0 引言

　　2013年，住房和城乡建设部下发文件，制定10年内的城区排水防涝规划，全国各地均已按照国家要求进行规划和施工，本文以某市老城区污水管网改造为例进行分析，研究改造现状及具体措施。

　　1 老城区污水管网现状

　　某市老城区主要由2个街道办事处管辖，2个街道办事处的人口数量为老城区总人口数量的50%，辖区内包括住宅区、商业区、住宅商业混合区。辖区内的市政管网错综复杂，既包括已建污水管网、修整的污水管网，又包括新建污水管网，管网分布较混乱。根据该地的气象资料和地理信息显示，该城区地势较平坦，海拔高程线为14.300～68.800m，近些年内夏季时暴雨天气频发，通过实地调查，参考市政部门提供的管网资料，分析老城区管网现状。老城区水循环系统运行如图1所示。

　　1.1 污水管网体制不合理

　　图1 老城区水循环系统  

　　由于该市老城区建设较早，而我国推广雨污水分流政策较晚，因此已建污水管网均为完全合流式，新建污水管网局部为分流式。雨污合流包括局部合流和完全合流，其中局部合流是未经收集的污水不经处理就近排入周围自然水体内，未经收集的雨水部分通过自然渗透渗入土壤内成为地下水，另一部分通过地势作用流入自然水体内;完全合流通过同一管网收集污水和雨水，排至污水处理厂，处理后排至自然水体。完全合流式管网对管道的通水能力要求较高，若管道内的雨污水无法及时排出，易使城区发生内涝，这种情况在我国多数城市中均有出现，尤其在暴雨季节时更明显。

　　1.2 污水管网设计不合理

　　由于老城区建设较早，污水管网所用管径较小、系统不完善。已有污水管网管径不能满足社会发展的需求，老旧小区道路较狭窄，房屋分布较密集，地下排水设施主要为暗沟，密封性、坡度、内部光滑度均较差。

　　1.3 管道维护状态较差

　　老城区内污水管网建设时的建设标准较低，施工质量和设计标准均不能满足现行相关规范和城市发展要求。污水管网使用过程中，常存在有问题才处理，未进行定期维护清理，污水管老化未及时更换，检修井密封不到位等情况，卫生环境较差，地下水常受污水侵蚀而产生污染。

　　1.4 污水处理不彻底

　　老旧小区在建设时由于建设不规范，部分小区内未设计化粪池，粪便与污水同时汇入污水管网内，加重污水处理厂的处理难度。加之城区内污水合流，暴雨季节污水处理厂超负荷工作，部分污水处理厂为避免出现险情，污水未经处理便直接排入自然水体内，污染河流或湖泊，严重时产生黑臭水体。

　　2 老城区污水管网具体改造措施

　　2.1 调整排水体制

　　改造老城区污水管网时，若小区人口密度小、官网密集且较复杂，不宜增设新管网时，还可继续使用合流式排水系统，但须更换老旧管道，根据实际排水量选用直径较大的管道。管道弯折较多的部分应结合现场情况，缩短支管路程，减少管道弯折数量。选择管径时，不仅应统计污水排放量，还应考虑暴雨重现期。规划暴雨重现期时，应考虑城市性质、所在地理位置、气候特点和城市重要性等因素，若改造位置位于低洼处，暴雨重现期设定为0.5～1较合理。设计合流式污水管道时，继续使用重力式自流管道，查明排水不畅的原因，若由于管道堵塞导致，则疏通管道;若由于管道直径较小导致，则应更换为管径较大的管道。暗沟式排放污水设施应重新铺设密封式污水管道。

　　在地势较平坦且城区距污水处理厂较远的位置，应使用分流式污水管网，将生活污水、生产废水与雨水分别排至污水处理厂，经处理净化后再排入自然水体。

　　在坡度较大且周围存在自然水体的位置，应使用截留式合流制污水管网，此管网在自然水体附近加设截流干管，截留干管上增加溢流井，连接截留干管与城市雨污合流的次干管。非雨季时，将所有污水排至污水处理厂进行处理;雨季时，将截留干管上溢流井流出的较干净水直接排到自然水体。

　　上述改造体制投资较少、污染相对较小。改造污水管网时，若条件允许，应优先使用分流式进行排水。

　　2.2 选择排水管材质

　　排水管埋设于室外土体内，受外围土体压力和内部污水压力影响，同时受内外不同介质的腐蚀和内部污水冲刷影响，对排水管的性能要求较高。常用排水管为混凝土管、HDPE管、玻璃钢夹砂管和钢管等，各种管道均有优缺点，如混凝土管耐久性好、强度较高、价格较低，但质量较大，不易在道路狭窄的老城区内施工，且内部摩擦力较大;HDPE管摩擦阻力小、耐腐蚀性好、强度高、易安装，但受温度作用影响较大;玻璃钢夹砂管耐久性好、摩擦阻力小、质轻，但价格高、抵抗变形能力差;钢管强度高，但价格高、易腐蚀，须在钢管内壁涂刷防腐材料。

　　由于老城区内道路复杂、车流量较大、道路较窄，道路开挖难度较大，场地空间有限，因此选择排水管材质时，应考虑排水管的强度、安全性、耐久性和便于运输及施工等特点，综合其他老城区改造经验，选择HDPE管，使用时应在HDPE管外部进行保温包裹处理，减小管道内外温差。

　　2.3 管道交叉处理

　　老城区内住宅小区和商业区较多，城区内道路错综复杂，地下管网分布较密集，受老旧管网和新建给水、排水、电力、天然气、光缆等管线影响，会出现互相交错的状态。污水管网多数为重力式自流管道，若污水管网不可避免与其他管道交叉施工时，可通过暗渠法、倒虹法和检查井法进行处理。

　　1)暗渠法在与其他管道交叉处制作现浇混凝土矩形暗渠，其尺寸根据排水管流量、流速及交叉管线数量进行确定。将矩形暗渠包裹住交叉管线，管线外侧套入刚性防腐套管，套管与暗渠交界处使用柔性密封材料进行密封处理。

　　2)倒虹法在交叉处将排水管设计为倒虹管，自排水管交叉管线下方通过，在倒虹管两侧分别设置进水井和出水井，在进水井前分别设置检查井和沉泥槽，但须定期清理沉泥槽内的杂物。

　　3)检查井法在管线交叉位置设置检查井，排水管在检查井位置处断开，同时将交叉管线外侧套入刚性防腐套管，检查井与套管交接处使用柔性密封材料进行密封处理，并在检查井内外侧涂刷防水材料，避免污水流入土体内造成污染。

　　结合实际情况，管道交叉主要采用倒虹法进行处理，该方法工程量相对较小、施工效果较好，仅须定期处理沉泥槽内的杂物。

　　施工时，首先进行测量放线，之后在原管网下方开挖小型涵洞，开挖期间对基坑进行有效防护和排水处理，之后进行修整、检测、支模施工。模板支设完成后浇筑垫层、绑扎钢筋、浇筑混凝土、完成养护进行拆模、接缝处的防水施工、竖井和出入口的施工，之后再施工防水层。完成后开始水压试验，若试验不合格则修补深水处，直至水压试验成功后才可进行回填土施工。

　　自该城区污水管道改造完成后，未出现跑水或污水渗漏情况，经过定期清理，所有排水管道和设施未出现管道堵塞情况，改造效果良好。

　　2.4 增加附属构筑物

　　1)化粪池为减小污水管网堵塞概率，减小污水处理厂的处理难度，尤其沿长江流域老城区内，应建设化粪池。增加化粪池首先可避免污水管网堵塞，其次可减少污水处理厂处理后排至江内的大肠杆菌和其他细菌病毒的数量。

　　2)检查井在污水管网中增加检查井的数量，不仅可解决各种地下管网交叉问题，且可解决污水管转角处易堵塞、不易清理的难题，便于定期疏通和检查。增设检查井时可根据实际需要布置无落差检查井和有落差检查井，如图2所示。

　　图2 检查井  

　　2.5 加强日常维护

　　老城区内居住人口较多、人口密度大、污水管网较密集，为避免污水管网出现堵塞或跑水现象，应加强对污水管网的检查、疏通和维修处理等工作，确保污水管网正常运营，且一定程度上降低污水对自然水体的污染，避免邻近水域产生黑臭水体现象。

　　3 结语

　　老城区污水管网改造难、大修难，但可借鉴其他老城区污水管网改造的成功案例，根据即将改造的老城区特点，提高污水管网排污能力，减小污水处理厂的负荷，减小污水对自然水体的破坏，确保住户安居乐业、污水管网正常运营。