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)一體化進程的推進，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)展等諸多問題進行了具體分析，并提出解決措施。關鍵詞：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行規(guī)劃，采取就近排放進自然水體或人工水體的原則，當時人少，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、超標排放，損害排水設施，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)護不及時、設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致汛期部分流域污水處理廠負荷過大或跨越排放。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)設施建設形式不完善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閘門，造成路面積水及后續(xù)養(yǎng)護工作困難。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閘門，導致雨水管道下游河水回灌段無法進行清淤。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。隨著設計標準的提高，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)已達不到現(xiàn)行設計標準，極端天氣時發(fā)生排水能力不足的問題。四）污水系統(tǒng)設施建設形式不完善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入泵房后，常導致水泵葉輪堵塞、磨損損壞現(xiàn)象。2、檢查井內(nèi)未設置閘槽使后續(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）排水設施建設與城市新區(qū)開發(fā)不同步，存在滯后現(xiàn)象。近年來，隨著城市化進程的加快，城市新區(qū)成片開發(fā)建設速度日新月異。但是在開發(fā)建設中，往往只注重小區(qū)內(nèi)的建筑和配套設施建設，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，結果造成小區(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，強行排除，可見污水泵站也擔負雨水的抽升任務。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)約運行費用而導致污水管道滿負荷運行，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)護工作難度加大。4、現(xiàn)有泵站設計標準低七）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、進水超標等問題。二、解決措施一）對排水管網(wǎng)運行狀況進行綜合等級評定，以合理、科學、符合實際確定出排水系統(tǒng)的日常養(yǎng)護計劃、更新改造計劃以及建設規(guī)劃工作，并確有實效的進行計劃推進工作。二）加強雨水設施的改進：1、出水口改造：（1）雨水管道入河出水口應盡量高于或等于排放水體的設計水位，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，設計上應考慮水體水位頂托的影響，核算淹沒出水的排水能力，當不滿足時在入河口處建設抽升泵站和溢流閘門，以在汛期時開啟水泵抽升強制排水，同時因閘門的設置也利于下游管道的維護清淤；（3）為保證立交（尤其是下穿立交）排水出水口的可靠性，立交排水應采用獨立的排水系統(tǒng)。2、建設雨水管道之間的連通管：在相鄰兩個系統(tǒng)之間的適當?shù)攸c（如易積水地段）設置連通管，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，達到改善排水情況的目的。3、建設直通污水檢查井的雨水收水口：可以設置專用收水井，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、雨水口的布置應做以下改進：（1）雨水口的布置應根據(jù)地形及匯水面積，結合道路縱斷設計布置；（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，在下游段相應設連續(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管道，避免全部匯到下游或橋下后，造成積水。（4）下穿立交應保證其獨立的出水系統(tǒng)，其橋頭應增加截流設施，以分流客流雨水；（5）采用立篦雨水口時，應根據(jù)道路道牙時高度，保證有足夠收水斷面，道牙高度不足時，立篦與路面銜接處應做成三面坡。5、完善建設住宅小區(qū)的雨水管道建議在庭院或住宅小區(qū)建設雨水管道和雨水口，讓雨水在盡早時間內(nèi)收進雨水管道，避免徑流至道路上。6、研究推廣應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，應進一步研究開發(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結合起來。同時雨水檢查井及雨水口的底板也相應設計為滲水材質(zhì)，其井內(nèi)不應采用水泥砂漿抹面。三）污水設施的改進：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)設置閘槽為了維護作業(yè)方便，建議在污水干管的管道交匯處檢查井、轉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)需要設置閘槽，通過閘槽的開閉可以控制水流，便于維護作業(yè)。四）泵站改進1、改進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需要注意：①要復核原設計最高水位，控制最高水位不得使管道上游地面冒水；②按照相關標準確定合理的集水池有效容積，下穿立交設計匯水量應考慮20%左右的客水。泵站集水池最低水位應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該根據(jù)電機允許露出的水面高度確定。2、提高泵站設計標準，加快原有泵站的升級改造，合理規(guī)劃泵站的建設數(shù)量、位置及規(guī)模。五）污水處理廠的改進1、加快治污截污工程和污水處理廠建設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步伐，并在各污水流域間建立水量調(diào)配設施，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步伐，使截流的污水能夠進行集中處理，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，改進噪聲、惡臭、污泥問題充分考慮初期雨水的進入，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，提高鼓風機房圍護結構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多處抽氣及活性碳吸附設備、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設置綠化隔離帶。對污泥問題的處理和處置需要達到減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化的目的。六）提高設計標準，積極采用“四新技術”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、新工藝、新設備，提高處理效率、降低處理成本；要提高泵站設計標準，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，還需要進一步研制和開發(fā)排水管網(wǎng)計算機動態(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施運行管理中各環(huán)節(jié)的技術創(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、裝備快速反應的水質(zhì)監(jiān)測車，以應對水質(zhì)突發(fā)事件或野外連續(xù)水樣采集、監(jiān)測工作，為排水許可和超標排放的執(zhí)法提供支持和依據(jù)八）依法建設和管理城市排水設施1、依法合理使用排水設施的建設和維護管理資金，按照養(yǎng)護標準和技術等級，有計劃的對排水管網(wǎng)、泵站進行養(yǎng)護維修和更新改造。2、依法促使規(guī)劃、建設部門，根據(jù)城市新區(qū)開發(fā)建設的需要，同步進行配套排水設施的系統(tǒng)建設，要考慮排水出路或臨時出路問題。3、依法管理排水設施，嚴格按照（京水務法〔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標準，認真執(zhí)行排水許可制度，加大對