程銳輝

[上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市200092]

0 引 言

目前我國(guó)多數(shù)城市污水處理率高達(dá)95%以上，但仍普遍存在污水處理廠進(jìn)水濃度長(zhǎng)期偏低，尤其南方城市，遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)進(jìn)水濃度要求，導(dǎo)致污水處理的運(yùn)行成本增加、投資浪費(fèi)等問(wèn)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(dòng)方案（2019—2021 年）》，同時(shí)各省市及地級(jí)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(dòng)方案。方案要求了加快補(bǔ)齊城鎮(zhèn)污水收集和處理設(shè)施短板，盡快實(shí)現(xiàn)污水管網(wǎng)全覆蓋、全收集、全處理。

國(guó)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(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)城市內(nèi)澇治理的實(shí)施意見(jiàn)》提出有條件的地方積極推進(jìn)海綿城市建設(shè)；2021 年4 月財(cái)政部、住建部、水利部等三部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于開(kāi)展系統(tǒng)化全域推進(jìn)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(jìn)海綿城市建設(shè)，并給予定額補(bǔ)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(guò)程受限于時(shí)代局限，排水系統(tǒng)建設(shè)存在一定缺陷；同時(shí)由于管理職責(zé)不清晰，后期管養(yǎng)欠缺，引發(fā)排水系統(tǒng)錯(cuò)接混接、缺陷、過(guò)水能力不足、宜居性差等問(wèn)題，導(dǎo)致污水外溢、大量外水進(jìn)入、積水內(nèi)澇頻發(fā)，嚴(yán)重影響了污水處理提質(zhì)增效的落實(shí)和居民幸福感、獲得感的提升。

當(dāng)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(duì)居民生活產(chǎn)生過(guò)度影響，工程建設(shè)投資的浪費(fèi)，小區(qū)改造應(yīng)實(shí)現(xiàn)多種政策和實(shí)施工程相融合，達(dá)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(shí)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(shí)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(guò)水能力、積水內(nèi)澇等問(wèn)題，從而提出相應(yīng)問(wèn)題的改造方案。具體技術(shù)路線見(jiàn)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(yáng)臺(tái)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(jiàn)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(dāng)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(shí)，其原立管應(yīng)作為污水立管，新建雨水立管。高層（超過(guò)11 層），或建筑外墻無(wú)空間安裝排水立管，居民不同意立管改造，宜進(jìn)行末端截污；當(dāng)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(yīng)將接入的污水支管改造排至污水立管。高層建筑（超過(guò)11層），或建筑外墻無(wú)施工空間，應(yīng)督促住戶將接入的污水支管改造排至污水立管，無(wú)法完成的宜進(jìn)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(jiàn)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(cuò)接點(diǎn)改造，即將混接錯(cuò)接點(diǎn)斷開(kāi)封堵后接入相應(yīng)的管網(wǎng)，B 類小區(qū)增加小區(qū)出戶管的改造（見(jiàn)圖3）；另一方面針對(duì)初雨污染和積水點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行海綿化改造，如針對(duì)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(jiàn)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(wú)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(wèn)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(zhǎng)約1.9 km，有雨水邊溝長(zhǎng)約0.3 km；室外污水管總長(zhǎng)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(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水混接入雨水立管。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，內(nèi)部有一處積水點(diǎn)，因另一小區(qū)地坪高于本小區(qū)約3 m，大雨時(shí)雨水流入本小區(qū)在10 棟前形成積水，見(jiàn)圖5。

圖5 現(xiàn)狀問(wèn)題分析圖

2.2 方案論證

排水管徑復(fù)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(biāo)準(zhǔn)。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(jì)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(diǎn)，且積水并不嚴(yán)重，從工程進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，本次改造不考慮增加小區(qū)雨水管管徑，通過(guò)優(yōu)化管道坡度和新建雨水箅子，同時(shí)根據(jù)實(shí)地情況建造海綿設(shè)施，緩解該處積水問(wèn)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(jì)要求；雨污錯(cuò)接混接問(wèn)題按A 類改造方式進(jìn)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(jìn)行改造。

2.4 方案設(shè)計(jì)

2.4.1 室外埋地雨污水管道改造

（1）雨污混接改造

針對(duì)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(diǎn)改造為例，將接入污水井的雨水管斷開(kāi)，由于北側(cè)綠化帶中無(wú)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(jiàn)圖6。

圖6 8# 混接點(diǎn)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(guò)化糞池預(yù)處理后再匯入小區(qū)主管網(wǎng)，見(jiàn)圖7。

圖7 翻建污水管，接入化糞池

（3）積水點(diǎn)改造

小區(qū)的一處積水點(diǎn)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(jiàn)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(wú)條件建造海綿設(shè)施，不進(jìn)行海綿改造。

圖8 積水點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)圖

（4）管道病害修復(fù)

本次設(shè)計(jì)對(duì)于結(jié)構(gòu)性管道病害，新建管道予以修復(fù)。功能性缺陷管道優(yōu)先采取清理疏通方案，若清理疏通無(wú)法進(jìn)行則與結(jié)構(gòu)性管道病害的修復(fù)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(wú)污水接入，現(xiàn)狀屋面雨水經(jīng)雨水立管無(wú)組織散排。同時(shí)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(jìn)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(jiàn)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(jìn)行使用，并斷開(kāi)其與屋面雨水斗的連接，新建伸頂排氣設(shè)施，同時(shí)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(xiàng)政策下，為避免工程投資浪費(fèi)，降低對(duì)居民生活影響，小區(qū)改造方案編制需要對(duì)多種政策進(jìn)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(wèn)題，針對(duì)性提出相應(yīng)改造方案的系統(tǒng)化改造技術(shù)路線，即根據(jù)陽(yáng)臺(tái)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(wú)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(duì)不同類型的改造時(shí)序安排提出了具體建議。

（3）通過(guò)開(kāi)展管網(wǎng)改造，實(shí)現(xiàn)晴天雨水總出口無(wú)水排出，雨天污水總出口污水量無(wú)明顯波動(dòng)。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(shí)改善小區(qū)居住環(huán)境。

（4）工程實(shí)踐表明，現(xiàn)場(chǎng)施工會(huì)發(fā)生設(shè)計(jì)與實(shí)際不符，如錯(cuò)接點(diǎn)未標(biāo)出需改造、管線管位不準(zhǔn)確。為減少對(duì)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(kāi)展，保障工程質(zhì)量，建議加強(qiáng)前期資料收集調(diào)查，管網(wǎng)、地形等勘測(cè)。