城市排水问题分析与对策研究

彭胜

【摘要】随着我国城市建设的发展、社会经济的繁荣和人们对所生活的城市环境要求的不断提高，城市排水系统已经在社会可持续发展中起着越来越重要的作用，成为城市建设的一项重要内容。本文主要对城市排水存在的问题、问题产生的原因及解决的措施进行研究，并针对各种原因提出相应的解决措施和排水对策。

【关键词】城市排水；排水系统；问题；对策

1、城市排水概述

1.1 城市排水情况现状

我国由于历史原因，进入现代化城市建设是“八五”以后，过去的排水系统，由于当时设计时候缺乏经验、没有科学的总体规划、限于当时技术水平，已经不适应当代城市的发展，城市在遇到大雨时候排水系统往往出现嚴重问题。据有关数据显示，我国日前城市排水管总长为4万公里，人均长度仅为O.8米，远远低于发达国家水平。分流制与合流制区分混乱，工业废水排水系统、生活污水排水系统、雨水排泄系统很多已经混杂在一起。

我国城市污水排水体制一般分为合流制和分流制两种类型。合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水在同一个管渠内排除。最早出现的合流制排水系统是将排出的混合污水不经处理直接就近排入水体， 由于污水未经无害化处理就排放， 使受纳水体遭受严重污染。现在常采用的是截流式合流制排水系统， 较前一种方式有所改进， 但仍有部分混合污水未经处理直接排放， 使水体遭受污染。分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排放的系统。在一个城市中， 有时采用的是混合制排水系统——既有分流制也有合流制。混合制排水系统一般是在有合流制的城市需要扩建排水系统时出现的。在大城市中， 各区域的自然条件以及修建情况可能相差较大， 地制宜地在各区域采用不同的排水体制也是合理的。

1.2 城市排水工程的基本内容

人们在生活和生产活动中产生大量污水，污水中含有很多有害物质，极易腐化发臭， 污染环境，危害人们的生活和生产；天然降水，在降落及流行过程中也受到一定的污染， 如不及时排泄，也会危害人们的生活和生产。

1.3 存在的问题

在城市水污染控制和生态保护系统中，最核心的内容是选择合适的城市排水体制和建设完善的、适合当地发展的城市排水管网系统。目前我国城市排水体制主要分三大类，即合流制、分流制和截留制。为满足城市发展和城市对生态环境、水环境的保护要求，城市排水系统的规划设计不能仅仅停留在如何将城市雨水简单的直接排放至受纳水体或者机械地执行“雨污分流”上，而应结合实际予以科学规划。目前我国城市排水系统存在的主要问题是：（1）雨水资源大量流失，地下水位补给不足，地面沉降严重，水害增加，城市生态环境恶化。（2）合流制溢流和分流制的雨水污染同时存在，将合流改为分流虽可减少因溢流导致的污染，但不能有效解决或相应增加分流雨水的污染。（3）合流制都改建为分流制资金需求量大，施工时间长，对城市运行影响大。（4）雨污水管混接抵消了分流改造的作用，造成污水溢流，增加了城市污水处理厂的处理费用，降低了运行效益，导致污水处理厂运行负荷降低。

2、城市排水存在问题分析

2.1 污废水排除系统存在的问题

2.1.1 城市建设与排水需求之间矛盾突出

随着我国经济社会的迅猛发展，城市化进程的飞速推进，城镇的规模不断扩大，各地注重地上建设，地下的建设进度滞后，导致城市建设与排水需求之间的矛盾加剧，产生城区管道充满度过大、发生污堵、排涝不及时影响交通等问题。

2.1.2 已有的合流制排水管网存在诸多弊端

在几乎每一个有点历史的城市都会保留着相当一部分的合流制排水管道系统。由于设计年代久远，使用时间长，破损淤积严重，且多为合流管道，不仅污染环境，而且导致汛期排水不畅，严重影响居民的出行和安全。再加上缺乏到位的管理，擅自改建乱接等，导致管道系统存在管道过细、管网过密、定位缺失、管理不善等问题。

2.1.3 局部管道设计不合理、排水不畅导致外溢

部分地区排水管网布局不合理，管道流程路线过长、迂回过多，给维护带来极大不便；居民住宅区内的沉砂井、化粪池及排水管网标高与市政管网不统一，出现排泄不畅，有的甚至倒流；在排水管道设计时只考虑生活污水，忽略了汇流面积和暴雨强度的计算，导致排水不畅而外溢；局部区域城市用地功能考虑不周，导致远期水量过大，或施工过程中不注意高程控制，引发管网排水不畅、污水四溢。

2.2 雨水排除系统存在的问题

2.2.1 雨水管道建设不容乐观

当前大多数城市的排水系统主要是采用雨污合流的形式，与雨污分流的排水系统相比，雨污合流制管网的水力坡度值较小，污水中的垃圾以及建筑物的泥浆容易堵塞管道，加上维护不及时，不能及时清理，造成雨季排水能力更差。

2.2.2 雨水利用存在许多问题

雨水利用在我国起步较晚，传统思路是将雨水直接排除。随着社会的发展，水资源的短缺日益显现，雨水的利用也得到了重视。但在雨水利用中仍存在不少问题：首先就是管理措施不到位、规划设计未考虑；第二就是对雨水利用重视程度低。

2.2.3 城市内涝现象严重

2010年对全国351个设市城市内涝情况的调查表明，2008年～2009年发生内涝的城市有213个，占调查城市的61%；2010年前9个月，我国内涝城市有237个，超过前两年的总和。其中，发生内涝灾害超过3次的城市有137个，内涝灾害最大积水深度超过50cm的占74.6%，积水深度超过15cm的（可能淹没小客车的排气管而影响交通）多达90%，积水时间超过半小时的城市占78.9%，其中有57个城市最大积水时间超过12小时。近年频发的城市内涝灾害，呈现出积水深度大、积水时间长的特点，不仅造成巨大的经济损失，还严重威胁城市安全。

2.3 排出的水体的不达标问题

我国多数城市排水管道不成系统，有的利用街道、河道排水，影响环境卫生。有的排水能力低致使有的城市雨后长时间积水，对生活、生产影响很大。目前，我国城市排水网普及率，按服务面积计算为64.8%左右，排水管道总长度11万km多，人均却只占有排水管道长度0.55m。因此排水系统最终排出的水仍屬于污染的水质，是城市排水系统普遍存在的排水问题。城市排水系统的最终排水是把达标的水排放到河流流向下游城市，而有的城市的工业废水、生活废水未经处理直接排放到河流里。

3、城市排水问题对策研究

3.1 采用先进的分析研究手段

我国目前城市排水的计算方法：

A.污水系统采用设计流量法；

城市污水量=居住区生活污水量+企业生活污水量+工业废水设计流量+地下水渗入量

B.雨水系统采用汇流面积法；

城市雨水量=径流系数×设计暴雨强度×汇水面积

欧盟的排水设计规范要求当排水系统汇水面积大于2km2或者管道内流行时间大于15min时，采用非恒定流模拟进行城市雨水管网设计水力计算。采用非恒定流模拟技术作为城市雨水管网设计水力计算的基础，是对传统城市的城市雨水管网设计方法的一种改进，一般包括设计降雨模型、地表径流模型、管内汇流过程计算、确定设计流量的方法和管网计算五部分。设计过程以流量过程线为核心，计算每一个设计过水断面的流量过程线，采用运动波模拟技术可以从上游依次进行设计计算，并可以保证具有相当高的计算精度。

3.2 采用较高的防汛排涝标准

日本、美国、德国等国家在城镇防汛设施上的投入较大，防汛体系比较完善，标准较高。雨水排水系统管道普及率在90%以上，城市雨水系统的设计重现期一般为5～10a。在美国，许多州将排水干管系统的设计重现期定为100a，排水系统其它设施分别具有不同的重现期。

3.3 加强管理和清淤维护

加强防范和宣传力度明确各管理部门的权责，加强排水设施及工作的监管，有针对性地制定一些法规，使排水管理部门在工作中有章可循，有理有据；加强市政排水管道的维护清淤，完善排水系统的功能；政府应加大管理及维护资金的投入，对排水管网进行彻底的专项整治；城市建设部门应制定城市防汛排涝预案，市政管理部门应具体安排防汛措施并制定防汛制度。另外应加大宣传力度，让市民进一步了解我市排水设施现状和管理所面临的问题，增强市民爱护城市排水设施的自觉性和积极性。

结语：

今后应加强对城市水系雨水径流管理和污染控制的工作，借鉴国外城市暴雨雨水的“源控制”及下游控制的蓄排结合做法，克服偏向靠“雨污分流”来解决污染、重终端治理轻源头控制、重人工措施轻自然措施等缺陷，加强对源的控制，将雨水径流污染物从源头上控制在最低限度的同时，通过研究雨水径流污染物输送和扩散机理， 对污染物扩散途径进行控制，采取适当的措施，减少污染物排入地下或地表水体的数量，并通过自然生态技术或人工净化技术等终端治理技术来降解带入水体的径流污染物。