福州四城区城市排水管网改扩建工程建设技术探讨

林修咏

（福州城建设计研究院有限公司，福建 福州）

随着《城镇污水处理提质增效三年行动方案（2019-2021 年）》《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》等文件的印发，排水管网改扩建工程已经成为当前城市建设的重要任务。排水管网优化建设，可改善城市居住环境，促进城市发展、提高污水处理厂的运行效率、符合当下中国“双碳”发展方向。本文旨在分析近几年福州改扩建工程的工作经验，为排水管道改扩建工程提供实施依据。

1 工程现状与重难点

福州四城区现有市政排水管网2 522 km，其中污水管网约900 km，经排查，管道存在破损、堵塞、管径小、管道系统混乱、清污不分、污水外渗、污水厂进水浓度偏低等问题。截至2020 年，排水管网修复工程已完成2 217 km 管网修复工作，完成50 881 户排查建档；源头雨污分流已完成42.54 km。福州市在管网改扩建方面已有成效，但还面临着如下难点：

（1） 老旧管网改造难：由于交通、管综、产权所属等原因，严重病害管道改造难度大。

（2） 雨污分流难：老旧小区内部管线混乱、市政管道错节混接等问题严重。

（3） 管网管理难：智慧平台应用范围小，资产管理流程繁琐，监测仪表寿命短等问题。

2 难点的解决方案

2.1 老旧管网改造修复方案

（1） 结构性缺陷：污水≥3 处、雨水≥5 处；贯穿性缺陷管段；结构性严重病害管段，原则上采用开挖换管，或整段非开挖修复。

（2） 树根长入管道内，切除树根后需再做排查，并进行相应修复，后期定期复查。

（3） 下列病害原则上暂定无需修复：a.接口处管材切除时不齐整，无水滞、脱节的；b.管道起伏，过水能力影响不大的；c.雨水砼管的轻微裂缝，但无渗漏；d.塑料管段变形，但未发现结构性破坏、折痕，可不修复或局部钢内衬。

（4） 管径≥1 000 的管段，原则上采用人工入管非开挖修复，采用不锈钢套环或不锈钢双胀环等方式。

管道病害与修复方式见图1。

图1 管道病害与修复方式

2.2 雨污分流改造方案

（1） 对于沿街店面污水直排雨水管的情况，可至上游增设污水支管，并设餐饮隔油池。

（2） 对于小区、学校、医院、工厂等集中排污混接入雨水管的，在混接点处改接入污水管。市政道路缺少污水管的，增设污水管。

（3） 对雨水管截流至污水管的，在雨水管改造无污水汇入后，将截流管封堵废除。

（4） 对污水管溢流口排入雨水管或排入河道的，在原溢流口处增设闸门。

（5） 对沿河截污管设备渗漏导致河水倒灌的，对截污设备进行改造。

2.3 管网资产管理方案

建设智慧管网一张图平台，布置流量、水位、水质检测点。联动污水处理厂进水水质，实现管网- 污水处理厂联动响应机制。动态分析排水系统的现状与可能存在的问题，为管网的运维提供数据基础。

3 案例分析

以福州改扩建项目的国货东路为例（见图2），该道路总长约1 500 m，有雨水管道DN300～1 200 共4 000 m，有三四级缺陷104 处，污水管道DN300～1 800 共4 700 m，有三四级缺陷共126处，管道主要缺陷为破裂、变形、错口等；有25 处混接点，多为餐饮废水排入和小区污水错接。

图2 国货东路局部错混接改造分布

此外，将深度排查成果进行数字化建档后，发现道路排水系统还存在着诸如管道断层、管网逆坡、大管套小管等系统性问题（见图3）。

图3 排水管网系统性分析诊断

改扩建方案设计：针对管道破裂，采用点状CIPP修复，针对严重破损，塌陷和变形病害，优先采用开挖修复。针对系统性管道问题，结合福州排水专规和水量复核，对管道进行开挖重建。共实施开挖换管585.2 m，点状CIPP 修复59.7 环，新建检查井26 座，经过改扩建后交付运营单位，管道信息录入至排水运营管理平台，用于后期管道的日常巡检与维护。详见图4。

图4 福州排水运营管理平台一张图

4 改扩建工程技术路线

结合福州排水管网改扩建的建设过程中的经验，总结改扩建工程的技术路线如下：

（1） 管网系统梳理。结合上层规划，梳理管网系统，已重要节点划分排水分区，逐步分析管网系统性问题，结合提质增效工程，合理制定污水厂进水厂的水质和提高收集率的建设目标[1]。

（2） 开展排水管网深度排查，建立排水管网资产管理平台。城市内的综合管网错综复杂，管道错接混接、缺陷等问题较多。管网的深度排查是项目建设的先决条件，内容包括：清淤、溯源、CCTV 检测、错混接排查、水质监测、排水户建档、管网资产数字化等[2]。

（3） 管网改造和扩建工程。排查结果分类：管网空白区、排水能力不足、管道病害、雨污合流、错接混接等。设计应结合上层规划、复核水力计算、制定合理方案提高管网输水能力，对改造困难的合流制片区，因地制宜的确定截流方案[3]。还应考虑到施工可行性，灵活应用先进技术，如采用紫外光固化、管道内涂层等非开挖修复技术，提高改造的效率和质量。

（4） 建立智慧化管网系统与管道维护。智慧排水系统是长期运维的保障，主要内容有：a.管网与泵站的维护；b.实时监测系统状况；c.制定针对极端天气和突发事件的应急预案，确保在紧急情况下能够快速响应和处理[4]；d.建立排水系统数据管理平台，收集、分析和整理运维数据，为排水管网的优化和维护提供支持[5]。改扩建工程技术路线见图5。

图5 改扩建工程技术路线

5 结论与建议

由于管网改扩建工程存在改造难度大、雨污分流难度大、管理难度大等问题。在工程中应从系统的梳理、深度排查、合理的改扩建设计与智慧化管网系统建设等方面入手，提高排水管网改扩建的工程效率与建设质量。

政府可加大对排水管网建设的投入和支持力度，鼓励技术创新和研发的投入，推动新技术和新材料的应用，为排水管网建设提供保障。规范排水管网的建设和使用，提高排水管网的质量和可靠性。加强对排水管网建设的监管和管理，加强对排水管网的日常监测和维护，延长管网的使用寿命。