民小區(qū)清單等。
(2)編制工作底圖。根據(jù)行政界線劃分工作單元,將各工作單元內(nèi)的排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)及排水戶信息疊套于1:500地形圖上,編制工作底圖。
(3)現(xiàn)場調(diào)查。結(jié)合排水管網(wǎng)資料,現(xiàn)場調(diào)查、走訪,劃分排水單元的范圍界線,核實排水戶信息,并補充完善必要的單元信息,形成調(diào)查記錄。
(4)確定各排水單元內(nèi)部雨污分流情況。包括合流、完全分流(無污水混接雨水)、不完全分流(存在錯混接)。
結(jié)合排水單元劃分,通過詢問及開井調(diào)查,查明排水單元主要的排口與市政管網(wǎng)的接駁情況,包括接駁口(井)的位置、標(biāo)高、管底深度;排口的排水屬性(雨水、污水、合流)。
排水單元劃分,其成果內(nèi)容包括排水單元范圍、名稱、地址、面積、所屬社區(qū)、管理單位、單元類型(包括住宅、商業(yè)、商住、工業(yè)、公共機構(gòu)、城中村等)、排水體制(合流、完全分流、不完全分流等)信息。
排水單元調(diào)查的成果包括CAD格式排水單元劃分圖、排水單元與市政管網(wǎng)接駁情況及排水單元統(tǒng)計匯總表等。
城市水質(zhì)提升工作中的排水管網(wǎng)摸查,不僅是排水管道空間屬性的調(diào)查,更是對排水系統(tǒng)邏輯關(guān)系的判斷、缺陷的查找。頭腦中要始終關(guān)注污水的去向,特別是雨水系統(tǒng)中污水的來源,這個正是截污改造的關(guān)鍵點。將末端截污改造成為源頭(用戶)截污,是工作的目標(biāo),以期徹底實現(xiàn)雨污分流、污水零排放。
另外,小區(qū)、單位、庭院等排水單元的雨污分流,這里不敘述。但建立排水單元信息、明確責(zé)任、規(guī)范化管理是必經(jīng)之路。
對于排查出來的問題,需要細致分析,并尋求合理有效的解決方案。
通過排水系統(tǒng)的改造,實現(xiàn)城市水質(zhì)提升,需要抽絲剖繭般的工作。隨著廣大工作者的努力、更細致的工作,一定能實現(xiàn)水清岸綠。