城市排水体制现状及问题对策探究

时 萌 嵇文晖 杨成昊 彭晓晗

（1 中煤科工集团上海有限公司 上海 200030 2 华东师范大学生态与环境科学学院 上海 200241）

引言

随着社会的不断发展，我国的产业结构不断丰富，工业企业迅速发展，污水排放带来的水环境污染问题日益严重。2021 年11 月，中共中央、国务院印发《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》，也表明打好碧水保卫战的重要性。而污水治理作为打好污染防治攻坚战的重要内容，近年来在国家的紧抓、紧管之下，我国各地方都在全力持续深入做好污水治理工作，对污水集中收集、控制污水达标排放，污水治理工作开展的如火如荼。但在污水排放的过程中，污水收集系统是排水系统中不可或缺的重要组成，其具有污水收集、污水转运的功能，是污水治理过程中的首要环节，不仅能从根本上影响市政排水管网的规划、建设与维护，还对后续污水处理设施的设计、运行有着深远的影响。

目前 ，由于城市化进程的不断推进，人口快速增长，污水收集系统压力也在持续增加，同时地铁、高架、隧道的建设对污水管网造成了一定的隐患，大大影响了污水收集质量。而污水收集的质量也会对污水后续的处理效率产生较大影响，因此保证污水收集系统的稳定运行非常重要。一般而言，影响污水收集系统稳定运行的因素包括污水流量、污水流速、污水水质等。但在我国，污水收集系统与排水体制密切相关。我国的排水体制一般为合流制、分流制[1]。由于不同排水体制具有不同的特点，不同城市间的基础设施与地质条件也差别较大，因此不同的城市往往会选择不同的排水体制，但我国也有很多城市选择混合型的排水体制。本文综述了近年来部分城市排水体制情况，梳理不同城市在建设污水管网时存在的问题，总结存在的问题及原因，并提出优化改进建议，为污水管网的设计与规划提供参考。

1 我国排水体制现状

我国城市的排水体制一般与城市经济发展水平息息相关，小型城市一般为合流制，中大型城市为合流、分流混合或分流制。而从城市建设角度分析，老城区多为合流制，新城区多为分流制。因此，在多数的老城区改造案例中，往往还是以合流制为基础，只是增设截留干管将排水体制升级为截留式合流制，实现在控制预算的前提下满足环保的需求。本文对全国31个省份的32 个地区排水体制及年GDP 排名情况总结见表1。

表1 31 个省份的32 个地区排水体制及2021 年GDP 排名情况

张靖晨等[2]对湖南省岳阳市罗家坡片区进行调研，选取了2 个典型区域，均为截流式合流制的排水体制，发现因污水直排、溢流污染、混接错接、管道问题等原因导致存在受纳污水水质差、污水厂进水浓度低等问题，因此结合区域经济情况及基础设施情况，建议老城区处保留截流式合流制，末端增设溢流污染控制错输，远期规划为雨污分流制；建成区设计为雨污分流制。张荣芳等[3]对广东省肇庆市四会市排水体制进行了评估，四会市旧城区为合流制，为了提高污水收集率，建成了污水截流系统，新城区为雨污分流制，评估发现存在溢流污染、城市水面率下降、排水管道淤积不畅、排水配套设施不足等问题，建议采用小型、分散的方式建设于水深偷袭套，控制雨水径流量，老城区采用截流式合流制，其他采用完全分流制。朱富坤[4]对江苏省镇江市扬中市进行了分析与研究，扬中市建市时间较短，现采用的是在原农田排管系统上建设的直排式合流制，因此建议老城区保留合流管道，采用截流式合流制，新城区采用雨污分流制。姚娟[5]对广东省广州市城镇污水处理系统进行了分析，广州市是合流制、分流制并存，存在大量的由自然河道、排洪沟渠组成的合流渠箱，不利于污水收集，但通过采用雨污分流、管网修复、排水户管理等措施有效提高了污水收集效率。王江海等[6]对山东省济南市进行了探讨，济南市老城区的排水体制多为合流制，存在水量负荷大、污染物浓度低、管道淤积破损等问题，应采用严控污水直排口、优化溢流、防止河水倒灌等措施，并逐步建立“分流制为主，困难地区合流制为辅”的排水体制。

除此之外，陕西省西安市蓝田县以合流制为主，存在管理不严、管道老化、覆盖不全面、缺乏管理措施等问题[7]。上海市排水体制以“分流制为主，合流制为辅”，对已建合流制采用截流调蓄处理等措施进行完善[8]。吉林省长春市为合流制、分流制并存，老城区为合流制，朝阳区、绿园区一级新建开发区等主要为分流制[9]。辽宁省沈阳市主城区以分流制为主，浑河以北主城区合流制区域为28%，分流不彻底的区域占13%，浑河以南主城区为分流制[10]。河北省石家庄市总体规划指出排水体制采用雨污分流制。青海省西宁市以合流制为主，新区建设实现雨污分流，并逐步推动污水的截流、收集、纳管与雨污分流改造。河南省郑州市排水体制采用雨污分流制。山西省新建城区及道路均按照雨污分流制进行建设，不具备条件的要尽快建设截流管道；晋城市合流制、分流制并存，旧城区以外的新建城区采用雨污分流制排水系统，因使用时间较长存在管道破损、堵塞、塌陷情况，同时存在设计管径偏小的情况[11]。湖北省宜昌市夷陵区以合流制为主，地势复杂管道较为分散。四川省成都市排水体制为雨污分流制，存在污水管道缺乏调控措施、连接管的情况。贵州省贵阳市中心城区主要以雨污分流制为主，存在污水处理厂进水污染物浓度低、雨污混接等情况[12]。云南省昆明市主城区二环路内为截流式合流制，外为分流制，也存在入水浓度普遍偏低的情况[13]。浙江省杭州市主城区以“分流制为主，合流制为辅”，合流制排水管网中直排式、截流式并存。江西省南昌市以雨污分流制为主，部分区域为雨污合流，存在管线设计标准偏低、管道老化、设备老化、未及时清淤等问题[14]。福建省福州市以分流制为主，分流制建设困难区域以截流式合流制过渡，存在雨污混接、溢流污染、初期雨水污染严重等问题。海南省海口市旧城区以合流制为主，新改建区域以分流制为主，存在排水系统破损、排水体制混乱、管道建设滞后等问题[15]。新疆维吾尔自治区乌鲁木齐气候较为干旱，以合流制为主，部分区域建设了雨水管网。内蒙古自治区呼和浩特市的排水体制是雨污分流制。宁夏回族自治区银川市兴庆区主要采用截流式雨污合流制排水体制。广西壮族自治区南宁市降水量丰富，旧城区截流式为合流制，新城区为分流制。西藏自治区拉萨市合流制、分流制并存，要求新建排水管网为分流制。天津市合流制、分流制并存，雨污分流不完善，排水建设不足[16]。北京市旧城区以合流制为主、重庆市小城镇为合流制、安徽省马鞍山市旧城区以合流制为主、甘肃省武威市民勤县以合流制为主、黑龙江省牡丹江市老城区主要为合流制。

2 我国排水体制现状分析

我国排水体制调研结果如图1 所示，可见沿海区域、经济发达区域分流制占比更多。同时，结合各地降雨量情况，干旱地区合流制占比较多，因此我国排水体制与地理位置、降水量、经济发展等因素息息相关。但分流制与合流制相比，虽然环保程度增加，但其工程预算却也随之增长，因而整体经济实力成为城市选择排水体制的重要条件。此外，部分地区受各种因素影响排水体制以合流制为主，很明显无法满足城市发展需要，而采用截流管道改造的方式将直排式合流制升级为截流式合流制，可大大提高污水的收集与处理效率。其实，综合来看，我国排水体制为合流制、分流制混合，经济发达地区分流制优先，各城市根据经济发展形势积极向完全分流制靠拢，并根据实际情况采用截流式合流制过渡。

图1 排水体制调研示意图

3 我国排水体制存在的问题

3.1 污水收集系统建设规模不足

我国城市发展、人口增长速度快，新老城区污水管网建设青黄不接，部分城区未建设污水管网，现有污水收集系统无法满足城市污水处理需求。污水管网设计使用年限短，设计用材质量较差，到达使用年限后未及时进行维保、改造。污水管网设计无法满足实际需求，如埋深较浅、设计管径较小等，设计不合理，存在雨水管道、污水管道混接、错接的情况，或造成雨水口、污水口堵塞。污水管网使用时间长，管道老化，无法正常使用。排水机制设计不合理，未充分考虑经济情况盲目采用完全分流制，导致工期较长或无法正常施工。

3.2 污水管网质量保障与运维管理能力不足

中小型城市或大型城市老城区早期污水管网主要以混凝土管材为主，同时未能进行持续、规范有效地维护及保养，在使用中容易出现渗漏的情况，同时存在破损、淤积、堵塞等不同程度的结构性、功能性缺陷。雨水篦、下水道等由于清理不及时，易发生堵塞，会导致污水直接溢流至水体，使城市污水管网利用率与污水收集率降低。管材到达使用寿命后缺乏后期的维护及更换。工业废水的排放没有进行严格的监管。施工时施工单位未严格按照图纸及建设要求进行施工，使得后期维护保养、检查维修等工作开展困难。

3.3 污水管网规划不足

各城市进行污水管网规划时受地理位置、设计理念、资金情况等影响，存在埋深不足、走线随意等情况，易在地铁、高铁等轨道交通建设或其他管道建设中出现冲突。市政管网与小区管网的连接中存在错接、乱接等情况。由于规划及施工过程中的建设问题，造成后期管路堵塞，维修困难。我国南北方气候差异较大，降水量、排水量不同，有些设计规划无法满足防洪排涝要求，同时规划初期污水管网服务范围、服务人口、单位人口排水量等与城市发展规划不一致，导致污水管网建成后，废水收集能力较差。

4 建议与展望

污水改造应与城市发展规划相结合，进行实地调研与规划,应保证各污水管道节点能够及时进行维护保养与维修,并结合信息化、数字化技术，强化污水管网的动态监管，以及结合工程造价及实际情况进行多方案对比，充分考虑设计流速、设计充满度等方面对污水流量、管径等因素的影响。同时，根据现场情况优化管网布置，考虑平行式、交叉式在实际应用时的优缺点。充分调研现有管网情况，在升级改造前要对现有的管网资料进行分析与调研，并进行实地考察，将原有污水管网充分利用，同时使用在耐腐蚀、使用寿命、运输、施工效率等方面有显著的进步的新型材料进行管网改造；掌握各区域的埋深、走向、布线方式等信息，梳理是否存在漏接、错接等问题，并对小区、街坊、商业街等较为复杂的连接区域进行整体把握，结合城市污水处理设施的情况，合理规划管道走线，在保障施工的前提下降低对周围居民的影响，为群众的正常生活打好基础。另外，还应加强对施工过程中污水泄露、管道爆裂等重大安全隐患的管理，做好应急预案，尽可能填补城市污水收集的空白区，做好污水处理的前提工作（污水收集），保证污水管网的完整性。施工时要在施工各个环节加强材料质量检测，防止运输、储存等环节导致的管道破损以及给工程质量带来的隐患。

结语

排水体制关系到城市环境保护、排水畅通、居民生活品质，对城市的发展有很大影响。因此，在排水体制规划设计与优化改造过程中要充分参考不同城市的案例，对本城市的地理条件、基础设施、水文信息等资料进行调研与核实，要保障施工全过程的质量及后续的维护、保养检修，通过建设合理的污水管网与持续优化，为城市的稳定发展提供保障。