城镇老旧城区污水出户管调查及改进策略研究——以重庆市白沙镇为例

马念，徐永新，李书钺，陈林，孟捷，罗茜平，郑骁奇

（1.林同棪国际工程咨询＜中国＞有限公司，重庆 401121；2.西开普大学自然科学学院地球科学系，开普敦南非）

1 概述

1.1 背景

城市污水系统通常包括污水出户管、市政污水管网和污水处理厂三大部分[1]。其中市政污水管网根据不同城市规模及其布局可分为一、二、三级市政污水管或更次级的市政污水管。

最近20多年，国家和地方政府逐年加大投资，通过新建和改造基本完善了主要大中城市的市政污水管网和污水处理系统。比如，重庆市从2000年开始，分阶段完成了主城“两江四岸”一级污水干管和两座大型污水处理厂建设，从江边向城区延伸的二级污水干管，主城污水三级管网建设，近年来针对市政污水管网系统的“错接”“混接”等问题开展普查和改造，到2018年主城共建成城市污水管网超过4811km。西安市2013年开始城市排水体系的普查和雨污分流改造，到2018年雨污分流工作逐渐完成[4]。

城市污水管网的建设和改造极大促进了城市污水系统的完善，使源头管道问题凸显，特别是老旧城区街坊管道和建筑小区内管道混接点仍然很多[5]，是目前需要着重解决的问题[4]。

1.2 污水出户管的概念及作用

污水出户管，与英文为household connections 概念接近。《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2019，2019年版）称为“排出管”（building drain，outlet pipe），并定义为“从建筑物内至室外检查井或排水沟渠的排水横管段”[6]。这是较为狭义的定义。

从城市角度，“城市污水系统”是指“建筑污水管”之外的部分，包括污水出户管、市政污水管网、和污水处理厂三部分。但从“建筑污水管”到“市政污水管”还有相当一段距离，因此“出户管”可视为从建筑物室内排出管一直到市政管道之间的那部分管道，这样“污水出户管”就包括“排出管”和“小区（街坊）污水管”，这是本文采用的广义“污水出户管”概念。

污水出户管是衔接室内外污水管道的关键段，是接入城市污水系统的“最后一公里（the last mile）”[1]。

1.3 老旧城区排水出户管状况及研究现状

老旧城区排水出户管问题包括两个方面。一是能“接入”。生活污水能否接入城市管网是个世界性问题[2]；中国城市化速度极快，各地区发展不均衡，建筑与市政基础设施建设不同步且体制、标准不统一，虽然未见有权威数据公开，但调查中发现污水直排现象还是相当普遍，特别是中小城镇。二是“正确接入”。尽管国内采用合流制的城市并不多，但因为源头分流不完全或市政雨污管混接而形成的实质“混流”管网较为普遍。上海、西安部分地区不完全分流或雨污混接高达45%、79%[4，5]。出户管不完善使生活污水不能接入或不能正确接入会导致污水收集率和处理率很低，这与世界其它国家和地区情况类似[1，2]。近年来，为促进居民污水有效接入，国内一些主要城市开始重视建成区出户管的改造工作，在实践中对出户管相关问题进行了探索。

①出户管问题的根源

建筑和市政管网建设不同步，生活污水临时接入雨水管道[5]；没有配备完整的雨污水管道[6]；阳台排水和雨水落水管共用一根管道，阳台改变用途（改为厨房、厕所或置放洗衣机）后造成生活污、废水接入雨水管道[5，7，8，9]；独立排水用户、底层商户等的错接、混接[8]；管理不善造成建筑与小区管道、小区管道与管道、小区与市政管道之间雨、污水混接[6]。

②出户管改进行动

各地开展了各具特色的改进行动。杭州市拱墅区的“截污纳管”使主城区成规模的住宅小区绝大部分地下管网实现雨污分流[7]；深圳市政府的“排水管网清源”行动针对小区内部错接乱排进行整改[9]；西安市针对多个老旧小区排水系统，以雨污分流为原则制定从源头上解决水污染问题的方案[4]。

③改进措施

包括：阳台落水管和屋面雨水立管分离改造[5，8，9]；对合流小区排水管网进行雨污分流改造[4，5]；对化粪池等预处理构筑物进行清理、完善，污水经预处理后排至污水管道[4，8]；对底层商户和独立排水户管网进行整改[8]；小区雨污水管道与市政雨污水管道的连接改造，并对市政管道衔接段进行清淤[9]。

④改进效果

出户管的雨污分流改造，提高了污水收集率，缓解了雨水管道的压力[8]，完善了城市排水管网技术设施[9]。但是，出户管雨污分流的改造难度很大，有的地区出户管改造后混接率有明显降低，但仍有混接现象[5]，整体截污纳管率仍不高[7]。可见，出户管改造的难度很大，除了技术和工程上的难度外，管理体制、意识和手段方面的不足是其根源，诸如政出多门、规划滞后等问题，同时公众环保意识缺乏、立法不完善及第三方服务市场培育不够等问题也应引起重视[7]。

⑤造价与资金来源

由于范围界定、管理模式等差异，各地对造价的核算口径并不一致。西安市部分老旧小区对几种类型区域的出户管改造费用约为21.99～71.07 万元/ha 或800～5000 元/户，雨污合流小区的改造费用最高[4]。在资金方面，深圳市利用中央财政补贴和市财政配套资金以财政补贴方式对改造项目提供资金[10]；重庆市通过争取中央专项资金、政策性金融机构金融服务解决资金来源，并支持采用市场化模式，吸引社会资本参与投资、建设和运营[11]；台湾地区通过引入PPP模式，吸引私人资本参与出户管改造及运营[1]。

出户管接入作为“城市包容性环境卫生”设施，受到全世界普遍关注[3]。最近两年，国内城市污水系统的“提质增效”越来越受关注，污水出户管在城市污水系统中的瓶颈效应也越来越明显。一些城市的实践积累了各自的经验，但总体上可资参考的本底资料和案例仍相当有限；而对于中小城镇来说，生活污水有效接入市政管网方面问题更突出。加之“出户管”不属于传统“市政”设施范畴，涉及多方面的利益相关者，基础数据获取难度更大，决策和管理模式也很值得探讨。本研究调查了重庆市江津区白沙镇老旧城区污水出户管问题，初步掌握了其技术、经济及社会方面的特点，并针对性提出了框架性的改进策略。

2 研究方法

2.1 研究区域

江津区白沙镇面积约237 km2，是重庆市联系川、黔两省的区域性水陆中心。镇区濒临长江，规划总建设用地约15.6km2。白沙镇是历史名镇，排水基础设施建设相对滞后，对长江及其支流驴溪河水环境和生态造成威胁。镇区主要包括古镇、老城、项垭、东山四个建成片区，四个片区是西南地区城镇化各阶段特征的代表，以排水系统等为标志的城镇基础设施配置差异具有很强代表性。

2.1.1 古镇片区

该片区濒临长江，面积0.42km2，整体为明、清及民国乡镇格局，保留完整的街巷有13条，总长8450m。布局依山就势，临江一侧为吊脚楼，有各个历史时期维修、改扩建、搭建的老旧民居建筑，土木结构、建设密度较高。

2.1.2 老城片区

地势较为平坦，面积0.29km2，沿长江及其支流驴溪河布局。主要建于上世纪80、90年代的数条街道，现为白沙镇中心城区。沿街主要为经营性建筑、公共建筑以及居住建筑，基本为砖混结构。

2.1.3 项垭片区及东山片区

项垭片区及东山片区区域面积分别为1.06km2和1.05km2，是围绕老城沿驴溪河两岸的拓展区域。包括居住小区、学校企事业单位、小规模的工业建筑和自建、共建居住、商业建筑。由于地形变化大，道路蜿蜒，除企事业单位和一些较集中小区外，整体布局较为分散。建筑为1～8层砖混建筑，以2～4层为主，一楼多为商业门面。

图1 研究区域示意图

2.2 研究方法

2.2.1 资料搜集

主要包括：市政管线物探资料（第三方提供）；污水集中流量单位（工厂、企业、学校、建筑小区）资料；已有建筑与小区的基本资料。

2.2.2 现场勘查

2.2.2.1 现场踏勘

对四个片区排水情况进行初步摸底，调查并记录：建筑类型、排水类型、管网建设及运行情况等。

2.2.2.2 管线勘测

对现有出户管及室内、外排水管线进行位置、高程定位，其它地下管线勘测，水文地质勘测，地形图测绘。

2.2.3 古镇片区入户调查

古镇片区历史悠久、条件复杂，是白沙镇排水及出户管改造的重点和难点区域。针对古镇片区作了大样本抽样入户调查。基本思路：

①政府主导，设计牵头。与镇、街或社区联合组成调查工作小组，对白沙镇共计4 个片区8个社区进行调研，完成宣传、调研和数据汇总等工作。

②部门合作，责任明晰。联合各管线产权单位（电力、通信、给水、燃气）共同参与调研，便于现场识别和后期改造。

③二次调研，信息落实。根据一次调研分片摸排情况及产权单位反馈书面意见，设计单位制定初步改造方案。二次调研包括初步方案公示，方案汇报，征询产权单位反馈意见，开展逐户走访。

④抽样调查，数据科学。白沙镇古镇片区共2348 户居民，抽样样本500 户。设计了“白沙镇排水管网现状调查问卷表”，包括：基本信息、家庭卫生器具及排水管网、用水量及卫生习惯、其他设施及改造意愿等栏目。

表1 调查样本设置表

⑤公众参与，利于实施。通过调研活动进行环保科普宣传，以项目启动会、调研公告、方案公示、调查问卷等形式做到宣传到户，提高居民改造意愿。

3 结果及讨论

3.1 老城片区排水及出户管调查概况

老城片区共有现状排水管道8087.7m，主要为沿城镇道路布置的雨污混流圆形或矩形沟渠，且未完全覆盖整个区域。管网未覆盖部分建筑雨、污水出户管沿公路、街道沟渠或驴溪河沿岸散排。

3.2 城镇拓展区排水及出户管调查概况

项垭片区、东山片区分别调查了112户（楼栋或小区）和17户（栋）建筑。该片区虽然规划为分流制，但市政管网、出户管均不完善。沿市政道路的建筑或单位合流污水由支管收集后被沿长江截流管道输送至污水处理厂；区域其它居住小区、校园等较为集中的雨污水均排入附近沟渠，由于没有沿驴溪河截污管，最终排入河中；较分散的建筑无完善的排水接入系统，污水通过散排或就近排入附近水体；即使有沿道路排水管渠，但是临崖一侧建筑很难将污水接入其中。

3.3 古镇片区出户管调查结果

3.3.1 年收入与居住条件

经济状况影响居住条件。本次调研古镇片区共回收调查问卷449 份，各自份数及占样本总数比例下表：

表2 居住条件统计

表3 不同户年收入的居民居住条件统计

图2 收入比例分布图

古镇片区居民的户年收入水平普遍较低，超过98%在5万元以下，而2018年江津区城、乡居民人均可支配收入分别为36397 元、18248元[11]；调查发现不同收入水平家庭居住条件差距较大，这影响用水等生活条件及设施的配置。

3.3.2 收入与卫生器具配置情况

古镇住户卫生器具包括洗涤盆、洗脸盆、便器、淋浴热水器等卫生器具和洗衣机等用水设施，但由于很多使用非标准的简易器具设施，故未分类统计。

表4 古镇片区居民收入与住房面积统计表

每户都安装至少一件基本用水设施以满足基本的生活需求，同时就有污水排出；大多数居民用水设施简陋；居民的收入越高，其配套生活用水设施也越完善。

表5 古镇片区居民收入与用水器具配置统计表

3.3.3 建筑排水管配置

包括建筑雨污水排水管的设置情况，排水去向等。数据如下图表：

表6 雨污水排水管设置情况统计

图3 雨污水排水管配置比例图

古镇片区的土房、一层楼的砖房以及木质结构房屋都没有设置雨水立管，但土房和一层楼的砖房中有接近一半的房屋设置了室内污水管道；同时楼层数越高（也越新），雨污水管道设置的占比就越高；超过50%住户污水没有接入排水管道，污废水就近散排（特别是沿江吊脚楼），沐浴及大小便便均在附近的公共厕所解决。

图4 化粪池设置情况

古镇片区共计有大小23座公厕，其粪水一部分由白沙环卫部门统一收运，一部分被附近村民挑运用于施肥；除公厕，建筑内污水一部分是直接排入污水管道或散排，另一种是排放至自家的化粪池（或粪坑，类似“自建专用环卫设施”[3]），然后主要由村民用于施肥，少数由环卫收运；建筑楼层越高，修建化粪池的比例也越高，与前面排水管配置情况对比可以发现，古镇片区的建筑随着楼层数的增加（建筑年代趋近），其排水条件趋于完善。

3.3.4 公众参与意识与改造意愿

通过调查活动与市民充分交流也了解了居民对排水出户管改造的意愿。

①59.2%居民愿意对出户管进行改造；明确表示不愿意的仅占15.6%，不愿者多数收入较低，估计出于对费用的担忧。

②调查中，居民同时希望对垃圾收运、增设路灯、以及对电线、通信线路等设施进行改造，以改善生活条件，且意愿强烈。

表7 古镇片区居民收入与改造意愿统计表

3.4 白沙镇污水出户管总体评价

白沙镇具有很典型的西南山地城镇格局特征。由于城镇化过程中各阶段建设标准差异较大，白沙镇建成区居民用水设施不完善，环境污染风险较大。主要问题是：居民污水接入市政排水系统比例整体较低。合流区域（老城、古镇片区）有相当数量住户没有出户管或出户管没有接入市政管道（古镇片区接入率低于50%）；雨污分流区（主要在项垭、东山片区），出户管错接、漏接仍然很普遍；公厕及化粪池污水污泥未及时清运会造成大量溢流，最终进入水体。加之市政管道并未完全覆盖建成区，污水收集率和处理率都很低。

3.5 白沙镇污水出户管改进策略框架

长江大保护和老旧城区更新都要求完善城市环境基础设施，改进排水系统，特别是污水出户管系统。在借鉴大城市经验基础上，根据本次出户管调查和研究成果，提出了白沙出户管改造框架性改进策略：

①配合城市更新。居民对改善生活条件的愿望强烈，建议配合城镇更新，把改善居民用水设施等生活条件作为排水出户管改进的前提，提高居民的积极性。

②规划优先。白沙镇要编制统一的排水系统更新规划，应同步完成市政排水管网分流和出户管的改造。雨污合流片区，要进行市政排水管的分流改造，同时改造污水出户管，使之接入市政污水管；雨污分流区除改造市政管道的错接、混接外，重点要对出户管、阳台落水管进行改造；提高城市排水管网覆盖率。

③技术特点。制定针对山地城镇空间特点的统一的技术方案。考虑到古镇老式吊脚楼和城镇临崖建筑（“新吊脚楼”）的出户管接入的需要，可采取栈桥式、悬挂式污水管道敷设方式，以最大限度提高污水收集率；可以采用一些新型的排水管材产品（比如，排水专用球墨铸铁管及专用检修井）以节省安装空间，达到经久耐用效果；古镇雨水管可采用暗沟方式浅埋敷设，为污水系统改造提供空间。

④公众参与。鼓励居民积极参与出户管改造。可由政府出资完成市政污水管道、聚居区公共污水管道建设和改造，预留好接纳检查井；室内（或小区内）排水管道的改造及与室外（或小区外）市政管道的衔接由用户（居民或单位、小区）按照统一方案自行负责实施，政府予以全额资助（普通居民）或提供一定的补贴（单位或小区），并制定按完成时间和效果予以奖励或惩罚的制度；特别注意低收入家庭的卫生条件的改善，可由政府补助配置符合一定标准的用水设施，通过改善用水条件来改善用水习惯。

⑤加强管理。城镇规划新区、开发区建设，要制定相应的技术标准，市政排水管网及出户管建设要一次到位。特别注意西南地区居民普遍将家庭洗衣机放置在阳台的生活习惯，避免阳台排水与雨水落水管混接，阳台排水应进入室外污水管道。

4 结语

本研究对国内城市出户管问题根源、改进策略和措施、造价和资金以及改进效果等方面进行了研究，通过对重庆市江津区白沙镇城镇污水系统、特别是居民出户管状况的调查，提出了针对城镇出户管改进在技术、管理、资金来源等方面的策略。为控制城镇水污染，打好“水污染防治攻坚战”，各地先后出台了“城镇污水处理提质增效行动实施方案”。加强城镇居民污水出户管建设是继城市污水处理厂、市政污水管网建设后改善城镇水环境基础设施又一重点工作[9]。通过研究也得到一些启示。

①由于城市结构的复杂性和空间差异，出户管又处于排水系统的末梢，非传统市政设施范畴，信息获取和改造实施难度都极大，很多城市对排水出户管改造工作望而却步，更容易倾向于采用“末端截排”，这不利于根本上改善城市排水基础设施以提高污水接入率和处理率。

②居民出户管改造，既是工程技术问题，也受经济、社会因素影响。一方面，为获取准确信息，需针对城市特点采取合适的调查方法。本研究针对白沙镇不同片区采取了不同的调查方法，并重点针对古镇片区采用入户调查，在活动中达到了宣传、科普目的，为后期出户管改造工作奠定了良好的基础。另一方面，应针对地方特点制定合理的技术方案和实施办法。通过改善居民生活条件来改进排水基础设施，使系统改造更具科学性并能激励公众参与。本项目的调查方法和相关成果可为类似城镇污水系统建设工作提供参考。

③鉴于出户管系统改造资金需求较大，各地应根据地区特点创新解决出户管改造资金来源，台湾地区采取的PPP模式[1]，是可供参考的模式之一。

④改善城市基础设施，管理问题亟待受到重视。一方面，排水系统很多现状问题源于管理不善（比如雨污水管的错接、漏接），需要管理意识加强，责任到位，把思维定式从“最后一公里”转向“最后一米”[3]；另一方面，新技术也为加强管理提供了新的思路及手段。城镇污水系统的系统化管理（厂网一体）和信息化是各地“城镇污水处理提质增效行动实施方案”中的重要内容[10]，这有利于确保系统功能发挥，及在水环境治理中的有效性。