城市排水系统存在的问题及对策研究

2014-03-06辛玉玲付道传

延安大学学报（自然科学版） 2014年4期

关键词：内涝排水管排水管道

辛玉玲，付道传

（延安大学西安创新学院，陕西西安710100）

城市排水系统存在的问题及对策研究

辛玉玲，付道传

（延安大学西安创新学院，陕西西安710100）

从污废水排除系统、雨水排除系统和污水处理系统三方面对我国城市排水系统存在的问题进行分析，指出城市排水系统存在建设滞后、设计标准偏低、管径偏小、管理不当等问题，探讨了问题存在的原因，在此基础上提出了相应的改善措施。

污废水；雨水；城市内涝

我国比较完善的现代化排水系统直到二十世纪初才在个别城市开始建设。解放后，随着城市化的发展，城市排水系统才有了较大的发展，许多城市建设的合流制排水管道系统延用至今。从八十年代中后期开始，随着经济的复苏和科技的进步，分流制城市排水系统大力发展，许多大城市已建成较为完善的现代化排水系统。虽然城市排水系统建设快速发展，但由于经济与人口的急剧增长，依然存在诸多问题。

1 污废水排除系统存在的问题

1.1 城市建设与排水需求之间矛盾突出

城市建设应该在城市规划的指导下进行，而城市规划的编制应该以城市的实际发展变化为基础，地上建设规划与地下建设规划相互配套，才能起到良好的指导工程建设的作用。

然而，目前我国的城市规划偏重地上建设，各地的城市化进程不断加快，人口涌向城市，城市到处都在建设高楼大厦，地上建筑日益增多，城市地面全面硬化，城市化的结果是污废水排放量增大，给城市管网系统造成很大的压力。主要表现有：由于城市的排水规划编制与实际发展状况脱节，现有的规划不能满足城市基础设施的建设需求；排水管网的建设速度跟不上地面建设的速度，两者发展相互脱节；排水管网混接、错接、乱接现象严重；城区排污管道充满度过大，容易发生污堵；污水收集率不高，城市建设与城市排水需求之间的矛盾越来越严重。

1.2 已有的合流制排水管网存在诸多弊端

几乎每一个有点历史的城市都会保留着相当一部分的合流制排水管道系统。由于设计年代久远，当年的设计思路及方案已经无法满足现今的要求。使用时间长，破损淤积严重，且多为合流管道，不仅污染环境，而且导致汛期排水不畅，严重影响居民的出行和安全。再加上缺乏到位的管理，附近居民不断的擅自改建乱接，以及天然气等后续发展的基础设施管道配备，导致老城区管道系统存在管道过细、管网过密、定位缺失、管理不善等问题，对后期市政整改及维护造成很大的影响。

1.3 局部管道设计不合理、排水不畅导致外溢

部分地区排水管网布局和施工不合理，管道流程路线过长、迂回过多，给维护带来极大不便；居民住宅区内的沉砂井、化粪池及排水管网标高与市政管网不统一，出现排泄不畅，有的甚至倒流；在排水管道设计时只考虑生活污水，忽略了汇流面积和暴雨强度的计算，导致排水不畅而外溢；局部区域城市用地功能考虑不周，导致远期水量过大，或施工过程中不注意高程控制，引发管网排水不畅、污水四溢。

2 雨水排除系统存在的问题

2.1 我国雨水管道设计标准偏低

我国以前在城市建设时，由于经济和技术的限制，采用的是雨污合流制的排水系统，即没有对排水管道根据水的来源进行分设，雨水和污水合用一个管道收集。雨污合流造成相对清洁的雨水资源浪费，加大污水处理的成本。

随着社会经济的发展和环境意识及节水意识的增强，住建部开始推行雨污分流制排水系统。然而，当前我国大多数城市的老城区仍采用雨污合流制排水系统，新城区已经运行的雨水管道也存在问题，主要是设计标准偏低，管道偏细。城市一般地区的设计标准为0.5～3年，重要地区为3～5年，大部分城市在实施的过程中采用标准的下线。以北京为例，最常用的排水标准设计是1年一遇，有些甚至达不到1年一遇。标准过低则管道过细，出现大雨、暴雨、特大暴雨时难以排泄，导致城市内涝。

住建部已经意识到这个问题，修订出版了新的《室外排水设计规范》（2013版），提高了雨水排水管道的设计标准。重现期一般采用1～5年，重要地区采用3～5年。但是这标准也与发达国家有一定的差距。例如法国巴黎的排水标准为5年一遇；日本东京的排水系统标准为5至10年一遇。

2.2 雨水利用重视不够

我国对雨水的利用起步较晚，以前是将雨水直接排到附近河道，单一的从城市防洪方面应对雨水，这就造成雨水资源的浪费和河道防洪的压力。由于水资源日益紧缺，雨水的利用才开始得到重视，目前虽有少数先进的示范工程，但整体社会对雨水利用依然不够重视。

“我国是一个中度缺水的国家，南方水质性缺水、北方资源性缺水、中西部工程性缺水”，可是在解决城市缺水问题时主要考虑远距离调水或者超采地下水，忽略了雨水资源，并没有认识到雨水资源在改善城市生态环境、减轻城市排水处理系统负荷、减少水污染和缓解水资源紧缺方面的重要作用。

现有的城市雨水利用工程，缺乏相应的标准和规范指导，一般在实施时都在借鉴国外的先进经验，并没有形成适合我国自然特点的雨水利用理论和技术体系。相关的法律法规也亟待完善。

管理混乱也是雨水利用方面存在的重大问题。城市雨水资源利用既属于水资源的开发范畴，又属于城市建设管理的范畴。具体实施要涉及城市建设、市政管理、节水环保、道路园林等众多部门。多个部门管就会导致没人管或者管不好，在城市建设时，没有把雨水利用放在重要地位，而是以尽快排除雨水为目标，对汛期河道防洪造成很大的压力。

2.3 城市内涝现象严重

2010年，住房和城乡建设部对351个城市进行了城市排涝能力的专项调研。结果显示，2008年～2010年间，有62％的城市发生过不同程度的内涝，其中内涝灾害超过3次以上的城市有137个，甚至扩大到干旱少雨的西安、沈阳等西北部城市；在发生过内涝的城市中，最大积水深度超过50cm的占74.6％，积水时间超过半小时的城市占78.9％，其中有57个城市的最长积水时间超过12小时。城市内涝已经成为涉及全国的问题，严重影响着城市的经济社会发展和市民的日常生活。导致城市内涝的主要原因有：

（1）管网建设缺乏科学规划和系统布局，城市排水系统不能与城市各方面发展规划配套，导致排水能力滞后于城市化进程。

（2）国内许多城市排水管道不成系统，部分管线管径不合理，雨水管径普遍偏小，过水能力不足。

（3）排水管网的管护不到位，对污水排放管理不严，居民生活和餐馆污水任意排放，导致管渠淤积严重，过水能力得不到充分利用。

（4）管网老化、排水管道被占压问题也比较普遍。

3 污水处理系统存在的问题

随着城市化进程的加快和人口的增长，我国城市污水处理系统面临着重大考验，现有的污水处理系统已不能满足日益增加的污水排放需求。工业废水、生活污水对地表河流以及浅层地下水也都存在不同程度的污染，使得水资源紧缺程度更加严重，加大了城市生活用水处理的费用。

制约污水处理系统发展的现存问题有：

（1）污水处理经费短缺，财政补贴困难。污水处理厂正常运行的经费主要是收缴的污水处理费，它是城市污水集中处理设施按照规定向排污者提供污水处理的有偿服务而收取的费用，一般包含在水费里面。污水处理费不足以支付日益增长的污水处理所需。一些城市财力不足，补贴困难，城市污水处理厂的正常运行受到影响。

（2）污水收集和中水回用管网都不配套，造成浪费。我国的部分城市和地区污水收集管网与厂区建设不配套，导致污水收集率不高，污水处理厂的实际处理水量远低于设计处理水量，运行负荷率偏低；有些地区，尤其是县级污水处理厂，中水利用程度不高，主要原因是缺乏中水用户和配套的中水回用管网，造成中水资源的浪费和再生水处理设备的闲置。

（3）污泥处理与处置不当，影响生态环境。污泥的处理与处置是污水处理的最后一个环节，其处置不当容易影响生态环境。然而一些城镇污水处理厂单纯考虑污水处理率，而对污泥缺乏认识，为了节省运行费用，不对污泥做任何处理，随意外运、简单填埋或堆放，容易引起二次污染，对生态环境也造成非常严重的影响。

4 城市排水系统的改善措施

4.1 城市排水系统方面

我国已修订出版了新的《室外排水设计规范》（2013版），提高了排水管网的设计标准，虽然与发达国家的标准有一定的差距，但已经是很大的进步。老城区排水管网的改造和新城区的排水管网的建设都应该以此为依据，在掌握现有排水管网信息的基础上，科学合理规划，顺利衔接，避免多次、重复建设改造排水管网，并与城市的其它基础设施建设相互协调配套。

新城区的建设严格按照雨污分流进行规划设计，老城区应逐步推进排水管网的改造，向雨污分流的方向发展。

加强排水管道的维护和管理。采用信息网络技术对城市排水系统进行科学化管理，提高管理效率。

加大排水管网建设的资金投入，拓宽资金输入的渠道，鼓励民间投资。

4.2 雨水的综合利用方面

雨水的综合利用应该包括雨水的收集、处理和回用三个环节，只有雨水收集而没有雨水处理和回用是无法实现雨水资源的合理利用的。城市应根据当地实际情况，采取不同的形式利用雨水资源，比如：

（1）采用路面、屋面、广场等硬化地面收集、储存雨水，简单净化后直接回用于绿化喷洒道路、洗车、冲厕、冷循环水、景观补充水等；

（2）利用各种人工或者自然水体，如人工湖、池塘、湿地等，对雨水径流实施调蓄、自然净化，改善城市的生态环境。

（3）通过各种人工或者自然渗透设施，如入渗池、井、草地、透水地面等，使雨水自然入渗地下，得到净化的同时补充地下水资源。

4.3 污水处理系统方面

首先，因地制宜的选择污水处理工艺。对于污水浓度较低的城市应选择强化一级处理工艺代替二级处理工艺。强化一级处理工艺运行管理灵活，处理效果稳定，环境效益好，能以较少的投资和运行费用有效治理污水，缓解污水处理厂资金不足的状况。

其次，妥善处理处置污泥。污水处理厂应该站在保护生态环境、有效控制水污染的角度，重视污泥的处理处置，做到污泥减量化和资源化；政府部门应该制定污泥排放和控制标准，出台法规和政策文件，并加强监管，防止污泥排放不当而导致的环境污染。