基于海绵城市建设理念下老城区雨污分流改造技术

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:易明红
[导读] 摘要:新时期,随着社会经济的发展,我国城市化进程明显加快。
        广东水电二局股份有限公司  广东广州  510000
        摘要:新时期,随着社会经济的发展,我国城市化进程明显加快。在城市改造的过程中,发现很多老城区普遍存在着基础设施陈旧、功能弱化等问题,其中以排水系统管道破损、淤堵以及混接表现得最为明显和突出,进而导致老城区水体污染、局部内涝、黑臭水体等问题十分严重。为了使这种情况得到有效的改善,进一步提升老城区居民的生活质量,就必须对更新雨污管网,并进行雨污分流改造。鉴于此,本文将基于海绵城市建设理念下老城区雨污分流改造技术展开分析和探究。
        关键词:海绵城市;老城区;雨污分流;改造技术
        近些年,在社会经济快速发展的同时,城市污染问题愈发严重,导致人们的生活质量受到严重影响。在这样的背景下,国家提出了生态文明建设方针,致力于城市生态环境的改善。就现阶段来看,城市污染问题,主要集中在水污染、土壤污染方面。尤其是在老城区中,由于排水系统长年失修、管道破损及淤堵等情况的存在,造成水体污染、局部内涝、黑臭水体等问题日益突出,不仅在很大程度上污染了周边的土壤及水资源,还严重影响了老城区居民生活质量的提升。基于此,本文就海绵城市建设理念下老城区雨污分流改造技术进行研究,具有一定的实践价值和现实意义。
        1.海绵城市背景下雨污分流改造的重要意义
        在海绵城市建设上,国内外已经有了相当完善的理论体系以及丰富的实践经验。从海绵城市的概念来看,其是为了应对雨洪问题而形成的一种管理策略。是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”。用国际通用术语来说就是“低影响开发雨水系统构建”。形象比喻的话,可看作城市下垫面就如同海绵一样,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,在需要时就可以将蓄存的水“释放”出来,并加以利用,从而实现降低城市洪涝灾害发生的风险和提升城市生态系统功能的目标。就目前来看,我国很多中小城市老城区排水管网排水基本上采用的是“合流制与分流制并存”的模式。在其中,合流制占有很大的比重,部分地区的生活污水以及雨水,会通过直排式合流管渠直接排入到附近水体,进而使水体受到污染。一些雨污混接现象多存在于分流制排水系统中,可分为两方面进行叙述:一方面,经常会有大量的高浓度污水直接排放到河道,使得城镇面源污染控制难度不断加大;另一方面,老城区一些地势较低的地带内涝问题时有发生,使得居民的生活环境受到严重的影响。因此,在海绵城市理念的指导下,开展雨污分流改造,以便进行雨水的合理收集以及污水的科学处理,从而使老城区的雨污排水系统得以进一步完善,这对于城市环境的净化以及城市居民幸福指数的提升来说,具有十分重要的意义。
        2.目前老城区雨污管网系统中存在的些许问题
        2.1 排水体制问题
        就现阶段来看,老城区普遍采用的是合流制、分流制以及污水直排式体制并存的模式,雨污分流排水系统体制尚未完善。合流区排水管道不能形成一个完整的系统,导致自然水体被大量的废水及雨水所污染。一些老城区主要以旧合流制排水体制为主,也就是借助直排式合流管渠,把生活污水和雨水直接排入到附近的水体之中。同时,截污主干管的建设不足以覆盖整片老城区,仅是初步建造了污水管道的框架,其主要针对排污口和截流河涌,而对于截污井上游水体污染,并没有做到良好的改善,从而严重阻碍了老城区居民生活质量的提升。当前老城区雨污排水系统如图1所示。
       
        图1:雨污排水系统现状
        2.2 排水系统问题
        在一些中小城市中,老城区人口占有相当大的比重。但由于基础设施陈旧,一些老旧管网未能及时得到更新,新建管网难以跟上城市扩张速度,相比于城市其他基础设施建设来说,排水系统建设和完善较为滞后,且并没有明确的排水系统标准,导致老城区水体污染等问题日益凸显[1]。另外,由于老城区毕竟建设年代久远,在建设环境、设计方法、施工管理等方面难免会存在着些许问题,进而导致雨水管网系统混乱,造成雨污混流现象较为严重。比如,在一些中心城区有着很大的合流制排水区域,污水、雨水管道普遍存在着严重的乱接混接现象,尤其是老城片区,人口十分密集,管网建设时间久远,市政道路上雨水、污水管道混接、乱接的情况不在少数。
        2.3 老城区雨污径流现状
        相比于新建小区,老城区普遍存在着建筑密度大,绿地面积小的特点,硬质路面的存在导致城区有着很大的径流量。再加上老城区的房屋大都老旧、空间有限、配套设施缺乏、雨污管道不够完善、蓄水净水设施有所不足。到了降水多的季节,雨污混流会使径流污染的风险性大幅度提升。同时,老城区一些地势低的地带经常出现积水内涝的情况,使居民的正常生活受到了很大程度的影响。
        3.雨污分流改造系统的技术应用
        3.1 老城区排水系统雨污分流系统的规划设计
        由上文已知,老城区排水管网陈旧,未能得到及时的更新,导致各种雨水、污水管道混接、乱接的情况发生。因此,为了使这种情况得到良好的改善,有必要对排水系统进行雨污分流规划设计[2]。从目前来看,很多老城区用地空间受限,而城市建设主要以开发新区为主,对于老城区只是进行改造和修缮。另外,合流制改造为分流制,不仅有市政道路下排水管线雨污分流改造,还有建筑小区内雨污分流改造。老城区内的建筑大部分都年代久远,小区内主要以合流制排水管道为主,管道质量普遍较差,无法给分流制改造提供有利的条件。经分析,在雨污系统的设计上,应在对老城区部分合流制部分保存的基础上,尽可能地进行雨污分流式改造。
        在老城区管网雨污分流改造上,应以现有排水管网、道路以及污水处理厂配套管网工程作为基础,并结合污水管网规划的相关要求,以此来最大限度地完善分流制系统。
        通过对每个片区的排水情况进行分析,同时根据管网改造建设的实施条件、难易程度以及制定的排水管网建设进度表,对于具备分流制建设条件的区域,进行污水管网的分流制改造,而对于部分不具备分流制建设条件的区域,近期内应选择截流式合流制,以便对多雨季节的一流污染进行有效地控制。远期排水体制,会跟随着城市改造的进度,从合流制逐渐转变为分流制,从而最终实现对老城区雨污水排放的系统控制。
        3.2 海绵城市建设理念下老城区雨污分流技术的应用
        3.2.1 低影响开发设计要素的应用
        低影响开发建设,是海绵城市建设理念得以有效落实的重要技术措施。老城区建筑物密度较高,有着很多的老旧设施。这种情况的存在,会使雨污分流改造的难度加大[3]。在综合整治老旧城区雨污系统方面,应立足于实践,寻找出与实际情况相符合的排水系统改善途径。所以,进行低影响开发设计,是为了使雨污控制系统得到更好的改善,从而实现减少城区面源污染、减少内涝点的目标。设计要素,应重点围绕广场、人行道、停车场进行透水铺装改造,并建设相应的雨水渗透池工程、生态植物沟渠等。如此一来,老城区水生态系统可得到进一步的改善,从而尽可能地避免水体污染情况的发生。
        3.2.2 末端调蓄之力的海绵工程技术应用
        由于老城区没有健全的雨污排水系统,难免会导致雨天大量的污水溢流至城市内湖,从而造成水污染情况的发生。生态环境也会因此受到破坏,同时会使内湖调蓄功能逐渐降低。为了避免以上所述情况的出现,需要对部分老城区内湖予以改造和治理。在具体操作上,可对老城区内湖进行补水,增强其自净能力。同时,应建设调蓄池、氧化塘、潜流湿地以及种植水生植物等蓄水净水海绵化技术手段,来提升内湖水质,改善其生态环境。
        3.2.3 雨污分流系统改造技术措施的应用
        为使雨污分流系统得以完善,可在城市道路上对雨天径流雨水走向进行有组织地引导。在经过截污、分流处理之后,将雨水引入里面滞蓄设施或绿地内,并借助设置在绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施进行处理。污水流入管井后,再经过管网传输到污水处理厂,进行雨污分流处理,从而提高污水厂的进水浓度,最终实现雨污系统的合理优化。
        3.3 雨污系统信息化管理措施应用
        在对老城区雨污排水系统管理体系进行完善的过程中,要结合海绵城市的发展目标,以制度体系为支撑,以信息化管理为手段,从而使雨污排水管理系统能够良好地运行下去。
        在老城区雨污排水系统管理中,应加强对信息化手段的应用,致力于开发出具有排水设施管理、运行监控、防汛抢险等多种功能的信息化管理系统,以此来为城市管网系统运行的管理调度和更新改造提供科学手段,从而促进城市排水管网系统运行管理水平的提升。具体来说,在老城区雨污系统信息化建设上,应加大智慧城市的建设力度,采用“先数字后智慧”的路径,实现工程相关管网设施、涉水建筑物的数字化管理。并以此为基础,建设智能化感知体系,以此来推动市政排水管网管理的智慧化发展,为老城区居民提供更优质的管网服务,进一步提升居民的生活质量。
        4.结束语
        总的来说,海绵城市建设理念下老城区雨污分流改造技术的应用,对于老城区排水系统管道的改善,居民生活质量的提高以及城市环境的优化来说,具有重大意义。因此,作为老城区的相关改造单位,应予以高度重视,并将雨污分流改造技术积极应用于老城区排水管道建设之中,以此来有效地推动城市现代化发展。
        参考文献:
        [1]周飞祥. 基于海绵城市建设的雨污分流改造模式研究——以鹤壁市为例[J]. 给水排水, 2018, 044(012):25-30.
        [2]许培华, 王敏. 海绵城市建设背景下的城市小区雨污分流改造分析[J]. 建材发展导向, 2018, 016(001):31.
        [3]关天胜. 海绵城市理念下高密度城区污水提质增效策略研究[J]. 给水排水, 2019, 045(012):59-64.
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