邹文波
摘要：当前，我国很多城市老城区基础设施较为老旧、功能弱化，排水系统管道淤堵破损及混接现象普遍存在，使得老城区局部内涝、水体污染、黑臭水体等问题较为严重，这就迫切要求进行雨污管网更新、分流式改造。基于此，文章针对运城市老城区雨污分流管网改造过程存在的难题，提出解决对策，以期保护城市水体环境，推进城市文明建设。 关键词：老城区；雨污分流；难题；对策
排水工程是城市市政基础设施的重要组成之一，也是城市水环境保护的重要屏障。随着城市黑臭水体整治力度的加大，城市生活环境要求的不断提高，近几年，老城区的雨污分流改造被逐渐提上日程。根据老城区合流制排水的各类问题，针对性地提出技术方案，并针对老城区人口密集、建筑密度大、交通量大、地下管线错综复杂等情况，对管道施工方式的选择进行优化比选，为老城区的雨污分流改造、保护城市水环境等提供一定的参考意见。
1 老城区雨污分流改造的必要性
在城市雨污排水系统方面，目前很多中小城市老城区排水管网的排水为合流制、分流制并存，合流制面积占据较大比重，部分地区通过直排式合流管渠，直接将雨水和生活污水排入附近水体，造成水体污染。分流制排水系统也存在很多雨污混接现象，一方面，大量的、经常性的高浓度污水直排河道，使得城镇面源污染控制难度大；一方面，大量的、经常性的高浓度污水直排入河道，使得河道水体污染严重，恶臭难闻；另一方面，城区部分低洼地带内涝频发，严重影响城市居民生活。因此，以海绵城市建设理念为指导，从根本上进行雨污分流改造，合理收集雨水，科学处理污水，完善城市老城区的雨污排水系统是十分必要的。 2 老城区雨污管网系统现状
2.1 排水系统现状
中小城市老城区人口较多，基础设施老旧，很多老旧管网未及时更新，新建管网跟不上城市扩张速度，排水系统的建设和完善滞后于城市其他基础设施建设，排水系统标准偏低。由于老城区建设环境、设计方法、施工管理和用户习惯等方面的原因，老城区雨水管网系统混乱，造成雨污混流现象严重。例如，成都市中心城区合流制排水区域较大，雨水、污水管道混接乱接现象较为严重，特别是老城片区人口密度大，管网建设时间久，市政道路上很多污水、雨水管道混接乱接，根据某设计勘察单
位管网普查数据显示，成都某某区的老城片区市政道路上的雨污混接乱接点都有200 多处，更不用说市政管网上游的各庭院雨污管网了，可能存在雨污混接点数量更多。
2.2 排水体制现状
目前，老城片区分流制、合流制以及污水直排式排水体制共存，未能形成完善的雨污分流排水系统体制，合流区排水管道不成系统，造成大量污水直排自然水体。成都市中心区大部分采用旧合流制排水体制，通过直排式合流管渠，直接将雨水和生活污水就近排入水体，截污主干管的建设覆盖面较小，仅形成了污水管道的骨架，基本以截流河涌、排污口为主，对截污井上游水体污染并无改善，影响城市居民的生活环境。
2.3 老城区雨污径流现状
老城区普遍存在建筑密度较大，公园绿地面积较少，硬质路面造成城区径流量较大。老城区房屋建筑大都老旧，呈现房屋老化、配套设施缺乏、空间局限、雨污管道不完善，蓄水净水设施甚少，在降雨季节，雨污混流造成径流污染风险较大，同时城区部分低洼地带常常积水内涝，严重影响居民生活。
3 改造技术路径和关键环节
3.1 指导思想
通过对老城区现状排水设施的调查摸底、分析研究、综合评定，结合老城区市政道路、建筑小区布局等实际情况，以坚持衔接相关城市建设规划、合理安排近远期工程建设时序、切实提高财政投资效益为原则，以节水减排、绿低碳、循环发展为理念，运用符合老城区实际情况的规划理论和科学方法，对雨污分流改造计划进行研究分析和综合评估，制定出一套可操作性强，与现有排水设施衔接性好的雨污水分流改造方案。
3.2 现状排水设施调查摸底
雨污分流改造设计最基本的要求是对改造范围内所有的排水设施及系统进行全面准确的评估，然后提出工程设计方案和保障措施。对现状管线系统进行准确细致的摸底调查，是进行雨污分流改造方案分析和评估的前提条件。
3.3 管道设计基本参数校核
3.3.1 污水管道。可结合片区内管网实际使用情况，考虑管道堵塞、混接等不利因素，为远景发展预留管道空间，综合确定生活居住、公共服务设施及市政公用设施用地的污水排放面积比流量和污水设计流量。管道设计最大充满度控制在0.5～0.75，流速控制在0.6～5 m/s，污水管道最小覆土1 m，管道的最大埋深控制在6 m左右。
3.3.2 雨水管道。可按照运城市暴雨强度公式，确定管段汇水面积、综合径流系数、管材粗糙系数、校核管段雨水设计流量、管道流速等水力计算参数。
3.4 管道断面形式及材质选择
原则上采用圆形断面，污水管道或雨水支管一般选择钢带增强型、高密度聚乙烯双壁波纹管、高性能硬聚氯乙烯PVC-UH管，雨水干管断面＞800 mm时可采用预制钢筋混凝土管或钢筋混凝土箱涵。
4 雨污分流改造系统的技术应用
4.1 建筑小区雨污分流改造
建筑小区污水管道必须改造成封闭式系统，杜绝与路面雨水口连接。雨水系统包括建筑屋面和地面（道路、广场、绿化用地等）雨水收集排放系统，而建筑屋面雨水收集和排放是小区雨污分流工作的重点，可结合小区环境综合治理和建筑物立面整治或节能改造机会，更换屋面落水立管，做到与室外地面雨水收集或排放管道系统连接。逐段排查小区雨污排水管道，改造室内外雨污混接、错接节点，严防室内污水直接排入雨水管道，要将阳台洗衣机排水管改造后进入室外污水检查井，在小区沿街门面商户饭店排水管隔油沉淀检查井前设置泔水池，对泔水直接向街面雨水口倾倒行为进行严厉处罚。建筑小区内排水管网改造完成后，应确保排出管对应接入市政管网。占地面积不超过1 hm2的老旧小
区，应结合海绵城市改造要求，采用雨水走地表、污水进管道的雨污分流改造方式，用浅型地表排水槽代替传统雨水管沟或管涵，解决老旧小区雨污分流，管位难以落实的问题，同时大幅降低路面开挖与恢复的工程量。
占地面积较大的建筑小区，可对原有散水明沟用石屑进行填埋压实，设置具有一定排水坡度的散水坡和一定数量的雨水进水井，代替散水明沟实现收集和排放雨水功能，解决排水不畅问题；可加设埋地出户横管，把排入散水明沟的原有排水立管逐一对应接入雨污井内。
4.2 小街小巷雨污分流改造
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建筑密集、巷道狭窄、地下构筑物较多地段，尽量维持原有排水系统，因地制宜改善排水条件，可对原有排水系统全面疏通和清淤，将现有排水 （下转第242页）
3600s
上速度均匀。这样，将问题转换到如何使摆动皮带水平方向上的速度均匀。设各等分分界点轴承 1 的坐标为 （a i ，b i），轴承2的坐标为 （x i ，y i），其中，a 点坐标为 （a0，b 0），N 点坐标为 （x0，y0）。根据以上分析，可以得到以下方程：
a i2+
b i2= R2 （1）
x i = L + R - 2 R i /n （2）y i = （H2- R2）1/ 2- （H2- R2（1 - 2i /n））1 / 2 （3）（x i - a i）2+ （y i - b i）2= L2 （4）式中，i= 0 ，1 ，2 ，3 ，，，n ，a i ，b i 的正 负根据点 （a i ，b i）所在的象限而定。将实际模型参数代入以上方程组，得到 a i ，b i分别关于 n ，i的表达式。选取足够大且适当的 n ，根据实际情况，取得 n = 1 0 ，对应不同的 i 的取值可以得到一组 （a i ，b i）的数据。在圆盘上，从 （a i ，b i）到 （a i + 1，b i + 1）转过的角度为θi ，可以通过余弦定理求得：
θi = ar c os{ { R2+ R2- [ （a i + 1 - a i）2+（b i + 1 - b i）2]} / 2R2} （5）根据 θi = ti+1t i∫Ψi d t，其中，Ψ0 = 0 ，i = 0 ，1 ，2 ，3 ，，，10 ，Δt = t i + 1 - t i = 0.5 s ，根据工程需要变频器的加速时间应设定为 0.2 s ，可得到一系列 Ψi 的值。而圆盘的角速度与变频器的频率呈线性关系，通过实验 可以测出 二者之 间的线 性比例，即f i =23.8377X i ，这样就转换到变频器的给定频率值了，将得到的一系列离散的频率值通过工程近似的方法拟合出一条连续的变化曲线 f = F （t），当轴承 1从 A C 时 F （t）= - 214 t2+ 379 t + 233 ； 当轴承 1从 C A 时 F （t）= - 2 34 t2+ 144 t - 1 795 。
整个控制系统中由于变频器的惯性环节等存在
滞后现象，输出不能完全跟随给定变化，通过对实
际模型的测定得到滞后时间为 0.1 s ，这样就需要在给定时将变 频器的加速 时间更改 设置为 0.1 s ，最终输出才能按照预定的频率值带动电机转动，使摆动圆盘按照预定的速度运转。
结语
助板
本文着眼于摆动皮带布料轨迹运行算法的研究，在不需要投入大量资金改变原有设备的基础上，只需让变频器按控制器中编好的轨迹算法进行调速，即可实现均匀布料，减少主控操作人员的操作，达到更均匀的布料，通过调研得出此算法是可行的。
作者简介：李钧，扬州泰富特种材料有限公司，225211，1981年8月，男，汉，江苏江阴，本科，工程师，信息技术及智能制造。
（扬州泰富特种材料有限公司，江苏扬州 225211）
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管道接入市政污水管道。房前屋后道路较宽，但不宜同时埋设雨污排水管涵时，可在散水边缘设置弧形雨水浅槽和槽下埋设污水支管，既能满足雨污分流改造要求，又可减少管沟和检查井埋深。
4.3 片区单元排水系统交界面连接改造
雨污分流改造工程通常划分改造片区单元，受各种主观或客观条件限制，改造区域难免存在合流管段，导致排水管网系统一时不能全部实现雨污分流。特别是新老管网系统雨污混接后，将严重影响分流改造工作整体成效。因此，新老排水系统交界面正确连接不仅是一个管网改造期间需要妥善处理的技术问题，也是一个管网巡查整改期间需要面临的实际问题。具体处理措施：若新建雨污排水系统与原有排水系统均是雨污分流制，可直接对应接入排水管网；若新老系统上下游之间存在合流制管段，则应在系统合流制管段交界面设置截流式溢流井。
机器人吸盘4.5 市政道路排水雨污分流改造
在雨污分流改造中，根据老城区建设程度，市政道路排水情况多样化，主要有两类：系统问题及附属管件问题。
（1）采用城市最新暴雨强度公式对现状管径大小进行复核，若满足使用要求，可作为雨水管道使用，新建污水管道。若不满足要求，则复核管材及管道接口可否满足污水管道不渗漏等要求；若满足，则改造为污水管道使用，新建雨水管道。若以上均不满足，则考虑废除，新建两套完整的雨水及污水系统。
（2）复核原雨水管道是否满足使用要求，若满足，新建一道污水管道即可；若不满足，则在新建一道污水管道的基础上，再建一道雨水管道，以满足使用要求。
（3）对现状管道进行专业检测，对不满足使用条件的管道进行改造处理。同时根据污水规划复核污水管管径，若管径不满足使用要求，则另建一道污水管道，以满足使用要求。采用城市最新暴雨强度公式对现状合流管管径大小进行复核，若满足使用要求则改造为雨水管道；若不满足使用要求，则不管是否保留现有合流制管道作为雨水管道，均需另新建一道雨水管道，以满足排水要求。炉灶节能器
4.6 合流制受纳水体
城市黑臭水体的存在，主要根源在于雨污分流制度的不彻底，其中合流制受纳水体的黑臭问题尤为突出。考虑老城区雨污分流改造是一项长期的、分阶段实施的工作，在改造工程持续期间，为保护受纳水体，可考虑在受纳水体有排放口的一侧建设污水主干管进行截流，旱季将污水收集输送至污水处理厂，同时在截流管的末端设置截流井，预防雨季大量雨水进入污水系统。远期保留截流干管，作为老城区初期雨水截流管使用，从而达到从源头（小区、企事业单位）到过程（市政道路上排水系统），再到受污水体的全程控制，对受纳水体及城市水环境提供更全面的保护方案。
结语
总之，老城区雨污分流改造难题客观存在，严重制约城市雨污分流改造工作整体进度，影响改造工作整体成效，阻碍黑臭水体治理、城市内涝治理、雨水收集利用、增加污水处理厂运行负荷压力；必须因地制宜研究对策、制定改造方案，结合城市建设其他项目、有计划分批次地予以实施，降低分流改
造的困难，更可以从源头上保护城市水体环境，推进城市文明建设。
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