關(guān)于完善排水管網(wǎng)沿河截污系統(tǒng)建設(shè)的思考

水處理網(wǎng)訊:沿河截污系統(tǒng)是消除黑臭水體、排水系統(tǒng)提質(zhì)增效及提高城市排澇能力的根本，但在實際的沿河截污系統(tǒng)建設(shè)中，存在截污管道管徑、截流倍數(shù)、截流方式、河道敷設(shè)管道、排口倒灌及管道破損等方面的問題，造成河水倒灌、污水溢流及城市內(nèi)澇等方面的問題。本文以我國四個城市沿河截污系統(tǒng)為例，總結(jié)現(xiàn)狀沿河截污系統(tǒng)建設(shè)中存在的問題，并針對這些問題提出了解決方案，為沿河截污系統(tǒng)建設(shè)提供參考，爭取建好“距河最后一米”的截污系統(tǒng)。

01 |現(xiàn)狀沿河截污系統(tǒng)存在問題

· 城市一

城市一是江西省中心城市之一，緊鄰長江，也是長江大保護試點城市之一。該城市中心城區(qū)有兩條主要河道，現(xiàn)狀中心城區(qū)大部分的污水均經(jīng)沿河截污管道收集后排入污水處理廠。由于沿河截污系統(tǒng)建設(shè)不完善，大量污水溢流進入河道A、河道B，經(jīng)評估兩條河道均為黑臭水體。河道A、河道B的沿河截污系統(tǒng)主要存在以下4個問題。

圖1 城市一沿河截污系統(tǒng)

（1）沿河截污措施空白：由于沿河截污措施空白導(dǎo)致污水排入水體的情況主要有以下2個方面：1）上游雨污水管道混接，污水通過雨水排口，排入水體；2）市政污水管道及沿河住戶污水非法直接排入到河道。如圖2所示。

圖2沿河截污措施空白導(dǎo)致污水入河

（2）截流方式不合理：合流箱涵沿河截流方式不合理，導(dǎo)致污水溢流進入水體。截流方式不合理主要體現(xiàn)在以下3個方面：1）未設(shè)防堵措施，合流污水進入截流井的進水口堵塞，合流污水直接翻越截流井，進入水體；2）當(dāng)沿河截污管道上游來水量大時，截污管道超負荷運行，截污管道內(nèi)的污水通過截流井進水口溢流，進入水體；3）當(dāng)水體水位上升時，河水通過排口倒灌進入截流井中，導(dǎo)致大量河水進入截污主管。如圖3所示。

圖3沿河截污措施空白導(dǎo)致污水入河

（3）井室滲漏：沿河截污管道在河道中設(shè)置了檢查井，檢查井由于腐蝕或人為破損，合流管道中的污水直接滲漏進入水體。

（4）管道設(shè)置于河道中：沿河截污管道敷設(shè)于河道中，檢查井采用壓力井蓋進行密封。但是隨著管道破損、井蓋腐蝕，當(dāng)河水水位較高時，河道倒灌進入截污管道中。

· 城市二

城市二是陜西省中心城市之一，其城區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀管道主要為合流管道。咸陽湖修建之前，中心城區(qū)內(nèi)的雨、污水通過合流管道收集后經(jīng)排口直排渭河。2005年沿渭河修建景觀湖時，為了保證景觀湖的水質(zhì)，將接入景觀湖的17個排口（6#~22#排口）封堵，統(tǒng)一截流至景觀湖下游，通過閥門井集中排入渭河。如圖4所示。

圖4城市二沿河截污系統(tǒng)

城市二沿河采用“大截排”的截污方式，造成城市二中心城區(qū)出現(xiàn)了以下問題：

（1）排水系統(tǒng)下游截流管徑偏小，即便日常用水高峰期，管道也常處于滿管狀態(tài)。當(dāng)遭遇暴雨時，雨污水量大，污水處理廠關(guān)閉系統(tǒng)，拒絕來水，引起上游截污管道溢流，城區(qū)積水因排水管道滿負荷而無處排泄，引發(fā)內(nèi)澇。

（2）截流井閘門長期承壓，極易出現(xiàn)滲漏，晴天時，仍會有大量污水直排渭河，造成水體污染。

圖5城市二沿河截污系統(tǒng)

（3）由于下游截流干管排水能力不足，降雨時，為緩解城市內(nèi)澇，將閘門打開，溢流污染嚴重，造成下游水體黑臭。

· 城市三

城市三是華東地區(qū)省會城市之一，水系豐富。河道C是城區(qū)的雨污水排放通道之一，水質(zhì)嚴重惡化，為解決水環(huán)境污染問題，在河道C兩岸新建3×2m~7×3.2m截污箱涵將兩岸污水截留。新建截污箱涵分為污水槽、雨水箱涵。晴天時，污水槽收納污水后通過沿線的污水提升泵站將污水打入污水處理廠處理；大雨或暴雨時，雨污混流水從污水槽溢流至雨水槽，最終通過末端排口進入下游。如圖6所示。

圖6 城市三河道C沿岸截污系統(tǒng)

城市三沿河采用“大截排”的截污方式，造成水體C出現(xiàn)以下3方面問題：

（1）采用此類“大截排”的方式，河道C上游無雨污水排入，但下游有集中的雨污水排口，排放的污染物負荷遠超水體的水環(huán)境容量，造成下游水體黑臭。

（2）此類截流方式造成大雨期間內(nèi)澇雨水無法及時排除，引起城市內(nèi)澇。

（3）此類截流方式與城市二截流方式類似，并未真正解決溢流污染問題，只是臨時轉(zhuǎn)移了污染，當(dāng)污水超過污水處理廠的處理量時，污水發(fā)生溢流，最終進入水體。

· 城市四

城市四是山東省中心城市之一，水系豐富，是國家黑臭水體試點城市之一，其老城區(qū)為合流制排水系統(tǒng)。河道D是城市四老城區(qū)的主要的雨污水排放通道，受污水溢流污染影響，水體嚴重黑臭。現(xiàn)狀河道D沿河單側(cè)設(shè)置了DN1200截污管道，未設(shè)置截污主管道一側(cè)污水通過過河管道與截污主管相連。造成城市四河道D黑臭，沿河截污主要存在以下4個方面問題。

（1）沿河截污系統(tǒng)無雨水截流能力。河道D沿河截污主管從上游至下游管徑均為DN1200。晴天時，該主管已是滿管運行，局部點已進行溢流，雨天時，無任何雨水截流能力，大量合流污水進水河道D。

（2）截污主管上開設(shè)溢流口。如圖7所示，河道D沿河截污主管并未設(shè)置截流井，而是將所有合流管道來水全都收集到沿河截污主管中，通過截污主管檢查井開孔進行溢流。

圖7城市四沿河道D截污系統(tǒng)

（3）河道中檢查井溢流。沿河截污主管及截污支管多次跨河，河道中設(shè)置敞口檢查井。晴天時，截污系統(tǒng)中的污水直接溢流進入河道，雨天時，河道倒灌進入截污系統(tǒng)。

（4）沿河截污管道破損。河道D沿河截污管道破損嚴重，河道水位低時，管道內(nèi)的污水通過管道破損處進入水體。河道水位高時，河道內(nèi)的河水通過管道破損處進入管道。

02 |問題總結(jié)

上述城市除了小部分區(qū)域未設(shè)置沿河截污系統(tǒng)，其他均設(shè)置了沿河截污系統(tǒng)，然而截污系統(tǒng)建設(shè)不合理，并未充分發(fā)揮其截污功能?！熬嗪幼詈笠幻住钡慕匚巯到y(tǒng)建設(shè)問題主要存在以下方面：

（1）沿河截污管道管徑設(shè)計不合理。對服務(wù)范圍內(nèi)需截流的水量未充分考慮，沿河截污主管過流能力不能滿足截流水量需求。晴天時，截污主管已高水位運行，雨天更是無任何雨水截流能力，合流污水及管道內(nèi)的沉積物受沖刷直接排入水體。

（2）沿河截污系統(tǒng)截流倍數(shù)設(shè)置不合理。截污主管截流倍數(shù)偏低或偏高，截流支點截流倍數(shù)與主管截流倍數(shù)不匹配。1）沿河截污系統(tǒng)截流倍數(shù)偏低時，小雨時，合流污水便溢流進入水體。沿河截污系統(tǒng)截流倍數(shù)偏高時，大量雨水被截流進入污水處理廠，增加污水處理廠的處理負荷，且進水濃度降低。2）截污主管截流倍數(shù)與支管截流倍數(shù)不匹配，當(dāng)支管截流倍數(shù)大于主管截流倍數(shù)時，支管向主管輸送的水量超過主管的過流能力，造成截污主管溢流。

圖8支管與主管截流倍數(shù)不匹配

（3）截流方式設(shè)置不合理。對截流水量的控制便無法實現(xiàn)。1）截污主管上設(shè)置截流井或截流井之間串聯(lián)導(dǎo)致各截流井之間截流水量相混，截流水量無法控制，截流井易溢流。2）截流井建設(shè)不規(guī)范，如固定堰截流井堰高設(shè)置偏高或偏低，截流井未設(shè)置截污支管或雨水排放口，可調(diào)堰式截流井堰高控制變量不合理等，導(dǎo)致截流水量不合理，造成溢流或城市內(nèi)澇。

（4）沿河截污管道敷設(shè)于河道中，并在河道中設(shè)置了檢查井。檢查井敞口、檢查井蓋密封不嚴及檢查井與管道連接不當(dāng)都會造成污水外溢或河水倒灌。

（5）任何沿河開設(shè)的排口都存在河水倒灌風(fēng)險。排口未設(shè)置防倒灌措施，河道水位上升時，造成河水倒灌截污管道，導(dǎo)致截污管道水量增大，最終導(dǎo)致截污主管溢流。

（6）沿河截污管道破損或檢查井破損。管道或檢查井破損會導(dǎo)致污水外溢或者河水倒灌。

03 |沿河截污系統(tǒng)建設(shè)原則

對于沿河截污系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)給予足夠的重視，不可作為一般排水系統(tǒng)進行建設(shè)。沿河截污系統(tǒng)是一個完整排水系統(tǒng)與河水交換的唯一窗口，沿河截污系統(tǒng)的建設(shè)是解決黑臭水體、提質(zhì)增效及城市內(nèi)澇等問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)按照以下原則進行建設(shè)：

（1）沿河截污系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)摸清本底，掌握需要截流的污水量及雨水量。根據(jù)水體水環(huán)境容量、降雨特征及現(xiàn)狀截污系統(tǒng)情況合理設(shè)置截流倍數(shù)。

（2）截流井應(yīng)獨立可控，截流井的排口出水口、截污管道出水口應(yīng)可控，出水口應(yīng)設(shè)置防倒灌措施，防止河水、截污主管污水倒灌進入截流井，造成河水與污水的交換。

（3）截流井的截流倍數(shù)宜于截污主管截流倍數(shù)保持一致，不應(yīng)超過截污主管的截流倍數(shù)，若截流倍數(shù)需超過截污主管，應(yīng)建設(shè)調(diào)蓄緩沖設(shè)施。截流井中，應(yīng)設(shè)置防堵設(shè)施。

（4）沿河截污主管道應(yīng)與河道藍線保持一定距離，通過距離降低河水與截污管道內(nèi)污水交換的風(fēng)險。

（5）截污管道應(yīng)減少過河次數(shù)，若需過河，應(yīng)設(shè)置集中過河。過河管道應(yīng)采用高質(zhì)量管道，保證管道的密封性，過河管道在河道中不應(yīng)設(shè)置檢查井。

04 |建設(shè)方案

（1）截流形式：對于合流制系統(tǒng)，截流井應(yīng)設(shè)在合流管道上。截流井宜采用可調(diào)形式，可根據(jù)多次來水水質(zhì)、水量調(diào)試出適合排水系統(tǒng)的堰高，兼顧截污及排澇的功能。根據(jù)截流井截流流量及沿河截污主管截流流量差值，設(shè)置緩沖調(diào)蓄設(shè)施，緩沖截流水量對截污主管網(wǎng)的沖擊。緩沖調(diào)蓄設(shè)施可分散布置，也可集中布置。如圖9所示。

圖9沿河截污系統(tǒng)布置圖

（2）截流水量：沿河截污系統(tǒng)截流水量與地區(qū)降雨特征、水體水環(huán)境容量及排水系統(tǒng)特征相關(guān)。截流水量首先應(yīng)根據(jù)水體水環(huán)境容量進行確定，溢流污染物量不應(yīng)超過水體的承載能力。截流水量可通過排水系統(tǒng)實驗、歷史數(shù)據(jù)分析及模型分析得到。截流井前截流的水量確定后，應(yīng)分析沿河截污系統(tǒng)能否承載這部分水量，需從管道過流能力、污水處理廠接納能力等方面進行考慮。超出截污主管流量或污水處理廠進水流量時，應(yīng)進行緩沖調(diào)蓄。如圖10所示。

表1截流水量計算

圖10截流水量示意圖

（3）管道線位：沿河截污管道不宜距河較近，與河道藍線要保持一定間距。河道兩側(cè)設(shè)置截污，不宜單側(cè)截污，對岸合流支管過河與截污主管相連，應(yīng)設(shè)置集中過河。如圖11所示。

圖11沿河截污主管管位示意圖

05 |結(jié)論

（1）沿河截污系統(tǒng)與黑臭水體、排水系統(tǒng)提質(zhì)增效及城市排澇密切相關(guān)，沿河截污系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)“提高污染物收集率，降低污染物溢流，保障雨水排放通道”的目標，建好“距河最后一米”的截污系統(tǒng)是完善排水系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

（2）沿河截污系統(tǒng)建設(shè)不應(yīng)為了增加污水收集量，采用“大截排”系統(tǒng)，不應(yīng)為了增加排澇能力，在截污主管道設(shè)置排口。沿河截污系統(tǒng)應(yīng)兼顧截污及排澇的功能。

（3）沿河截污系統(tǒng)應(yīng)與城市智慧水務(wù)平臺銜接，通過平臺調(diào)度，確定符合排水系統(tǒng)實際情況的截流倍數(shù)，訓(xùn)練出適合地區(qū)排水系統(tǒng)的沿河截污系統(tǒng)調(diào)度模式。

作者簡介：解銘（1993~），男，碩士，就職于中國城市規(guī)劃設(shè)計院上海分院，主要從事水環(huán)境綜合治理研究。