城市雨污分流全域排查技术研究与实践路径探析
郭训平
中电建生态环境集团有限公司 广东省深圳市 518101
1 引言
城市地下管网是保障城市正常运行的"生命线",雨污分流改造是提升城市水环境质量、防治内涝灾害的关键举措。随着城镇化进程加速,许多城市面临雨污管网混接、排水系统老化、污水处理效率低等突出问题。国家"十四五"城镇污水处理及资源化利用发展规划明确提出要全面推进雨污分流改造,实现"雨水入河、污水进厂"的目标。
雨污分流全域排查作为改造工程的基础性工作,通过对城市排水系统进行全面检测与诊断,识别雨污混接、管网病害等问题点,为后续改造提供精准数据支撑。全域排查不仅涉及技术创新应用,还需要统筹管理机制、资金保障与长效运营等多个维度,形成系统化解决方案。
2 城市雨污分流现状与问题
2.1 现状概况
我国城市雨污分流工作虽已开展多年,但整体进展仍不平衡。许多老城区、城乡接合部由于历史遗留问题和管网复杂,雨污混流情况依然严重。数据显示,江苏江阴 439 个居民小区中近一半雨污分流不到位,老城区9.9 平方公里区域仍采用合流制管道,导致雨污长期混排,雨天污水外溢频繁。云南澜沧县也存在道路排水管网不畅,部分区域内涝严重的问题。
这些情况表明,雨污分流改造不仅是新建管网工程,更需对现有排水系统进行全面排查和精准诊断,才能实现彻底分流整治。随着城市规模扩大和人口增加,排水系统压力日益增大,雨污混流导致的水环境污染、城市内涝等问题愈加突出。
2.2 问题成因分析
城市雨污混流问题的形成有多方面原因:历史规划不足是主要因素,许多老城区建设初期缺乏长远规划,采用合流制排水系统,难以适应现代城市发展需求。管网维护不到位导致管道破损、堵塞等问题普遍存在。监管机制不健全使得污水偷排、乱接乱排现象难以有效遏制。
此外,随着城市扩张,城乡接合部的排水问题日益凸显。如漳州市长泰区周边村庄存在雨污混流问题,影响龙津溪流域水质,需通过"正本清源"项目实施截污减排。这些问题的复杂性和系统性决定了雨污分流改造必须采用全域排查、系统治理的方法。
2.3 面临挑战
城市雨污分流全域排查面临多方面挑战:技术方面,地下管网结构复杂、覆盖范围广,全面检测需要综合运用多种技术手段;资金方面,全域排查和改造需要大量资金投入,许多城市面临预算压力;管理方面,涉及多个部门和单位的协调合作,需要建立高效的工作机制。
表:部分城市雨污分流问题统计

3 全域排查的关键技术与方法
3.1 先进检测技术
全域排查需采用多种先进检测技术对地下管网进行"体检"。主要应用技术包括管道闭路电视检测(CCTV)、声纳检测、管道潜望镜检测(QV)等。这些技术可从不同角度获取管网内部状况数据,如管道破损、堵塞、错位、腐蚀等问题。
蚌埠高新区的实践表明,通过对全区49 条道路、340 公里雨污水管网进行地毯式检测,详细记录管网走向、材质、使用年限等信息,能够全面掌握管网状况。检测共发现187 处雨污水管网错混接点和 10.8 公里病害点,为后续整改提供精准靶向。
近年来,高精度监测设备的应用进一步提升排查效率。如潍坊寒亭区创新应用"厘米级"微小流量水质监测仪、高精度液位监测仪等产品,兼顾高精度与低功耗,有力保障雨污分流监测预警。
3.2 智慧监测平台
基于物联网、大数据技术的智慧监测平台是雨污分流全域排查的核心支撑系统。典型案例显示,通过科技手段可提升排查效率和精准度。潍坊寒亭区布设200 余个监测点位,包括水质监测终端、水浸报警器、液位计、流量计等智能化设备,能够智能分析排水管网中雨污水的水质、流量、液位等数据,对可能存在的污水偷排、雨水混接等问题进行预警。
太原市构建的"城市排水生命线安全运行监测平台"实现从"源-网-站-厂-河"的全流程监控。平台整合城区雨污水管网、泵站、污水厂、河道排口、重点排水户、低洼积水点等相关数据,形成集信息共享、综合运行监控、应急处置、辅助决策分析于一体的多功能综合管理平台。
3.3 数据分析与诊断方法
全域排查产生的海量数据需经专业分析和诊断才能转化为有价值的决策信息。数据分析方法主要包括统计分析、对比分析和模型仿真等。
太原市的项目实践表明,通过排水管网旱天流量监测数据及水质化验分析数据,可对各片区进行旱天外来水入流入渗分析;雨季则根据降雨和管网流量数据,分析对比旱季流量运行规律以及雨天流量规律,评估不同降雨情况下的排水管网入流入渗情况。基于这些分析结果,通过轮换监测方式进一步对问题片区布点监测,可以逐步缩小问题区域,最终精准定位问题节点。
表:雨污分流全域排查主要技术与特点

4 典型案例分析4.1 潍坊寒亭区雨污分流监测预警平台
潍坊寒亭区打造的山东省首个雨污分流监测预警平台,是雨污分流全域排查与智能监管的典型案例。平台通过布设200 余个监测点位,构建覆盖广泛的感知网络。
平台通过智能分析排水管网数据,对可能存在的问题进行预警,并第一时间通知巡查养护人员,实现"精细监测-智能预警-联动处置"的闭环管理流程。平台创新应用"厘米级"监测设备,兼顾高精度与低功耗。
该项目成功助力寒亭区在山东省率先实现雨污混流清零,成为住建部新城建展览展示中心的典型案例,为全国城市雨污分流工作提供可复制、可推广的实践样板。
4.2 太原市城市排水生命线安全运行监测项目
太原市城市排水生命线安全运行监测项目是系统性实践的优秀代表。项目按照相关标准规范要求,建立全面的监测体系。
项目通过整合城区相关数据,构建集信息共享、综合运行监控、应急处置、辅助决策分析于一体的多功能综合管理平台。在排水管网监测方面选取点位156 处,基于重要节点的水位、流量、水质监测,提供城市排水系统运行的智能监测、分析和仿真预测。
该项目运行以来,持续诊断排水管网隐患问题,识别高水位、低流速运行的管道,评估溢流、淤积等运行风险分布,为排水管网日常巡查养护提供科学数据支撑。
4.3 无锡江阴市雨污分流整改实践
无锡江阴市针对中央生态环境保护督察发现的雨污分流不到位问题,实施系统性整改。措施包括:深化226个存在雨污混接、管网破损渗漏的小区改造;完成城区约660 公里市政排水主管网的排查检测和修复;对 9.9平方公里合流制片区进行彻底改造。
江阴市还提升城镇污水处理能力,建成投运污水处理厂扩建工程,使城区污水处理能力达32 万吨/日。同时建设城市智慧排水信息系统,形成全链条、全过程的排水信息监管平台,建立"管执联动"工作机制。
通过系统整改,江阴市基本实现雨污分流目标,杜绝晴天排口流水现象,减少雨天污水外溢情况,改善城市水环境质量。
5 面临的主要挑战
5.1 技术挑战
雨污分流全域排查面临多方面技术挑战:地下管网复杂性给检测带来困难,管网系统规模庞大、结构复杂,存在大量隐蔽工程,全面检测需要综合运用多种技术手段。数据整合与共享存在障碍,排水系统涉及多个管理部门和数据平台,数据标准不统一,难以实现有效整合和共享。
隐患诊断准确性需要进一步提高,从数据到准确诊断仍需专业分析和经验判断。特别是间歇性排放、雨季混流等问题,需要长期监测和智能分析才能准确定位。技术人才短缺也是制约因素,雨污分流排查需要既懂排水专业又懂信息技术的复合型人才。
5.2 资金与运维挑战
雨污分流全域排查和改造需要大量资金投入。大规模资金投入对许多城市是巨大压力,特别是经济相对落后地区。
除了初期建设资金,长期运维成本也是需要考虑的因素。监测设备、平台系统都需要定期维护和更新,专业团队需要持续投入,这些都需要稳定的资金保障。如何建立可持续的资金投入机制,是雨污分流工作面临的重要挑战。
5.3 管理与协调挑战
雨污分流涉及多个管理部门和利益相关方,协调难度大。排水系统通常涉及水务、城管、环保、规划等多个部门,各部门职责不同,需要建立高效协调机制。同时,改造工程可能影响居民生活和企业生产,需要取得社会理解和支持。
长效管理机制的建立也需要克服诸多困难。系统化的管理机制建设需要长期坚持和不断完善,包括明确监管对象、建立风险台账、制定工作流程等。
6 优化策略与未来展望
6.1 系统性规划与整体治理
雨污分流全域排查需要系统性规划和整体治理思路。应结合城市更新、海绵城市建设、老旧小区改造等工作,统筹推进雨水管网建设和防涝设施提升,不断完善供排水基础设施。
需实施"正本清源"的源头治理策略,全面掌握水污染源头情况,从源头开始治理,从根本上解决雨污混流问题。推进全链条治理,构建从源头到末端的完整治理体系,实现排水系统的完整闭环管理。
6.2 智慧化管理与技术创新
未来雨污分流全域排查将更加依赖智慧化管理和技术创新。需要完善智慧监测平台建设,形成全链条、全过程的排水信息监管平台,通过大数据分析和人工智能技术,实现问题预警和决策支持。
不断推动技术创新,提高排查效率和准确性。随着传感器技术、通信技术、数据分析技术的发展,雨污分流排查将更加精准、高效。探索新型技术整合应用,形成天地一体化的排查体系。
6.3 长效机制与制度保障
雨污分流需建立长效机制和制度保障。完善法规标准,为雨污分流工作提供法律依据,需要严格执行。建立定期巡查与维护制度,确保排水系统的长期稳定运行,防止问题反弹。强化监管执法,有效遏制污水偷排、乱接乱排等违法行为,保障雨污分流成果。
6.4 未来发展方向
未来雨污分流全域排查将呈现以下发展趋势:从单一工程向系统治理转变,更加注重整体性和系统性;从人工主导向智能主导转变,智慧技术应用更加广泛;从政府主导向多元共治转变,企业、公众参与程度不断提高。
雨污分流也将与海绵城市、低碳城市、智慧城市建设更加紧密结合,成为城市可持续发展的重要组成部分。系统化的思维和方法代表了未来发展方向。
7 结论
城市雨污分流全域排查是改善城市水环境、防治内涝灾害的基础性工作,对提升城市功能和品质具有重要意义。通过多个城市案例分析,得到以下主要结论:
首先,雨污分流全域排查需要采用多种先进技术综合应用,形成天地一体、全面覆盖的排查体系。智慧监测平台的建设可大大提高排查效率和精准度,实现从被动应对到主动预警的转变。
其次,雨污分流是一个系统工程,需从源头到末端全过程治理,需要多个部门协同合作,工程措施与管理措施相结合。必须建立长效管理机制,形成完整的治理体系。
再次,雨污分流面临技术、资金、管理等多方面挑战,需采取针对性措施应对。特别是在资金保障方面,需要创新投融资机制,多渠道筹措资金,确保项目可持续推进。
最后,未来雨污分流将更加注重智慧化、系统化和精细化,与海绵城市、低碳城市、智慧城市建设更加紧密结合,成为城市现代化的重要组成部分。
总之,城市雨污分流全域排查是一项长期而艰巨的任务,需要持之以恒的努力和创新探索。通过总结经验、分享成果、攻克难题,我国城市雨污分流工作将不断取得新进展,为城市可持续发展提供有力支撑。