老旧小区雨污分流及海绵改造研究

作者:刘荣 于齐木 杜垚 陆森茂
单位:中国建筑第二工程局有限公司 上海东华工程咨询有限公司
摘要:以九江市某小区雨污管网改造为例,对小区因地制宜地进行源头减排、过程控制和景观提升改造,解决小区雨污混接问题;通过削减径流量,减轻初期雨水面源污染,改善排河雨水水质;通过灰绿结合方式,提高内涝防治标准,提升小区整体风貌及景观环境。同时,积极推动地方政府出台市政管网运营维护管理法律法规,以便进行市政管网运维管理,达到雨污分流的目的。
关键词:水治理雨污分流管网海绵城市改造
作者简介:刘荣,工程师,E-mail:523063254@qq.com。
基金:中建二局科技研发课题:水环境综合治理技术研究与应用(180001)。 -页码-:66-69,75

  0 引言

  根据国家相关文件要求,为加快城市黑臭水体的治理,通过全面推进小区、企事业单位内部和市政雨污管网混接改造,减少合流制溢流污染,科学实施沿河湖截污管道建设,推动城市污水管网全覆盖、全收集、全处理及老旧污水管网改造和破损修复[1]。九江市两河(十里河、濂溪河)流域综合整治工程通过现状摸底、系统治理,改造部分小区雨污管网,修建或修复沿河湖截污管线并新建调蓄池,提标改造现有污水处理厂,实行厂网河湖一体化,从源头控制污染物,提高污水收集及处理率,改善城市水环境质量,提升排水管理水平,消除流域范围黑臭水体。本文主要对九江市两河(十里河、濂溪河)流域综合整治工程中某小区雨污管网改造工程的设计方案及施工要点进行研究。

  1 项目概况

  1.1 小区外围排水状况

  1)雨水系统属于十里河排水系统,排入十里河。

  2)十里大道上有DN400市政污水管道,同时新建DN500截污管,如图1所示。本小区雨污分流后,污水排至鹤问湖污水处理厂进行处理。

  1.2 排水状况

  1)排水体制为分流制小区,根据物探资料显示,雨污混接近80处。

  图1 小区外围排水状况

  图1 小区外围排水状况  

   

  2)雨水系统该小区东、西片区的雨水皆通过DN600~DN800管道排入十里河,雨水排口共14处。

  3)污水系统东片区污水先排入小区西北角的污水泵房,然后将污水送入十里大道的市政污水管网,污水排口共3处;西片区的污水直接排入十里大道市政污水管网。

  1.3 地面径流坡向及管线汇水范围

  小区地面径流坡向及管线汇水范围如图2所示(图中数据为原地面标高)。

  图2 地面径流坡向及管线汇水范围(单位:m)

  图2 地面径流坡向及管线汇水范围(单位:m)  

   

  1.4 场地、景观状况

  场地南高北低、东高西低,为沥青路面,停车位为嵌草砖,小区绿化植被多为小樟树、灌木和杂乱草皮。

  1.5 排水问题

  1)雨落管散排至建筑周边排水沟,部分雨水口、排水沟就近接入污水系统,部分污水管道就近接入雨水系统,雨水口、排水沟被树叶等杂物堵塞[2]

  2)晴天时,小区生活污水通过雨水管道直排十里河,严重污染河道[3]

  3)该小区污水泵井维护较差,常有污水排入河道。

  1.6 小区物探及地质条件

  大部分老旧小区修建年代久远,相关部门缺乏地下管线数据,无法指导施工图纸的设计,通过物探技术确认小区管线大致分布、相对位置信息,以便设计人员综合考虑新建或改造雨污管网。

  小区雨污分流改造设计人员通过地质勘察单位给出的地质勘察报告,了解地质与地下水情况、土壤渗透条件等,以便在设计过程中给出适宜的管网施工措施及海绵改造方案。

  1.7 小区建设目标

  通过对小区进行雨污分流、景观改造,达到如下目标:(1)年径流总量控制率为75%,设计降雨量26.8mm;(2)径流污染控制率总悬浮固体(TSS)总削减率达40%;(3)排水标准结合排水管网及有效的地形设计,综合达到2~3年一遇的排水标准;(4)排水防涝目标通过海绵城市建设,提高小区自身排水防涝能力;(5)环境整治目标景观整体提升时,增加纳凉休闲、垃圾箱等基础服务设施建设。

  2 小区改造设计方案分析

  2.1 排水管网改造

  雨污管网错接混接点改造过程中,物探单位发现小区内共80余处雨污混接点,海绵改造范围内共46处混接点。结合海绵改造,取消部分雨水口,更换部分破损的雨水篦子,并将分区5,6的雨水引入分区4内的旱溪中,如图3所示。

  图3 汇水分区划分

  图3 汇水分区划分  

   

  2.2 海绵改造分析

  2.2.1 汇水分区划分

  1)小区下垫面综合径流系数为0.49,如表1所示。

  2)改造后年径流量控制率如表2所示。

  2.2.2 海绵改造措施

  1)透水铺装将小区内不透水方砖和沥青路面改造为彩色透水铺装,加大雨水下渗量,减少降雨时地面产生的径流[4]。透水铺装从上至下依次为透水面、透水找平层、透水基层、透水底基层、渗水土工布、土基。

  2)雨水花园下凹200~300mm,采用耐淹型植物,结合植草沟,将周边建筑屋面雨水和部分硬化地面雨水引入设施中。绿地中设置雨水溢流口,溢流口比绿地高,但比周边道路标高低[5]

  3)下凹绿地下凹100~200mm,绿地比道路低,设有导流措施,将周边硬化道路中的雨水引入设施中,最常见的导流措施是道路侧石开口。绿地中设有雨水溢流口,溢流口比绿地高,但比周边道路标高低[5],如图4所示。

    

  表1 下垫面综合径流系数 

   

   

  表1 下垫面综合径流系数

  表1 下垫面综合径流系数

    

  表2 年径流量控制率 

   

   

  表2 年径流量控制率

  表2 年径流量控制率

  图4 下凹绿地

  图4 下凹绿地  

   

  4)高位花坛对小区进门处商场的雨落管进行断接,设置高位花坛雨水储排和溢流雨水导排系统。

  5)生态树池结合小区休闲用地地形,进行竖向微调,将地面雨水导流至生态树池。

  6)植草沟用于收集、输送径流雨水,转输的同时还可净化雨水,与景观融合性强,如图5所示。

  图5 植草沟

  图5 植草沟  

   

  7)卵石边沟设置在小区道路两侧,通过道路竖向收集地面径流雨水,转输至雨水花园[6]

  8)旱溪即不放水的溪床,仿造干涸河床,雨有雨景、旱有旱景,施工简单,易维护。

  2.3 道路改造

  1)透水路面改造沥青路面改造为彩色透水混凝土路面,嵌草砖停车位改造为彩色透水混凝土停车位。

  2)路缘石改造小区内部分主体道路两侧每20m设置开口路缘石,同时铺砌卵石防止径流冲刷。

  3)道路竖向调整结合海绵改造,部分主体道路进行竖向调整,将地面雨水导流入道路两侧、中间的下凹绿地中。

  3 小区改造施工分析

  3.1 施工准备

  施工单位研究设计单位图纸后,进行现场管线、地面附着物的调查[7]。针对小区施工内容、部位进行合理组织并编制施工计划,制定切实可行的交通导流方案、安全防护方案及文明施工措施。

  3.2 施工部署

  1)进场前各方沟通协调提前与当地政府、小区村委会及物业进行接洽,沟通协调进场施工事宜,正面宣传小区改造施工的作用及意义,赢得政府及小区直管各方的支持与帮助,将改造后的样板效果宣传牌及施工告示提前1周公示于小区公告栏或醒目处,做好居民的维稳工作。

  2)施工计划施工前制订小区施工计划,有序且保质保量地完成计划作业项,严控施工工期[8]

  3)施工准备施工方根据现场情况积极与小区物业单位对接施工事项,如居民进出通道、施工道路、临时围挡、施工用水用电及小区管线走向等问题,管道施工前须根据施工部位开挖探沟,调查既有管线,全面摸排小区现状。

  4)技术准备进行图纸熟悉和会审、材料计划和报验、测量仪器检查校准、施工人员组织准备,施工技术管理人员应掌握设计规定的有关规范和技术要求,并落实到施工监管培训。

  3.3 小区管网改造分析

  3.3.1 主支管网同步施工

  新建雨污主管道时,兼顾支管施工,避免沟槽二次开挖[9]。支管接入主管道时须挨家挨户询问,避免少接、漏接。若局部位置需废弃既有管道,并原位新建雨污管道时,应在保证小区正常排水的情况下,进行短距离开挖,从下游往上游快速施工。

  3.3.2 合理安排、早挖晚填

  合理安排每天施工工程量,尽量做到当天开挖、当天回填,既满足小区施工生产要求,又保证居民通行安全,提高安全保障。若不具备回填条件时,可采用碎石回填或进行水马封闭,避免夜间施工。

  3.3.3 特殊位置特殊对待,局部微调确保安全

  新建管道距居民楼较近的部位,在不改变设计意图的前提下,适当调整管位,结合实际支管位置微调检查井井位。路面破除过程中尽量减小开挖断面,并做好路面切缝处理,保证居民楼安全稳定。管道沟槽开挖前做好管线安全交底,加强现场盯控力度。

  3.3.4 特殊地段支护开挖,检查井周、碎石回填

  管道开挖过程中,若地质较差或邻近建筑物,可适当调整管位,同时采取边坡支护(横列板支护)的方式保证沟槽开挖安全,检查井周边因压路机无法碾压时,可进行碎石回填,确保回填质量满足要求。

  3.3.5 碎石铺路,临时保通

  小区道路狭窄部位的施工工作面有限,管道铺设完毕后,为确保小区内部施工及居民出行顺畅,可在管沟顶部临时铺设1层碎石,作为临时保通道路,以免交通堵塞。

  3.3.6 不同部位分类防护

  小区内部施工安全可根据施工周期进行分区防护,施工周期长的区域(如雨水花园、材料堆码区)使用安全护栏进行防护,施工周期短的部位(如管道施工)使用水马防护,并在围挡四周、拐角处设置夜间警示灯或警示标识,做好安全防护。

  3.4 小区改造问题分析

  3.4.1 物探图与实际情况不符

  因小区管网错综复杂,部分检查井井盖被覆盖或无法打开,或位于私建居民房屋内,导致物探单位提供的管网图与现场情况存在差异,造成局部位置无法实施,致使现场返工,影响施工进度。

  3.4.2 因地制宜

  设计前充分对接当地政府、村委及居民,了解民意,在满足合理需求的前提下进行优化设计,既解决小区居民的需求,也降低进场施工难度及居民阻工的风险。

  3.4.3 管网改造后的私接现象仍严重

  污水管道改造完毕后,小区居民仍私自乱接污水管道,如将洗漱池、洗衣池、卫生间的污水接入新建雨水支管中,部分小区餐饮作坊直接将厨房油渍污水接入临时雨水井中。

  3.4.4 后期运维难度大

  小区改造施工周期长,部分小区存在无物业管理现象,小区改造完毕后,无专业人员进行维护,且居民存在私搭乱接现象,极有可能造成管道二次淤堵。

  4 结语

  1)分析小区内三级雨污管道收集系统存在的问题,预测小区污水量,对合流制小区进行雨污分流改造、分流制小区雨污混接改造,同时结合小区情况,进行海绵城市改造。从源头实现雨水排放、污水纳管,减轻对周边河道和水环境的影响。

  2)加强小区进场前的管线调查、沟通协调工作。组织物探单位、设计单位至现场进行实地考察、交底,充分听取小区村委、物业及居民意见,做好进场前的调查工作,通过了解民意尽早暴露进场施工可能存在的问题,提前应对,做好防范。

  3)提高安全质量、文明施工意识,做好现场标准化施工。组织观摩学习,提高施工现场管理人员的标准意识,并编制项目管道施工标准化手册,进一步规范管道施工标准。

  4)提升团队管理能力,加快施工效率,进行施工调查及施工方案策划,做好施工组织安排及劳力、机械的配置,加快施工进度,保质保量完成小区改造的生产目标。

  5)推动市政管网运营维护立法,完善公共参与机制,注重运维团队建设,明晰政府职责。创新管网诊断、治理方法,建立适合长江沿线城市管网治理的新标准、新规范。同时构建流域、城市、项目三级智慧水务系统,建立长江大保护核心数据新标准。

   

参考文献[1] 柯友青,易聪,曹一多,等.顺德桂畔海水系河涌清淤与底泥处理技术[J].施工技术,2020,49(13):91-93,108.
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[3] 王欣.北京市朝阳区河道水环境多中心治理模式探究[D].北京:首都经济贸易大学,2016.
[4] 宁伟.枣庄市(市中区)城市排水系统研究[D].西安:西安建筑科技大学,2011.
[5] 陈云帆.城市公共绿地花境的运用———以上海淮茂绿地改造工程为例[J].绿色科技,2016(13):210-212.
[6] 郎晓霆.沣西新城海绵城市建设中居住小区雨水花园设计与营建研究[D].西安:西安建筑科技大学,2017.
[7] 柯友青,纪广,钟骏华,等.真空负压截污系统在顺德老城区的应用研究[J].施工技术,2020,49(13):94-97.
[8] 左利伟.工程项目的进度计划管理[J].黑龙江科技信息,2012(21):144.
[9] 柯友青,潘明媚,易聪.顺德区红岗涌黑臭水体生态修复技术应用研究[J].施工技术,2020,49(13):102-105.
Research on Separating Rainwater from Sewage and Sponge Reconstruction in Old Residential Areas
LIU Rong YU Qimu DU Yao LU Senmao
(China Construction Second Engineering Bureau Co.,Ltd. Shanghai Donghua Engineering Consulting Co.,Ltd.)
Abstract: Taking the renovation of rainwater sewage pipelines in a residential area of Jiujiang City as an example,the study reduces the emission of the source in accordance to geographical conditions,controls the process and improves landscape scenery in the area,so that the problem of a mixture of rainwater and sewage is solved. By reducing runoff,the pollution of the non-point source of initial rainwater is decreased and the quality of rainwater is improved. Through the combination of the grey and the green,the standard for preventing the area from being waterlogged is raised. Meanwhile,support actively local governments to enact laws and regulations on the operation,maintenance and management of municipal pipe networks,so that later on the purpose of separating rainwater from sewage in the operation,maintenance and management of municipal pipelines is achieved.
Keywords: water treatment; rain and sewage diversion; pipelines; sponge city; reconstruction
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