温州市排水管网普查及污染源调查工作实践

朱梦良

(温州市经纬地理信息服务有限公司，浙江 温州 325003)

1 前 言

温州市位于浙江省东部，濒临东海，城市水系发达，河道纵横。自20 世纪80年代以来，随着温州工业化进程不断加快和城市人口的急剧增长，城市水系富营养化日趋严重，导致一些河段水质变坏，甚至出现发黑变臭，给城市环境造成了严重污染，也给居民生活带来很大的不便。为了还市民一个良好的生活和居住环境，让城市的水变清，草变绿，2004年温州市委、市政府把市区河道污染治理纳入重要工作日程，并提出截污纳管方案，同时决定对市区42 km2范围的地下排水管网和污染源进行专项普查和调查，为截污纳管工作提供详尽可靠的基础资料，为今后实现河道污染源治理工作的信息管理化提供数据。

2 普查前的准备工作

2.1 试点工作

根据该次排水管网普查及污染源调查的性质和目的，温州市温瑞塘河整治工程指挥部于2004年7月委托福州雷力之星探测技术有限公司，在市区民航路以西、飞霞南路以东，龟河路以北，学院路以南约0.5 km2范围内进行普查前期的试点工作。目的在于通过试点工作情况，制定全面普查的技术标准，完善普查方案，试点工作历时45 天，查明试点范围河岸出水口47 个，其中31 个是有污水排入河道，5 个隐蔽在水下的大流量的排污水口，日污水排放量在1 113 t 左右，查明生活小区及公建单位污染源点37 个，编制1∶500 排水地下管线和污染源分布图12幅，1∶1 000 总图一张，污染源成果表一套。为该项工作的全面展开提供了方法和经验。

2.2 普查组织机构的设置

为使此次普查工作高效有序开展，温州市政府决定成立温州市地下排水管网普查领导小组，由市政府副秘书长任组长，市温瑞塘河整治指挥部副总指挥任副组长，成员单位有温州市市市政园林局(含下属市政管理处、温州市城建设计院)、市规划局、鹿城区政府、瓯海区政府、鹿城区市政园林局、瓯海区市政园林局。领导小组办公室设在市温瑞塘河整治工程指挥部，温瑞塘河整治工程指挥部负责普查日常工作的组织和协调。

2.3 普查技术标准的制定

该项工作针对城市内河污染整治而进行的城市地下排水管线普查及污染源调查，在国内也没有相关的经验可以借鉴。温州市经纬地理信息服务有限公司和温州市温瑞塘河整治工程指挥部有关技术人员，结合工程特点和试点区情况，以现行《城市地下管线探测技术规程》为主要探查依据，对污染源调查、排污量测定与标注、排出口成果表及污染源成果表的编制等有关内容加以补充，编写了《温州市市政排水管网普查技术规程》征求意见稿，然后征求探测单位及各相关部门的意见后，加以修改作为最终此次普查的技术标准。

2.4 作业单位与监理单位的选择

本次工程采用公开招标的方式，择优选择了两家地下管线探测单位为中标单位。负责完成排水管网普查及污染源调查工作，委托温州市经纬地理信息服务有限公司为该次普查工程的监理单位，对普查的全过程进行质量、进度控制以及合同管理。

3 工程概况

3.1 工程范围

此次排水管网普查范围为温州市建成区约42 km2的范围，分I、II 两个标段由两家作业单位同时进行普查，其中I 标范围为:温州市三桥路以东，灰桥浦、龟河、南塘河(除南郊乡外)以西，瓯江以南，金温铁路以北约20.06 km2的规划范围内;II 标范围为:灰桥浦、龟河、南塘河(含南郊乡)以东，杨府山路府东路以西，瓯江以南，金温铁路以北约21.7 km2的范围内。

3.2 普查对象

普查对象为:普查区域范围内地下的雨水管道、污水管道(生活污水和工业污水)和雨污合流管道进行全面调查，具体包括:①普查范围内小区、庭院、企事业单位、工厂、院校等内部管内径≥100 mm 的排水管线，调查查至楼前的排水井;②对2000年温州市地下管线普查过的区域，则为涉及的道路及该次普查之后主干道路新增的排水管线进行普查;③正在改造的旧街区或在建的区域内部不查，但应查出其接入口。

3.3 普查内容

查明地下排水管线的平面位置、走向、埋深(或高程)、规格、性质、材质等，查清沿河两岸排污口数量、排污量、排污类型和污水来源，查明污染源的具体数量、位置、排污量和排污户数，以及排水、管道的淤积情况。

3.4 排水管线普查工作过程

采用综合物探方法，对普查所涉及的内容进行全面探查，同时查明排水管道的性质与类型、管道上建、构筑物和附属设施，并追踪排水管网至污染源头处(生活小区、公建单位等)，采用全站仪测量所调查管线点的平面位置和高程，并用专业软件对外业采集的数据进行处理，建立相应的排水管网数据库，生成管线与污染源成果图表，最终将普查数据转入温州污染源及排水管网信息管理系统。

3.5 污染源调查

污染源调查是此次普查工作的重点之一，从排污口查起追踪到污染源源头处，查至测区范围内小区、机关单位、工厂、院校、庭院内部楼前排水井。查明生活小区、机关单位、工厂、院校、庭院等污染源的分布情况，具体包括:污染源名称、位置、排水来源、排污量(排污户数)。调查内容为污染源点的管径(或断面尺寸)、材质、埋深、平面位置、名称(或地址)、排水来源、排污量等，并提出截污纳管的分步实施建议。

3.6 工作量完成情况

经过两家作业单位历时11 个月的艰苦工作，在普查区域内共探测管线点总数324 526 个，每千米管线平均点数为164.75 个。按管线种类分:雨水管线管线点137 628个，污水管线点96 913 个，雨污合流管线点89 985 个。完成管线探测总长1 969.751 km，按管线种类分:完成雨水管线长度 933.55 km，探测完成污水管线长度589.099 km，雨污合流长度447.102 km，管线的分布的平均密度为44.59/km2;涉及1∶500 基础地形图715 幅;共查出入河排出口3 231 个，查出污染源点21 289 个，测定日入河排污量53 546.95 t，排污户数114 678 户。

4 排水管线探测的实施

为了保证整个工程质量和进度，此次普查工作采用片区滚动方式进行普查，将普查范围划分为7 个片区，其中Ⅰ标段划分为3 个片区、Ⅱ标段划分为4 个片区。做到完成一个片区、检查一个片区，合格一个片区再开展一个片区，以片区质量和进度控制整体质量和进度。

4.1 排水管线探查

(1)探查的内容:雨水、污水、雨污合流管线的内底深、管径或断面(宽×高)、材质、流向、管道淤积情况等内容。

(2)管线点实地标注:经探查精确定位后，在设定管线点处用红油漆“●”标记表示，无法用油漆作标记的地方用木桩做标记，并在附近明显的地方标注点号，保证外业质检、测量及验收工作的准确性。

(3)管线点调查:对绝大部分排水管线的窨井都采取直接开井调查。埋深采用专用的“L”尺或钢卷尺进行两次丈量，两次读数(读数至厘米)之差不得大于±2 cm。合格则取其平均值。同时查清管线的走向、规格、材质、连接关系，并绘制示意图，同时调查窨井的淤积情况，并做好记录。管径(断面尺寸)以毫米为单位。

对少部分被大理石或草坪覆盖的窨井，采用示踪法和地质雷达进行探查。

(4)对探测记录的要求:外业手簿采用统一的记录表格，每一项都进行详细记录，并做到如实填写，保证其内容齐全、正确，格式规范。

(5)对外业草图绘制的要求:外业草图是根据实地排水井的编号、流向、埋深、材质、管径以及连接方式，按照相应的图例画出的示意图(比例约1∶500)。局部复杂地段画出放大示意图(比例约 1∶200)，并做好图幅之间的连接，组与组之间做到及时沟通，使得相连接的管线信息完全统一。保证外业草图能够如实反应排水管线的信息。

4.2 管线测量

(1)坐标系统:测区平面坐标系统为温州城市坐标系，高程系统为1985 国家高程基准。

(2)控制点的布设①首级控制测量

该工程首级控制其精度要求参照《城市测量规范》CJJ8－99，由温州市地下排水管网普查领导小组委托温州市勘察测绘研究院进行测量，共测量四等控制点5 个，一级导线点191 个，二级导线点207 个，控制点成果由浙江省测绘产品质量监督检验站进行检验合格后，提供给作业单位进行使用。

②图根控制测量

作业单位在首级控制的基础上，布设图根导线(网)407 条，布设图根控制点 4 467 个。采用全站仪对图根点进行平面和高程测量。

(3)管线点施测

管线点平面坐标和高程采用全站仪(拓普康GTS335)极坐标法进行坐标测量，高程采用三角高程进行测量。水平角和垂直角观测各半测回，距离一次读数，用全站仪自动记录坐标数据，仪器高、觇标高量至毫米。

5 污染源、排污口的调查

5.1 调查内容与具体工作

(1)调查普查区域沿河出水口，并且确定排污口，测定其排污量。

(2)对测区内所有排污口和污染源进行编号，查清排污口数量、位置、测定其排污量和调查其排污户数．

(3)从排污口查起追踪到污染源头，查明其数量、位置、名称、污水来源，测定排污量和查清排污户数．

(4)从排污口查起追踪到污染源头处，查至测区范围内机关单位、工厂、院校、庭院内的楼前排水井。E、所有的污染源点在图上均需表示，并标注排污量和排污户数。

5.2 排污口的确定方法

从沿河两岸的出水口开始追溯，如果该出水口与污水或雨污合流相连即为排污口，排污口具有无雨天气有水流出的特点。

5.3 污染源的确定

凡是有污水(工业污水、生活污水)管道接入设计功能为雨水的管道，接入的第一个井即为污染源井。污水和雨污合流管道直排入河的第一个井为该线污染源起点，排污口为污染源终点。

本工程的污染源是针对污水通过各种渠道排入河中产生的污染，主要有以下几种类型:

(1)通过雨污合流管道排入河内产生的污染;

(2)污水流入雨水管道排入河内造成的污染;

(3)沿河两岸的工厂、居民、养殖场污水直排入河中造成的污染。

5.4 污染源点的编号原则

在小组代码后加“WRY”如:AWRY100，其中A 为小组号，“WRY”为污染源代码，100 为污染源井的编号。

5.5 排污量的测定

排污口及污染源点的流量选择无雨天气，在一天内分3 个时段(7:00 ～8:00，12:00 ～13:00，17:00 ～18:00)进行多次测量，取算术平均值作为最终结果。并记录有水流出的详细信息，测量方法视管道的具体情况采用流速仪法、浮标法、容器法进行测量。一般应按下列规定对排污量进行测量:

(1)排污口的流量测定方法:

①对于沿河两岸排污口，管径或断面规格较大且流水量也较大的宜采用流速仪法进行测定，计算公式为:污水流量Q(m3/s)= v(m/s)×有水流出的管道横断面面积s(m2)。

②对于排污口的流水量较小，可采用容器法进行测定，当排污管道在河岸堤坝或挡水墙有露出时，可用量筒进行收集并用秒表测定收集的时间，根据收集污水的体积和所用的时间计算流量。其计算公式为污水流量Q(m3/s)= V(m3)/t(s)。对于管道内陷于堤坝或挡水墙时，应采用至少有一面为平面的容器来采集污水，避免水流到容器以外，并测定收集污水的时间，然后把容器里的污水到入量筒中，计算其排污量。

(2)污染源点流量的测定

可采用流速仪法、容器法，也可采用浮标法。采用浮标法时，必须保证测量段管道无淤塞。浮标流动的起止点距离用皮尺丈量，读数精确到厘米。浮标流动的时间采用秒表计时。计算水的流速v(m/s)=L(m)/t(s)，其中L 是浮标流动的起止点距离，t 为所用时间。测量管道或管沟流水的横断面面积，计算出流量。

矩形断面面积=管沟宽×水面至管沟内底高。

圆形截面的断面面积=1/2LR±1/2dh(当圆形截面的断面面积如图1(a)所示时用－;当圆形截面的断面面积如图1(b)所示时用+)。

图1 圆形截面断面面积计算示意图

式中:L 为AB 的弧长，可直接用皮尺测量。R 为管道断面半径，d 为水面位置的弦长即AB，h 为三角形AOC 的高即图中的OC。

用上述方法所测定的流量乘以排污时间即为排污量。

5.6 居民区污水量的确定

居民区的生活污水水量在一天之内具有很大的不均匀性，部分生活污水的流量还具有很大的月变动性，所以采用户数体现排污量。采用模型计算的方法，计算方法为:直接假设每户按照3 人计算，每人排放污水量为300 升/天。

6 排水井的淤积情况调查

实地测量窨井内淤积深度，量测数据以毫米为单位，最终统计淤积量。根据管道全线的流水速度来判断管道的淤积情况，用“良”、“一般”、“差”进行描述。《室外排水设计规范》规定了污水管道的最小设计流速和最大设计流速。污水管道的设计流速应在最小设计流速和最大设计流速范围内。最小设计流速是保证管道内不致发生沉淀淤积的流速。污水管道在设计充满度下的最小设计流速为 0.6 m/s。含有金属、矿物固体或重油杂质的生产污水管道，其最小设计流速宜适当加大，明渠的最小设计流速为 0.4 m/s。最大设计流速是保证管道不被冲刷损坏的流速。该值与管道材料有关，通常金属管道的最大设计流速为 10 m/s，非金属管道的最大设计流速为5 m/s。如果实地测出管道全线的流水速度在设计规范规定的最大设计流速和最小设计流速之间，则判断该管道是没有淤积情况。如果实地测出管道全线的流水速度小于设计规范规定的最小设计流速，则判断该管道是有淤积情况。

7 内业数据处理

7.1 综合管网图的绘制

将外业采集的数据录入处理系统中，建立数据库文件，采用数字化机助成图，并套合地形图进行编绘，最后进行成果输出。

7.2 成果表的编制

雨水管道、污水管道、雨污合流成果表内容包括:图幅号、点号、管线特征点、管线附属物、连接点号、平面坐标、地面标高、管内底标高、管径或断面尺寸、埋深、管道淤积、管道质量、所在位置、备注。

排污口成果表内容包括:点号、材质、管径或断面尺寸、埋深、平面坐标、地面标高、管内底标高、所在图幅、管道淤积、所在河道、污水量、排污户数、备注。

污染源成果表内容包括:序号、点号、材质、管径或断面尺寸、埋深、平面坐标、地面标高、管内底标高、所在图幅、污染源位置、污染源名称、污染源类型、污水量、户数、备注。

各类成果表以1∶500 图幅为单位进行输出，并进行整理、装订成册。

8 工程的质量控制

8.1 作业单位质量控制:

作业单位严格执行“三级”检查制度，即作业小组自查。作业小组互查和作业单位项目检查。主要监控措施有以下几点:

(1)作业前对项目作业成员进行培训与考核，做到标准化、规范化。

(2)对所使用探测仪器、测绘仪器进行系统检验，并做到经常性的维护与保养，确保性能稳定。

(3)建立由外业作业小组、互检、项目和公司抽查的三级质量监控体系，检查内容包括外业调查、探查外业基础资料、探测成果、测量成果、计算机成果及最终成果。

①对外业基础资料的检查，各外业工作组自检为100%，小组互查和项目检查5%;

②内业资料小组自查为100%、互查和项目检查为5%。成果图实地核对为20%。

8.2 监理单位的检查

为了做好此次普查的监理工作，根据工作程序，监理单位成立了跟踪巡视监理组、物探监理组、测量监理组、内业检查组。以事前指导和事中控制为原则，把所存在的问题解决在过程之中。在监督中的物探检查是以图幅为单位进行抽点，力求做到检查点选择合理均匀分布，测量以片区为单位进行抽点检查和统计计算，并进行精度评定，物探以探查小组为单位抽点进行精度评定(其中每一个片区必须在隐蔽管线点和明显管线点分别抽取不少于各探查小组所探查的总点数5%，通过重复检查进行精度评定)，最终对整个工程进行精度评定和数据分析这样既可以达到检查的管线点均匀分布，又可以针对片区、台组存在的问题进行整改，达到把存在的问题解决在台组或片区之中，避免大量返工情况的发生，从而保证工程进度。

8.3 普查最终成果的检查和验收

工程质量经监理单位检查合格后，普查领导小组于邀请浙江省测绘产品质量监督检验站对成果进行最后检查和验收，以1∶500 管线图幅为单位，随机抽取20 幅作为样本进行检查验收，结论为:综合内外业检验情况，样本检验中未发现严重缺陷，样本质量评分均大于60 分，根据抽样方案，判定温州市市区排水管网普查工程测绘产品质量合格，作业单位提交了全套成果资料。

9 信息管理系统建立与成果应用

在普查工作开展过程中，普查领导小组委托作业单位保定金迪地下管线探测公司，对温州污染源及排水管网信息管理系统进行开发，该系统开发成功试运行后分别移交给市温瑞塘河整治工程指挥部、温州市城建设计院、温州市市政管理处、温州市城建档案管和温州市规划局等职能部门，在普查后3年多的截污改造中得到了较好的应用。

此次地下排水管网普查成果在河道污染治理的实际工作中得到了较好的应用，从截污工程设计到管网改造实施，从为政府部门提供截污纳管决策依据到今后对市政排水管线的信息化管理都提供了重要的基础数据。取得了良好的经济效益和社会效益。温州市市政排水管网普查之后，温瑞塘河工程整治指挥部，根据排水管网普查的结果，参考作业单位提供的截污纳管实施建议，制定了截污纳管方案，近两年温州市市政府也把排水管网改造作为一项重要的民生工程去抓，仅2011年1月～8月份就对市区13 个片区实行了截污整治，目前温州市截污整治工作正在实施分期治理稳步推进，已经取得了实质性进展。逐步实现河水变清的目标也正在实现。

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［2］官宝红，叶青青．城市内河污染源调查和污染治理［C］．城市地下管线与信息化建设交流研讨会论文集，2008．

［3］李伟．城市排水管线及污染源调查［J］．地下管线管理，2008．

［4］程英．城市地下管线普查中应注意的问题［J］．地下管线管理，2009．

［5］郑源煜．温州市地下管线普查工作实施和监督［C］．21世纪我国工程测量技术发展研讨会论文集．