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南京市江北新区雅居乐片区雨水管网混接排查及诊断对策研究

2022-01-01程庆松

中华建设 2022年3期
关键词:雨污晴天氨氮

程庆松

中国城市水环境质量不佳,极度影响人居生活品质和整体形象。我国大部分城市采用雨污分流制,即雨水和污水通过两套系统分别排出。由于排水管网雨污混接,污水通过雨水管道直接下河,严重污染河道水质。

为科学指导城镇排水管网排查及评估,住房和城乡建设部组织编制《城市黑臭水体整治—排水口、管道及检查井治理技术指南(试行)》(2016),江苏省住房和城乡建设厅组织编制《江苏省城镇排水管网排查评估技术导则(2020)》,南京市江北新区发布《江北新区排水管网检测排查工作方案(2019-2020)》。雨污混接排查主要采用排口溯源方法,由下游至上游排查晴天流水情况。圩区雨水管网常为淹没出流、高水位运行,导致无法直接观察管口水流。新城区市政排水管道设计、施工、验收、管养较为规范,基本无雨污混接。新城区已建地块与施工临时用地排水并存,施工临时排水较为灵活、隐蔽,混接排查存在难度。

以南京市江北新区雅居乐片区为例,源头调查和溯源排查相结合,水质和水量调查相结合,通过氨氮水质采样检测识别管道水质突变点,结合现场晴天流水调查(针对管口可见情况),快速、有效定位雨污混接的点位及管段,按照水质数据及晴天流水量划分严重等级,为排水管网CCTV检测和雨污分流改造工程提供数据支撑。

一、研究区域概况

江北新区位于江苏省会南京市长江以北,是国家级产业转型升级和开放合作示范新区。雅居乐片区位于江北新区核心区,建成度约为70%,部分用地正在施工。经统计,已建地块9个,以居住用地为主,施工临时用地3个,主要分布于片区西南部。

排水管网系统建设较为完备,采用雨污分流排水体制,雨水管道收集雨水排入四方沟泵站前池,最终排入七里河。研究期间,四方沟泵站前池氨氮值为5.80mg/L,超过劣V类水质标准(2mg/L),片区内存在雨污混接。

片区内现状共布设d600~d2000雨水管道4.73km,汇水范围83.84ha,雨水管道分南北两路由2个泵站前池排口(编号分别为L01、L02)最终入河。L01排口汇水范围44.85ha,现状布设d800~d2000雨水管道1.83km,共涉及6个永久用地(或区块)、3个施工临时用地。L02排口汇水范围38.99ha,现状布设d600~d1000雨水管道2.90km,共涉及5个永久用地(或区块)。

二、排查及诊断方法

1.排查思路

新建区域市政排水系统雨污分流较为彻底,片区重点排查地块雨污混接。雨水管道高水位运行无法肉眼观测晴天流水情况,加之现状地块较少,采用溯源和源头节点井排查相结合,通过水质和晴天流水情况调查,根据不同用地类型排水特点针对性排查,快速、有效诊断雨污混接点位或管段,为后期管道CCTV检测和雨污分流改造工程提供基础数据支撑。

2.排查方法

(1)资料收集

包括:①现状管线资料(包含公共空间、非公共空间):管线测绘图、竣工图等;②土地利用现状图;③地形图;④排口调查资料等。

(2)内业梳理

①现状地块

标注现状地块位置、类型,区分已建地块及施工临时用地。

②现状管线

梳理雨、污水管线分布及拓扑关系,重点标注市政雨水管道接入点、地块雨水排放点(节点井),以及管道出水口和问题排口。如非公共空间管线资料暂未获取,可将雨水管道预留井作为排查对象,也可走访地块物业管理单位咨询节点井布置。

(3)外业调查

①问题排口调查

采用排口溯源和地块节点井重点调查相结合,晴天流水调查和氨氮水质检测相结合,明确问题排口,将所对应的汇水分区作为排查的重点。

由于圩区雨水管道常淹没出流、管道高水位运行,无法观测晴天流水。本次采用氨氮人工采样检测排口上游第一口检查井,氨氮值>2mg/L(低于V类水标准),视为问题排口,对应汇水分区作为排查对象。

②现状地块及节点井调查

由于资料更新周期及所含内容的限制,存在实际情况与资料不符,尤其是临时施工工地表达不全,因此,需进行现状地块实地调查核实,将片区内现状地块统计完全。同时,走访调查地块物业管理单位,进一步了解地块雨污水排放情况,明确需排查和检测的检查井点位。

③市政接入点及节点井排查

以问题为导向,着力于源头问题点位排查,对全部的地块市政接入点及节点井开展“开井盖-测水位-查流水-测水质-拍照(周围环境和井室内部)”。

对于已建地块,选取用水高峰期进行排查,例如学校选取课间休息期,对地块市政接入点及节点井开展晴天流水量和水质调查。采用标尺测量水位,记录液位与管口关系,若管口可见,观察晴天(雨后48小时)流水情况,记录流水占管道体积。通过氨氮采样检测水质,若氨氮值>2mg/L,视为问题点,如氨氮值≤2mg/L,可能由于地块给水管渗漏、雨水调蓄设施排水等导致,视为正常情况。若管口不可见,通过采样检测井内水质,如氨氮值>2mg/L,视为问题点,需进一步调查明确上游混接点。由于地块地面标高较市政道路高,市政管道系统管底标高通常低于地块管道系统管底标高,因此,地块内雨水管口通常出露,从而有条件观察晴天流水情况。

对于研究区施工临时用地,结合调查排水许可证、走访施工人员污水排放去向、沿临时用地四周排查雨水篦子接管偷排等,对涉及市政预留井进行流水和水质调查(方法同上)。若管道高水位运行导致流水情况不明,且氨氮值>2mg/L,但由于施工工地偷排、乱排隐蔽,可通过加密市政管道上下游调查点,分析氨氮值沿程变化以判断雨污混接区域。

④二次排查

对仍未能明确判断问题的管段,可根据污染严重程度,考虑采用封堵调排方法,通过降低检查井内水位,观察晴天流水情况或开展CCTV管道检测。

三、排查成果

L01、L02排口上游第一口检查井高水位运行,氨氮值为15.10mg/L、7.26mg/L,上游管网可能存在雨污混接。片区内已建地块节点井21个,施工临时排水点3个,本次对地块排放口及其市政接入点、预留支管,及关联检查井(共68个)雨污混接排查,发现问题排放口16个,占比为66.67%,其中,已建地块雨污混接点14个;施工临时用地超标排放2个,由于基坑水未经处理达标后排放,以及生活污水通过管道私接偷排。

施工临时用地超标排放可通过加强管控或直接封堵消除混接,对于已建地块因考虑对居民日常生活影响,需有序开展雨污分流改造。根据问题严重程度划分改造优先级别,为后续雨污分流改造工程提供决策依据。通过分析,地块雨污混接排放口氨氮值为2~8mg/L共7个,氨氮值>8mg/L共7个,氨氮值达到黑臭等级(>8mg/L)列为重点改造对象。综合考虑节点井上游雨水管道晴天流水量,占管口1/6以上仅1个,氨氮值为13.10mg/L,建议将其涉及的地块纳入优先整改范围。

四、结语

通过水质和晴天流水调查相结合、源头调查与溯源排查相结合,有效避免管道高水位运行无法肉眼观测流水,大幅减少降水排查的成本和工期,为后期管道CCTV检测以及雨污分流改造提供参考和数据支撑。本次精准定位问题点位16个,其中已建地块流水量大(占管道1/6以上)、水质达到黑臭标准的排放口1个。因此,新建城区仍存在雨污混接,需加强排水管网管理及摸排监测。

水质数据是诊断雨污混接问题的重要依据。研究发现部分管网上游无管道混接,但由于污水管高水位运行,渗漏污染地下水,雨水管存在破损,外水缓慢渗入产生氨氮值超标。现场排查发现晴天流水明显,氨氮检测值仅为0.088mg/L,为地块雨水调蓄池间歇排水,属正常情况。由于管道沉积严重,部分检查井由于长期受上游混接污水影响,因此氨氮检测值存在超标的情况,应结合上游水质数据及地块内部管网问题点位排查综合评判雨污混接。

考虑降低对居民日常生活的影响,建议优先采用地块节点井截流改造,对混接污染进行总量控制,后期对有条件的地块逐步开展雨污分流改造。建议将雨污混接排查及检测常态化,纳入智慧水务信息化管理系统,为排水管道规划、设计、施工、运营提供数据支撑。

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