前沿关注纵观：国内城市合流制外部条件、系统特征及问题

查看全部 · 发表于 2021-7-6 10:01:33

01

我国城市合流制及相关排水系统外部条件

上述排水系统某些类型明显有别于发达国家比较常见的合流制与分流制排水系统，这些“特殊”排水系统类型的形成，一方面由于建设之初便存在系统本身不完善的问题，另一方面还受到政策法规、规范标准、综合建设管理水平，以及城市排水系统与水系改造产生的衍生问题等外部条件的综合影响。这些外部条件进一步显化和加剧了排水系统本身不完善所产生的问题，其在影响并塑造城市合流制及相关排水系统现状的同时，也在影响着这些排水系统的未来。

1.1 法规与政策

从各国合流制溢流控制发展路径来看，国家针对合流制系统制定的专项法规、管理制度、总体策略、实施框架等，与各城市政府因地制宜制定的具体实施策略共同作用，促进了合流制溢流污染问题的解决。而各国针对合流制溢流控制的明确立法规定和关键政策，普遍成为逐步解决合流制问题过程中的重要“里程碑”事件。

针对合流制排水系统的收集、排放、配套处理等主要管理环节，我国尚未形成针对合流制系统，且比较完整、相互衔接的法规和管理规定。生态环境部2018年发布的《排污许可管理办法（试行）》和2019年更新的《固定污染源排污许可分类管理名录》中，都未包括对合流制溢流排口与合流制溢流污染的控制，导致合流制溢流排口的管理暂时成为“管理空白”，使合流制溢流排口的执法、监管均缺少合理依据，造成管理上的困难和混乱。此外，现实中部分城市污水处理厂服务区域包含一定范围的合流制及其他“雨污合流”排水系统，但《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）缺少针对“雨污合流”区域的污水处理厂排放要求，旱天与雨天的管理要求与排放标准相同，间接限制了合流污水的截流、调蓄等设施建设与污水处理厂的匹配，一定程度上加剧了厂前溢流等现象的发生。

回顾我国针对合流制溢流污染出台的相关政策文件，近10年来对合流制溢流问题重视程度明显提高。2008年国务院办公厅4号文件、2013年国务院办公厅23号文件《关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》等国家重要文件，明确提出了全国范围内推进管网雨污分流改造的总体战略。2018年住房和城乡建设部与生态环境部联合发布《城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》，提出暂不具备雨污分流改造条件的，要控制合流制溢流污染。2019年4月住房和城乡建设部发布《城镇污水处理提质增效三年行动方案（2019—2021年）》，进一步对“清污分流”提出了管理要求。从连续发布的多项政策要求来看，在优先提出要实施雨污分流改造的同时，已经开始关注和引导对合流制溢流污染的控制，但主要偏相对具体处理措施或处理方式的引导。面对复杂多样的排水系统类型、系统运行工况和不同现实条件，很多城市政府仍然缺乏针对合流制及相关排水系统问题的清晰的工作框架，以及科学、完善的“合改分”与溢流控制的决策依据。

上述法规政策的引导，在地方政府的执行过程中进一步强化，造成了前文所述部分城市的雨污分流改造工作面临极大的难度，甚至溢流控制策略反复的状况。在某种程度上，加剧了溢流控制子系统之间的不匹配、系统实施方案不合理的现象，造就了我国合流制及相关排水系统的多样性。例如，以南方某城市为例，2010年启动雨污分流改造，实施过程中市民对工程建设的负面影响反应强烈，引起多方关注，2013年停工，2014年开始要求保留主城区合流制，推进新城区分流制建设，2017年几经争议，重新将雨污分流纳入排水管理条例，继续推进雨污分流的相关工作。反复实施过程中，也形成了局部不彻底的分流制排水系统。而长期的雨污分流工程付出了巨大的代价，已实施分流改造的片区究竟削减了多少污染物，以及曾经使地方转向溢流控制改造的客观难题能否克服，仍有待进一步全面分析和讨论。

1.2 规范标准

我国现行标准规范体系中，《城镇给水排水技术规范》（GB 50788—2012）、《室外排水规范》（GB50014—2006，以及2014年版、2016年版）、《城镇雨水调蓄工程技术规范》（GB 51174—2017）、《城市排水工程规划规范》（GB 50318—2017）都各有侧重地提及了合流制系统设计和溢流污染控制措施的设计方法和标准。但至今仍然没有专门针对合流制排水系统和溢流控制系统且内容全面的国家标准和技术规范，现有的标准规范难以应对如此庞大而复杂的系统工程之所需，造成工程设计中容易陷入局部设施规模和工艺而忽略系统关系，导致一些重大工程项目“摸着石头过河”的局面，也影响系统方案的科学合理性和工程实效。由于缺乏长期研究，现行标准规范在某些重要术语、设计方法、关键参数、系统关系的处理等方面也存在一些问题，有些甚至容易形成误导，直接影响工程和设施的设计，进而影响投资和实效，有时甚至造成“无效工程”。以截流倍数为例，“宜采用2～5倍”的取值范围比较宽泛，尚缺少对适用条件、各系统匹配等方面具有指导性、系统性的说明和要求，一些设计人员设计中忽略系统关系、盲目取值就会出现上述“厂前溢流”、 “无效截流”等情况。总体来说，这些标准规范存在如下问题：①对合流制本身的系统性、全面性的深度分析和阐述不足；②对我国合流制及相关排水系统的特殊条件缺少针对性的系统解决策略和方法；③对某些重要术语如“初期雨水”等的不当使用或混乱使用。这些问题的存在，一定程度上使设计人员陷于困惑，直接影响工程项目、设施规模的合理设计和实施效果。

1.3 综合建设管理水平

建设与管理水平是造成我国城市排水系统的复杂程度和困境的重要因素，对排水系统质量、运行效能和使用寿命有着长期的持续性影响，所造成的危害短期内难以修复，有些甚至不可逆转，并形成系统性影响，使大量新建设施的效果大打折扣。一些城市排水系统频繁出现严重的淤积、破损、渗漏、错接等问题，又进一步加剧了我国合流制及相关排水系统问题的复杂程度和危害性，而且有些修复需要付出极大的代价，甚至已经难以修复。

① 非法连接和违规排放

由于对城市排水及相关公共设施的监管、合理利用与保护意识不足，2014年1月1日起施行的《城镇排水与污水处理条例》中即明确提出分流制地区禁止污水接入雨水管网的法律要求，且旧城区改造不得将雨水、污水管网相互混接。但由于城市管理执法不严、违法成本低和市民行为的惯性，城市建成区的非法连接与违规排放现象并未消除，实际实施效果有限。此外，在《城镇排水与污水处理条例》等相关法规实施前，不少城市已形成大量区域的管网混接、错接与乱接现象。这些比较混乱的排水系统连接状态，不仅加剧了现状排水系统的混乱，也对正在建设的相关工程和未来的规划建设造成重大影响。

② 建设质量和运维水平

由于建材质量与实施过程中的专业管理不足，造成城市排水设施存在局部错口、基础塌陷、管材变形等多种病害，造成合流制及相关排水系统转输污染物过程中的漏损、转移排放和低效处理等问题。以管网渗漏问题为例，由于建设质量、运维管理的综合原因造成的管网渗漏，进一步会导致如下问题：

日常合流污水与河水、地下水连通，使污染物在转输过程中不断稀释，造成污水处理厂进水浓度和处理效率的大幅度降低，且部分污染物直接在转输过程中直接排放；

容易形成高水位运行，造成截污干管雨天截流能力大幅度降低；

降低管网旱季流速，加剧沉积等一系列问题。

再如，部分区域由于缺少足够的截流干管施工作业空间，采用“沿河挂管”“河内开槽”等截流形式，因设计合理性和施工质量等问题导致截流系统中途漏排、渗排、直排，截流系统实质上没有发挥作用。而在地下水位较低的北方或西北地区，管网破损、渗漏则导致污水直接进入地下而污染地下水，构成另一方面的严重问题。

大部分城市因水设施运维管理人员的专业水平和运维手段落后，加上经费不足等综合原因，又持续性地加剧了排水管网问题所带来的影响。如部分管网、检查井、截流井等由于长年失养，无法正常工作，而这些关键节点的失效将直接影响系统整体的收集、截流与处理能力，极大降低系统整体的运行效率。此外，部分城市由于运维管理不足导致管道内形成大量沉积，暴雨时冲刷加剧溢流污染对水体的冲击影响。近年来，发达地区城市在这方面有了较大改观，但欠发达地区的情况依然严重。

1.4 城市排水系统相关改造形成的衍生影响

除政策法规、规范标准与建设管理水平对排水系统的影响外，部分城市近年来在排水系统改造过程中，由于缺少系统考虑，一些头痛医头、脚痛医脚的简单化改造方式对既有排水系统造成了其他的衍生影响，反而新增或加剧了污染危害或洪涝风险。

① 排水系统改造不当造成的影响。针对溢流污染和管道混错接导致的直排，部分城市为了应对检查或考核，不是从系统根源上去解决问题，而是采取对入河雨水排口及溢流口的简单粗暴的改造，有些采用闸门等设施控制排口开闭，有些则直接对排口进行临时或永久性封堵。一方面加剧管内高水位、沉积物累积等问题，另一方面由于很多城市排涝除险系统（又称大排水系统）缺失，管网系统排水能力不足，封堵改造又进一步加剧了城市内涝风险。

② 水系改造的衍生影响。基于防洪、营造景观水面等需求，部分城市在水系内设置闸、坝等设施，对水系水位、流向等进行人工干预和调度，常见如汛期城防“大包围”防涝工程，以及部分城市开展的河道蓄水工程。这些水系改造工程不仅显著改变了城市河道的自然水位和运行状态，还造成部分管道和排口淹没在水系常水位以下，是导致或加剧管网系统高水位运行的重要原因之一，造成一系列连续性影响。

02

我国城市合流制及相关排水系统特征

2.1 合流制及相关排水系统的多样性与复杂性

由上所述，与许多发达国家比较，我国的合流制及相关排水系统呈现出明显的多样性，和多种实质上的“雨污合流”排水系统并存的复杂状态，大大增加了制定对策和实施治理的难度，也增大了需要付出的代价。因此，必须正视我国城市排水系统的严酷现实，在制定策略时必须保持应有的慎重和很强的针对性。

2.2 溢流问题的严重性

我国合流制及相关排水系统在其本身系统特点和外部条件的综合影响下，相比发达国家，雨污合流污水的溢流污染形成更为严重的危害。主要体现在：

① 高比例混错接的分流制排水系统、不完整的分流制排水系统、高水位形成的“憋排”排水系统等仍然存在不同程度的旱天污水直排问题。由于建设、维护、管理等人为因素，造成管线处于失养状态并形成大量病害，导致污染物在转输过程中，通过渗、漏等多种形式污染水体。

② 雨天溢流污染更为严重，对水体的冲击影响更大。这是因为：a.雨水径流污染负荷本身就高；b.溢流控制措施缺乏或不完善；c.城市管道淤积、污染物沉积等因素的综合影响，暴雨时，雨污合流污水携带大量管道沉积物排放入水体，溢流量大且排放的污染物浓度高。在不少城市的溢流口，雨季都曾出现非常严重的黑水区和大量漂浮物。

美国EPA在2001年针对合流制溢流问题影响和控制情况的研究报告中，对全国范围的监测样本进行研究，结果显示未经处理的合流制溢流污染BOD5为25～100mg/L， TSS为150～400mg/L；日本2002年5月发布的《合流制下水道改善对策相关的研究报告》显示，溢流污染物 BOD5为20～100mg/L， COD为20～100mg/L。而基于北京、上海、合肥、武汉、固原等地区对合流制区域雨季溢流污染的监测数据分析与现场观测，我国溢流污染物平均浓度范围明显高于上述发达国家，部分检测结果表明合流制溢流污染物COD高达1000mg/L以上，在不少城市已经成为水环境质量的重要甚至首要威胁。

2.3 各地排水系统改造条件的显著差异性

由于合流制及其排水系统特征和外部条件的综合影响，导致我国各个城市合流制问题危害程度、现存排水基础设施运行情况差异极大，并具有一定程度的区域性特征。不同城市经济条件和发展水平的差异，使其在短期内要实现的改造目标、实施策略、面临的难度和具体做法上，具有显著差异性。主要体现在：

① 不同城市或同一城市的不同区域，合流制及相关排水系统改造面临的改造难度和瓶颈问题不同。一般来说，超大城市、大城市的合流制及其相关排水系统的系统完善程度、建设管理水平、经济实力优于中小城市和欠发达地区。但超大城市、大城市的合流制区域通常规模较大，处于建成区的核心区域，系统决策中非技术因素往往形成制约性影响，不仅包括地上和地下空间（如大城市地铁）、历史建筑遗产、本地风貌或国防要求等限制性条件，还涉及支付巨额的土地成本和造成的重大社会影响，成为大城市合流制系统改造的瓶颈问题。小城市受非技术因素制约相对小，但排水系统基础条件薄弱、建设管理水平不足，在新建基础设施的同时往往要考虑现存基础设施的修缮和重建，面对巨额资金和长期投入则捉襟见肘。

② 城市所在区域的自然地理特征、水文地质条件、人为因素等综合造就了现状排水系统的类型和运行状态，并直接影响各城市溢流控制技术路线的选择，体现出一定的区域性特征。例如，前述高地下水位地区出现的管网高位运行问题，就是比较明显的区域共性问题。华北、西北等地区，长期污水的渗漏，不仅造成地下水污染，还会导致部分区域路面基础塌陷，成为另一种重大安全隐患，同样具有比较明显的区域性特征。

03

突出问题

鉴于上述我国城市合流制及相关排水系统的突出特征，在国内前期已经开展的大量工作与取得的宝贵经验的基础上，仍需要进一步厘清和解决好以下几方面突出问题：

① 对合流制系统本身的复杂性，以及我国特殊条件下的合流制排水系统及相关雨污合流排水系统的多样性有充分的认识。在讨论合流制系统问题时，都应首先明确讨论对象的排水系统类型，全面评估当地多种排水系统的实际情况；搞清源头减排、雨污水管网收集系统、截流系统与污水处理厂的实际能力和各子系统匹配关系，形成对本地合流制及其相关系统比较全面和深入的认识。

② 必须有清晰、明确并适合各城市的国家顶层设计，包括一般原则、法律法规、政策和普适性的技术指导等。同时要避免“顾此失彼”和一刀切、简单化的“达标”要求。充分引导各地方政府基于排水系统条件、技术经济的分析，通过技术路线和方案比选，因地制宜地确定实施路径，编制长期规划，并逐步跟踪评估，适时调整，制定科学合理的路线图，逐步实现控制目标。

③ 针对我国比较特殊的多种“雨污合流”的排水系统，应基于实施改造的可行性、污染物削减量情况、经济效益分析，综合决策“合改分”以及溢流控制策略，并始终围绕污染物总量削减做出慎重、客观、合理的判断。

④ 强化建设管理、执法管理和维护管理工作，切实对既存的基础设施、未来的建设项目建立比较完善、严格的建设管理体系，从源头上消除导致排水系统问题的各种危害因素。

⑤ 需要制定具有强指导性、科学合理、清晰明确、系统结构完整、可遵循易操作的合流制溢流控制专项规范标准或技术指南。

⑥ 必须协调好合流制排水系统改造与溢流控制与海绵城市建设、污水厂提质增效、黑臭水体综合整治、城市排水防涝等密切相关的水领域及其重大工程项目的衔接关系，避免系统割裂和分别实施，以提高整体的投资效益。