城市排水系统改造与雨污分流技术研究

摘要：随着城市化进程不断加快，排水系统面临负荷加重、污染扩散和雨水溢流等多重挑战。传统合流制系统已难以适应城市可持续发展的需求，雨污分流技术成为城市排水系统升级的关键方向。本文围绕城市排水系统改造中的突出问题展开分析，探讨雨污分流技术的原理、应用及实施难点，并提出相应对策建议，旨在提升排水效率与环境治理水平，为城市水务现代化提供理论支持和实践路径。

关键词：排水改造；雨污分流；城市水环境

一、城市排水系统改造的背景与难点

（一）排水系统老化导致功能失效

大量建于早期发展阶段的城市排水系统，由于历史时期技术限制与规划理念不足，普遍采用合流制排水模式。这种模式在初期满足了基础排水需求，但随着城市规模扩大与人口密度提升，其设计容量已无法承载日益增长的排水负荷。长期运行使得管道结构逐渐老化，接口腐蚀、内壁沉积等现象日益严重，造成排水系统功能明显退化。排水不畅导致道路积水频发，局部区域因井盖溢流而产生污水外泄，既影响市容环境，又威胁居民健康。施工年代久远的地下管网多分布于老旧社区与核心城区，改造过程需面对大量不确定性信息，包括管线图纸缺失、周边设施交错密集等问题，增加了施工难度与安全风险。

（二）合流制系统造成污染扩散

合流制排水系统将城市生活污水与雨水统一收集后经管网输送至污水处理厂，在降雨强度较小或干燥季节尚能维持基本功能。然而，当降雨强度增大或暴雨天气频繁发生时，雨污合流排放量迅速上升，污水处理设施因负荷超限无法有效处理全部流入水体。未处理或处理不完全的污水与雨水一同排入自然水体，引发水质恶化、生态系统失衡等一系列环境问题。部分地区水体出现发黑发臭现象，水生动植物数量锐减，甚至引发鱼类大面积死亡。合流排放中夹杂的重金属、有机物与病原微生物等污染因子，在河流、湖泊中富集，增加环境修复成本与治理难度。此类排水结构性问题导致城市水环境质量难以根本改善，也使水污染治理的政策难以落地见效。

（三）改造工程推进面临多重制约

城市排水系统改造往往涉及地下空间的大规模施工，需对道路开挖、管道更换与相关配套设施进行全面调整。在实际推进过程中，施工与城市日常运行之间的矛盾尤为突出。交通组织、商户经营、市民出行等都将受到明显影响，公共反响较大。部分施工区段紧邻学校、医院或大型居民区，对生活秩序干扰更为显著。现有管网布局往往与电力、电信、燃气、供水等多类市政管线交错布设，交叉施工需反复协调，安全风险与施工成本同步上升。在老城区改造中，由于地下空间信息匮乏、原始图纸不完整，施工中极易发生误挖、漏碰等问题，增加事故发生概率。

二、雨污分流技术的应用路径与提升策略

（一）优化雨污分流设计与系统结构布局

在开展雨污分流改造过程中，合理的系统结构设计是工程成功的关键。需依据区域地形、土地利用类型与排水规律，科学划分雨水与污水的汇流范围，避免管道交叉与水力干扰。住宅小区、商业区与工业区应根据排放特征设立独立的污水排放系统，雨水可通过地面管道、明渠或下凹式绿地引导至雨水排放通道或调蓄设施。管道布置应避免回流与倒灌风险，提升排水稳定性与运行效率。新建区域应在规划阶段纳入雨污分流系统设计，采用预制管道、模块化构件等技术减少施工周期与成本，提升施工质量。老旧区域改造则应结合现有管道状况进行局部更新或双管并行，逐步实现雨污分离目标。

（二）推进绿色基础设施与海绵城市理念融合

绿色基础设施可有效减缓地表径流压力，是雨污分流系统的重要补充手段。在城市更新过程中，应充分利用可渗透铺装、下凹绿地、雨水花园、植草沟等生态技术，提高雨水就地消纳与自然净化能力。屋顶绿化与垂直绿化不仅有助于雨水调蓄，还能提升城市微气候与生态美观度。设置雨水调蓄池、调节井与蓄滞湿地，实现雨水的延时排放与二次利用，减少合流制溢流负担。推进低影响开发理念，将绿色基础设施与传统排水管网协同配置，形成源头减排、过程调控与末端管理相结合的复合型排水系统，提升整体系统韧性。鼓励通过政策引导与财政激励，促进社会资本参与绿色基础设施建设，推动雨污分流向生态化、智能化方向发展。

（三）加强技术规范建设与工程质量监管

确保雨污分流工程的质量与效果，需从设计、施工到运维全过程实施规范化管理。制定统一的技术标准与设计导则，明确不同类型区域的分流系统构造要求、管径选型、坡度控制与接口衔接标准，避免因设计不当引发系统运行障碍。施工过程中应严格按照图纸与规范施工，强化质量检查与材料验收，重点控制接口密封、防渗处理与管道对接质量，防止后期渗漏与交叉污染。建立第三方监理机制与全过程跟踪评估制度，对关键工序实施动态监管与数据记录，提升工程透明度与可追溯性。改造完成后应进行雨污分流系统的试运行检测与水质监控，确保系统运行达到设计预期。通过规范化技术与监管体系建设，提升工程质量控制能力，保障排水系统长期稳定运行。

（四）构建智能监测与信息化管理平台

现代城市排水系统管理需依赖信息化手段提升运行效率与应急响应能力。通过布设智能传感器、流量计、水质监测装置等设备，实现对排水管网各节点的实时监测与数据采集。基于监测数据，可及时发现排水异常、污水倒灌或雨水溢流等问题，启动应急处置机制，减少事故损失。建设集中管控平台，将GIS、SCADA与视频监控系统集成，形成一体化信息管理系统，实现排水网络动态模拟、运行调度与故障诊断。平台应支持历史数据存储与趋势分析，为系统优化与改造决策提供数据支撑。推广智能井盖、远程控制闸门与自动清污设备，提高运维自动化与管理精细化水平。信息化系统应具备扩展性与兼容性，便于后续功能拓展与数据共享，推动城市排水系统向智能、高效、安全方向发展。

三、结束语

城市排水系统改造与雨污分流技术的推广应用，是应对城市水环境问题、提升基础设施韧性的重要手段。面对排水系统老化、合流污染与工程推进困难等现实问题，应从系统设计优化、绿色基础设施融合、标准化工程监管与信息化管理等方面入手，构建科学、高效、可持续的排水系统。通过多元协作与机制创新，提升城市排水系统整体运行水平，为实现城市清洁、安全、有序运行提供有力支撑。

参考文献

[1] 李建民. 城市雨污分流系统改造研究与实践[J]. 城市建设理论研究，2023，43（02）：93-97.

[2] 王俊杰. 城市排水系统雨污分流技术改造路径分析[J]. 中国给水排水，2023，39（04）：74-78.