城市排水管网对排水系统安全运行的影响（王鸿云,李永生,万运良,李丽岩）

摘要：北京市的排水基础设施陈旧、落后及管理存在严重缺陷。当务之急，是利用现代高科技手段掌握地下水管网分布结构和排水变化规律，加强基础设施建设，完善城市排水应急管理措施，实现城市排水区域化、流域化和网络化科学管理，消除现存城市排水事故安全隐患，确保2008年奥运会的城市排水安全运行。通过对排水管网现状分析，强化计算机网络科学化管理，为保障2008年奥运会期间北京城市的排水安全运行提出建议。

关键词：下水道；管网系统；排水安全

中图分类号：TU992 文献标识码：B 文章编号：1673-4637（2006）05-0017-03

1 北京市排水系统

北京城市排水系统的建造有这悠久的历史，早在元朝建大都城的时候就开始建设排水沟渠，至北京解放时，城区共有合流下水道300多km，有些至今还在应用。现有的排水系统包括：污水管网系统、雨水管网系统、合流制管网系统、排水泵站和污水处理厂等基础设施。北京城市至今共有下水道3100多km，其中雨水管道1200多km，污水管道1100多km，雨污合流管沟800多km（包括明清遗留旧沟160多km）。

1.1 雨水管网系统的建立

新中国成立前，北京城市的道路基本没有铺装排水设施，雨水靠自然排除，大部分街区靠旧有砖沟进行排水且排水严重淤塞，加上城近郊排洪河道也严重淤积，致使大雨过后积水成片，民房别淹，流行病蔓延。

解放初期，人民政府急人民所想，整修了220多km的旧沟，疏通了南长河和龙潭湖等排洪蓄水河湖；1950年5月又整治了北京市有名的臭水沟——龙须沟，将一条又脏又臭的明沟改成了一条雨污合流管道；1952年又在崇文区、宣武区修建了夕照寺、大石桥、永内大街、太平街、枣林街等较大断面的雨污合流管道，基本上解决了南城1882hm2流域面积的雨水排放问题。1952-1953年修建了贯通东西城的四海干线雨污合流管，解决了平安里、德胜门、北黄城根、地安门等雨水排放问题；1954-1956年修建了东城区御河干线和台基厂雨水干线，解决了正义路、王府井、台基厂的雨水排放问题；1958-1962年完成了人民大会堂、东郊工体、农展馆、军博等雨水排放设施；1963年起开始修建了前三门盖板河、北太平庄雨水管道、西护河盖板、西郊八里庄雨水、南滨河雨水、东护盖板沟、北郊青年沟、西三环、北三环、东三环雨水干线、西郊南早河雨水等干线；到1988年底，北京市的河流、明渠能改暗沟的基本都改为暗沟、能盖板的也都盖了板。北京城干净了、整齐了，雨水、排水问题基本上解决了。

1.2 雨污合流制系统的缺陷

因资金问题，北京老城区在规划改建、修建中管网全部采用雨污合流制系统，基本解决了街区防洪排涝问题，但未能解决二次排水污染、城市交通积水及雨水渗透补充地下水等问题。现有北京城区依然使用的160km的明清遗留旧沟、400多条城砖和黏土砖砌筑结构的方沟，大部分布在人口稠密地区，有许多被建筑物占压，有些旧沟侧墙出现严重挤帮，沟侧墙内倾，更为严重的是有些发生不同程度断盖，井墙出现严重腐蚀，砖缝脱落。由于修建时规格不统一，断面不统一，长期使用后易淤积损坏，加上长期缺乏养护和维修，对淤积严重的旧沟只能采取局部修补和掏挖，解决不了整体雨污排水问题，一遇中雨或大雨，常发生污水倒灌和冒水现象，严重影响了城市环境。

随着城市污水处理厂的建设，改建、后建的大部分管网为分流制和截流式合流制排水管网系统。由于当时资金的不到位，加上老城区条件限制等原因，在二环路内还有合流制管渠800多km未改成分流制，且又缺乏科学的溢流水质水量监测与控制措施，每逢中雨或大雨，雨水直接冲刷旧沟及雨污合流管中沉积的污水、污泥和各种污染物直排入城市河系，河湖成为污染物的受纳场和转运站，造成河道、湖泊的严重二次污染。

2 现有城市排水存在的安全隐患

从以上状况来看，目前北京市的雨污排水管道普遍存在的安全隐患有以下几点：

（1）设施落后，有些修建的较早。按照当时的材料强度，地面承载能力和现实地面承受状况以及污水中所含的污染物成分的变化，许多管道已经被严重腐蚀并出现了渗水。另一方面雨水管网和泵站没有形成功能的统一，设计标准也一直偏低，如雨水管网设计标准大部分重现期小于1年，总体排水能力未进行科学评估，加上设施老化和维护经费不足，导致排水管网渗漏严重，总量难以估计，遇有中雨或大雨多处积水，影响地面交通和环境。如2004年7月10日北京莲花桥地区短时暴雨造成桥下严重积水阻断三环主路交通就是最典型的事例。

（2）在我国，由于缺乏对施工技术、交通、环境等复杂因素的深入研究，至今未能出台对地下管线埋深和盖板的实施技术标准或规范，也没有地下管线间和地下施工对其他地下管线影响的技术质量标准或施工规范，导致地下管线破裂、渗透，甚至出现大面积的塌方，对人民群众的生命财产带来极大的安全隐患。

（3）随着时代的发展，交通流量的增加及地面、地层等各种物体的影响，比如埋有管道路面上行使的车辆由初期的马车、人力车、自行车到现在的轿车、公共汽车、载重汽车等对地面超载压力的大幅增加，导致埋深和缺失日常维护的排水管道承受压力超出原有设计能力，致使地下管线破裂、渗透，甚至出现地面塌方。

（4）由于资金不足，缺少对地下管线的日常养护，维修滞后，缺乏科学有效的监测和管理手段，无法预知未来发生和即将发生事故的隐患，头疼医头，脚疼医脚，势必对2008年北京奥运会的安全举办带来无法预测的安全隐患。

（5）管理手段落后。现行对地下管网的管理、维修和使用，一直是沿用传统的技术档案和图纸，依靠经验对地下排水管道进行改建、扩建和清通。发现地表积水、塌方后就实施工程抢修，发现经常出现地下管网事故的地段就进行管道更换。对地下管道的排水过程大多是凭借图纸和经验进行估计，对地下各种管线的确切位置大多也是凭借图纸和经验进行估计，建设者和管理者谁也说不清管网的确切位置和实际排水过程；各污水处理厂是上游来多少水就处理多少水，缺乏整个管网监控和中央调配措施，造成部分污水处理厂达不到满负荷运行，设备闲置，同时又有大量未经处理的污水直接排入表面水体。更为严重的是，缺乏现代高科技管理手段对地下管道出现初期渗漏进行探测或利用科学布点监控地下管网水流变化，将事故处理在萌芽状态。如2006年1月3日京广桥的坍塌事件，就是地下管道长时间渗漏导致地表大面积塌方，如若能有效利用现代高科技手段提前将管道渗漏事故处理在萌芽状态，就能有效避免后期产生的巨大损失。

（6）北京地区的大部分地下污水是靠水流的重力流作用沿管道自然向下游流动，下游管线一旦发生故障，很难有效控制上游连续不断排来的污水。如京广桥的坍塌事件，出现大面积积水和塌方，一时无法对上游排水进行有效截流，加重了财产的损失；另一方面，对已泄露的大量污水，缺少处理手段和有效措施，只能采取直接抽升排入到附近地表河流，直接导致了城市河流的二次污染。

（7）北京地表水资源紧缺，城市饮用水近2/3都是采自地下水，过渡和长期开采地下水直接导致城市局部地面沉降和地下管道的受力情况发生变化，由于地下排水管道在建设施工过程中大都属于直接搭接，并不采取任何加固防范措施，一旦某处局部管网失去足够的支撑平衡就会直接导致排水渗漏、甚至是地面坍塌事故。

3 解决北京城市排水问题的出路与建议

综上所述，北京城市排水管网的发展相对城市其他方面发展比较滞后，与其他发达国家相比也不一样，实际功能与实际需求相差甚远。为2008年北京奥运会的成功举办和城市排水的安全运行，急需应用现代科学技术手段和现代科学管理方法大幅提升整个城市地下排水管理和应用水平。特提出以下几点改进措施：

（1）控制地下水的过度开采，采取有效措施进行地下水回灌和补充，防止或减缓地表沉降：①北京城市污水排放每天约220万t。应充分利用中水和现代高科技手段，加强对中水的二次利用、深度处理和回灌地下水的科学研究，提升现有污水处理和应用能力；②加强雨洪综合利用研究，尽可能多收集雨水、利用雨水、补充地下水，提高雨水的排放和利用效率。

（2）加强地下排水管网的科学化管理，提升管理水平：①建立城市排水管网的计算机网络监控系统和中央调配系统：建立城市排水管网的计算机网络实时监控系统和中央调配系统，合理调配污水资源，利用现代高科技管理手段对地下管道实时排查、诊断管道渗漏状况和渗漏区域，实现对地下排水管道鼓掌的早发现、早预见、早排除；强化城市地下排水区域、水域、流域的网格化管理，在计算机网络监控系统建立前设专人巡视、连续跟踪。②创建新型地下排水管网电子档案，与城市排水管网的计算机网络监控系统联网，并与社会数据共享，降低不同地下管网、施工对排水管网的损坏和影响。

（3）对新建的地下排水管网要结合管廊式现代管网技术进行综合管理。

（4）加强国际科技合作，把技术开发与引用国外的先进技术有机结合起来，是我们提升管理水平的最佳捷径。

（5）为实现以上现代管理措施，必须首先组建一支具有现代技术开发和管理经验型的全能技术科研队伍。

4 结语

举办奥运会，给北京这个国际化大都市带来了良好的契机，同时也带来了巨大的挑战。如何应对挑战，如何避免类似京广桥、莲花桥事件的发生，不仅是引起反思，更应该吸取教训，积极主动采取措施，避免同类事件的再次发生，为2008年奥运之年的排水安全运行创造技术保障。

作者简介：王鸿云（1960-），女，高级工程师。

来源：《北京水务》2006.5