北京市排水系統(tǒng)存在的問題及解決措施

北京市排水系統(tǒng)存在的問題及解決措施摘要：隨著首都經(jīng)濟(jì)圈拉動、輻射作用，北京國際化城市的迅速發(fā)展和城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的推進(jìn)，致使北京市排水系統(tǒng)呈現(xiàn)的問題越來越突出。對歷史遺留問題、排水體制限制、城市化發(fā)展等諸多問題進(jìn)行了具體分析，并提出解決措施。關(guān)鍵詞：排水系統(tǒng)；存在問題；解決措施引言排水系統(tǒng)是指收集、輸送、處理、利用廢水并將廢水排入水體的全部設(shè)施，主要由城市污水排水系統(tǒng)、工業(yè)廢水排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)組成。歷史上北京排水系統(tǒng)具有濃厚的區(qū)域特征。從最早的明排、板溝到清代的下水道，歷經(jīng)了幾千年的演變，且北京城排水系統(tǒng)只對幾個重要的地方進(jìn)行規(guī)劃，采取就近排放進(jìn)自然水體或人工水體的原則，當(dāng)時人少，污水也少，大小濕地有自凈作用，對環(huán)境及人們的身心健康造成的危害及影響很小，但隨著北京城的迅速發(fā)展，歷史遺留問題、排水體制的限制、城市化大發(fā)展造成諸多安全事故等均使北京市排水系統(tǒng)的問題越來越突出，現(xiàn)就具體問題及解決措施加以論述如下：一、存在的問題一）排水管網(wǎng)安全事故多發(fā)管線滲漏管道腐蝕、超標(biāo)排放，損害排水設(shè)施，污染地下水源，危害人體健康，形成諸多安全隱患。北京早期建設(shè)的排水管線多采用鋼筋混凝土剛性平接口管道，由于脆性管材的抗拉和抗沖擊強(qiáng)度都很低，受地基不均勻沉降、地面承載力變化、周邊施工、養(yǎng)護(hù)不及時、設(shè)施老化以及污水中污染物的腐蝕等因素影響，許多管道變形、錯位、破裂，由于污水管道為地下隱蔽工程，它的病害不易被發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)滲漏時，就會污染地下水資源，形成安全隱患。二）合流制管網(wǎng)比重大雖然北京市排水管網(wǎng)建設(shè)實行的是雨污水分流制，但由于歷史遺留問題及實施條件限制，北京市還存在大量合流制管網(wǎng)。合流制管網(wǎng)大多位于老城區(qū)，進(jìn)行雨污分流改造工程涉及拆遷、占掘路，施工難度非常大，目前尚未大規(guī)模開展雨污分流工程，雖然合流制管網(wǎng)能夠收集部分初期雨水，減小初期雨水對水環(huán)境的污染，但大量合流管線的存在導(dǎo)致汛期部分流域污水處理廠負(fù)荷過大或跨越排放。另外由于管網(wǎng)不完善，許多地區(qū)污水下游無出路，情況復(fù)雜且管理難度大，排水許可短時間內(nèi)難以實現(xiàn)，致使用戶將污水就近排入雨水管。因不經(jīng)任何處理，就直接排入河道，造成水體污染、河道淤積。三）雨水系統(tǒng)設(shè)施建設(shè)形式不完善1、分流制雨水管線直排河流、污染水體。2、出水口多采用淹沒式且不設(shè)閘門，造成路面積水及后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作困難。淹沒式出水口即出水口低于水體水位。由于受水體水位頂托，管道內(nèi)水流速度減小，管道排水能力減小，導(dǎo)致汛期城區(qū)低洼地段長時間積水，影響車輛通行和市民的出行，另外由于出水口處多不設(shè)閘門，導(dǎo)致雨水管道下游河水回灌段無法進(jìn)行清淤。3、雨水管道系統(tǒng)未建成網(wǎng)狀，造成排水能力下降。雨水管道往往建成幾個各自獨立的排水系統(tǒng)來排除雨水，各系統(tǒng)之間互不連通。但是根據(jù)實際經(jīng)驗，由于雨水管道各系統(tǒng)的匯水面積、集水時間均不相同，因此高峰流量不會同時發(fā)生，各系統(tǒng)的排水能力也就各不相同，不能充分發(fā)揮各個排水系統(tǒng)的排水能力，有效的減少地面積水時間。4、雨水口布置形式不完善。雨水口的布置形式及數(shù)量沒有根據(jù)地形、匯水面積、道路縱斷設(shè)計布置，對于低洼和易積水地段，雨水徑流面積大，徑流量較大的地段沒有特殊的考慮。5、現(xiàn)有雨水管線排水能力不足。隨著設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的提高，大管徑雨水管道增長幅度較大，與此同時也暴露出原有部分雨水管網(wǎng)已達(dá)不到現(xiàn)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，極端天氣時發(fā)生排水能力不足的問題。四）污水系統(tǒng)設(shè)施建設(shè)形式不完善1、用戶污水管線出口未建立格柵井及水質(zhì)檢測井，使后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作難度增加。污水中纖維、塑料等沉積物、懸浮物和漂浮物的大量存在，給管道的清掏和疏通維護(hù)作業(yè)工作帶來很大工作量和困難。特別是抽升泵站的格柵間，每天都攔截到大量的漂浮物。有的漂浮物通過格柵進(jìn)入泵房后，常導(dǎo)致水泵葉輪堵塞、磨損損壞現(xiàn)象。2、檢查井內(nèi)未設(shè)置閘槽使后續(xù)工作難度增加。污水干管中的流量和流速都較大，有的檢查井內(nèi)的水位較高，管道維護(hù)作業(yè)或戶線污水管接頭時，需要將管道內(nèi)的水位降低或斷流，如采用草袋、皮堵等措施斷流則困難較多，已使用管線內(nèi)水位高，無法與待建管線銜接問題突出。五）排水設(shè)施建設(shè)與城市新區(qū)開發(fā)不同步，存在滯后現(xiàn)象。近年來，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市新區(qū)成片開發(fā)建設(shè)速度日新月異。但是在開發(fā)建設(shè)中，往往只注重小區(qū)內(nèi)的建筑和配套設(shè)施建設(shè)，不考慮周邊配套的市政排水管網(wǎng)以及排水出路的系統(tǒng)建設(shè)，結(jié)果造成小區(qū)建成后排水無出路、居民不能居住或居住后污水漫溢現(xiàn)象。六）泵站問題：1、泵站集水池有效容積偏小。對于舊排水泵站改造，如原有集水池容積不變，考慮到隨著城市的發(fā)展，污水排放量會相應(yīng)增加；隨著城市雨水實際徑流系數(shù)的增大和匯水面積的增加，雨水泵站的收水量也會增加；另外，北京屬于暴雨量集中的北方城市，為加速雨季路面積水的排除速度，往往采取打開污水井蓋的措施，通過污水泵站抽升，強(qiáng)行排除，可見污水泵站也擔(dān)負(fù)雨水的抽升任務(wù)。因此，原集水池有效容積偏小問題就比較突出。2、原有泵站的提升能力不足。3、為節(jié)約運行費用而導(dǎo)致污水管道滿負(fù)荷運行，致使污水外溢，格柵起不到攔污作用，水泵葉輪堵塞、磨損，檢查井水位較高無法驚醒戶線直管接頭施工，后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作難度加大。4、現(xiàn)有泵站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低七）管網(wǎng)在線監(jiān)測點數(shù)量相對偏少污水管網(wǎng)流量監(jiān)測儀、水質(zhì)監(jiān)測儀安裝數(shù)量不足，不能很好的應(yīng)對水質(zhì)、水量突發(fā)事件。。污水處理廠表現(xiàn)出：1、流域收集水量不均衡：2、進(jìn)水超標(biāo)等問題。二、解決措施一）對排水管網(wǎng)運行狀況進(jìn)行綜合等級評定，以合理、科學(xué)、符合實際確定出排水系統(tǒng)的日常養(yǎng)護(hù)計劃、更新改造計劃以及建設(shè)規(guī)劃工作，并確有實效的進(jìn)行計劃推進(jìn)工作。二）加強(qiáng)雨水設(shè)施的改進(jìn)：1、出水口改造：（1）雨水管道入河出水口應(yīng)盡量高于或等于排放水體的設(shè)計水位，可采取減小管道坡度、管道淺埋加固處理、調(diào)整城市豎向規(guī)劃等措施來實現(xiàn)；（2）如出水口不得已低于排放水體水位時，設(shè)計上應(yīng)考慮水體水位頂托的影響，核算淹沒出水的排水能力，當(dāng)不滿足時在入河口處建設(shè)抽升泵站和溢流閘門，以在汛期時開啟水泵抽升強(qiáng)制排水，同時因閘門的設(shè)置也利于下游管道的維護(hù)清淤；（3）為保證立交（尤其是下穿立交）排水出水口的可靠性，立交排水應(yīng)采用獨立的排水系統(tǒng)。2、建設(shè)雨水管道之間的連通管：在相鄰兩個系統(tǒng)之間的適當(dāng)?shù)攸c（如易積水地段）設(shè)置連通管，將雨水管道建成環(huán)狀管網(wǎng)，通過連通管可相互調(diào)劑水量，達(dá)到改善排水情況的目的。3、建設(shè)直通污水檢查井的雨水收水口：可以設(shè)置專用收水井，直接與污水管道相連，不與雨水管道溝通，既可避免河道頂托雨水倒灌，又達(dá)到排除汛期路面積水目的，同時也消除了人力打開污水井蓋排除路面積水而帶來的安全隱患。4、雨水口的布置應(yīng)做以下改進(jìn)：（1）雨水口的布置應(yīng)根據(jù)地形及匯水面積，結(jié)合道路縱斷設(shè)計布置；（2）對于低洼和易積水地段，雨水徑流面積大，徑流量較大，為提高收水速度，需要適當(dāng)增加雨水口數(shù)量，最好采用“線形”收水井；（3）對于道路縱坡較大路段，尤其是立交橋的引道處，應(yīng)采用平篦雨水口收水，且在上游就開始布置雨水口，在下游段相應(yīng)設(shè)連續(xù)多篦雨水口，形成“線形”收水井，讓徑流雨水從上游開始就收進(jìn)管道，避免全部匯到下游或橋下后，造成積水。（4）下穿立交應(yīng)保證其獨立的出水系統(tǒng)，其橋頭應(yīng)增加截流設(shè)施，以分流客流雨水；（5）采用立篦雨水口時，應(yīng)根據(jù)道路道牙時高度，保證有足夠收水?dāng)嗝妫姥栏叨炔蛔銜r，立篦與路面銜接處應(yīng)做成三面坡。5、完善建設(shè)住宅小區(qū)的雨水管道建議在庭院或住宅小區(qū)建設(shè)雨水管道和雨水口，讓雨水在盡早時間內(nèi)收進(jìn)雨水管道，避免徑流至道路上。6、研究推廣應(yīng)用滲水型雨水排水系統(tǒng)為分利用寶貴的雨水資源，減少大量雨水徑流給城市防汛帶來的壓力，應(yīng)進(jìn)一步研究開發(fā)及推廣利用雨水入滲排水系統(tǒng)，減少雨水排放量，使雨水排放、入滲以及儲蓄利用三者有機(jī)結(jié)合起來。同時雨水檢查井及雨水口的底板也相應(yīng)設(shè)計為滲水材質(zhì)，其井內(nèi)不應(yīng)采用水泥砂漿抹面。三）污水設(shè)施的改進(jìn)：1、在用戶污水管線出口建立格柵井及水質(zhì)檢測井2、在檢查井內(nèi)設(shè)置閘槽為了維護(hù)作業(yè)方便，建議在污水干管的管道交匯處檢查井、轉(zhuǎn)彎處檢查井或直線段的每隔一定距離的檢查井內(nèi)根據(jù)需要設(shè)置閘槽，通過閘槽的開閉可以控制水流，便于維護(hù)作業(yè)。四）泵站改進(jìn)1、改進(jìn)泵站集水池有效容積和合理確定最低水位線集水池有效容積改進(jìn)需要注意：①要復(fù)核原設(shè)計最高水位，控制最高水位不得使管道上游地面冒水；②按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定合理的集水池有效容積，下穿立交設(shè)計匯水量應(yīng)考慮20%左右的客水。泵站集水池最低水位應(yīng)該是保證水泵葉輪吸水的水位，一般為葉輪所在水位線。由于潛水排污泵的電機(jī)不能在露出水面狀態(tài)運行，故這種情況下，泵站集水池最低水位應(yīng)該根據(jù)電機(jī)允許露出的水面高度確定。2、提高泵站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，加快原有泵站的升級改造，合理規(guī)劃泵站的建設(shè)數(shù)量、位置及規(guī)模。五）污水處理廠的改進(jìn)1、加快治污截污工程和污水處理廠建設(shè)及污水處理廠升級改造步伐要根據(jù)實際情況，合理選擇排水體制，加快雨污水分流改造、污水截流以及污水管道的建設(shè)步伐，并在各污水流域間建立水量調(diào)配設(shè)施，使污水排放與收集系統(tǒng)更完善、更合理。同時要加快污水處理廠的建設(shè)步伐，使截流的污水能夠進(jìn)行集中處理，以減少水體污染，提高城市污水處理率。2、合理確定污水處理廠規(guī)模，改進(jìn)噪聲、惡臭、污泥問題充分考慮初期雨水的進(jìn)入，減少因原水水質(zhì)、水量波動大，對各處理單元尤其是二級生化處理部分產(chǎn)生沖擊，引起微生物大量流失，導(dǎo)致水質(zhì)惡化的因素。采用隔聲罩，加消聲器，控制管道噪聲，提高鼓風(fēng)機(jī)房圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲能力等措施減小噪聲污染。給池體加蓋、在敞口的沉淀池和曝起池周邊設(shè)多處抽氣及活性碳吸附設(shè)備、延長曝氣池中污泥齡以減少惡臭污染物等。污水處理廠與其他建筑物之間應(yīng)設(shè)置綠化隔離帶。對污泥問題的處理和處置需要達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化的目的。六）提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，積極采用“四新技術(shù)”要盡早淘汰混凝土管等脆性管材和剛性接口，積極推廣新型塑料管材以及柔性接口管材，減少污水滲漏；在污水處理上，要積極采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，提高處理效率、降低處理成本；要提高泵站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，增大排水能力和運行可靠性。七）實行現(xiàn)代化管理，提高管理中技術(shù)創(chuàng)新水平。從2003年開始，北京市排水管理部門就開展了排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的研制和開發(fā)工作，現(xiàn)已建立了比較完善的GIS管理系統(tǒng)，實行了動態(tài)管理，為北京市排水系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供了可靠的支持與保證。今后，還需要進(jìn)一步研制和開發(fā)排水管網(wǎng)計算機(jī)動態(tài)監(jiān)控和中央調(diào)配系統(tǒng)，實時監(jiān)測管網(wǎng)運行情況，向各污水廠合理調(diào)配污水資源。同時要加快對排水設(shè)施運行管理中各環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新改造。為確保污水處理廠的正常運行，急需在排水管網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點安裝水樣連續(xù)取樣器和水質(zhì)在線監(jiān)測儀表、裝備快速反應(yīng)的水質(zhì)監(jiān)測車，以應(yīng)對水質(zhì)突發(fā)事件或野外連續(xù)水樣采集、監(jiān)測工作，為排水許可和超標(biāo)排放的執(zhí)法提供支持和依據(jù)八）依法建設(shè)和管理城市排水設(shè)施1、依法合理使用排水設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)管理資金，按照養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)等級，有計劃的對排水管網(wǎng)、泵站進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修和更新改造。2、依法促使規(guī)劃、建設(shè)部門，根據(jù)城市新區(qū)開發(fā)建設(shè)的需要，同步進(jìn)行配套排水設(shè)施的系統(tǒng)建設(shè)，要考慮排水出路或臨時出路問題。3、依法管理排水設(shè)施，嚴(yán)格按照（京水務(wù)法〔2010〕26號）《北京市排水許可管理辦法》控制用戶排水許可的各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真執(zhí)行排水許可制度，加大對