城市排水系统提质增效的思考与实践北控水务集团冒建华“城镇污水处理提质增效三年行动方案”提出了“加快补齐城镇污水收集和处理设施短板，尽快实现污水管网全覆盖、全收集、全处理”的要求三年能否取得显著成效，从我们的实践来看，以下四个方面较为重要：（1）混流系统下的雨污水协同处理（2）基于河湖水质达标的排水系统提质（3）高效的管网健康评估方法（4）管理能力的全面提升厂网一体的雨污协同增效提升受纳水体水环境质量当前治理后污染负荷占比主要城市随着黑臭水体治理，污水直排问题基本得到有效控制，雨污混合溢流污染已经成为主要污染源，（以某城市为例）86%14%污水直排雨水径流雨污混合溢流成为主要问题76.9%23.1%已削减雨污混合溢流污染一体化97%3%某城市湖治理前污染负荷污水管道不完善市政道路混错接社区出户管混错接社区内部混错接+++龙王咀南湖片区22%7%38%33%厂网一体雨季超负荷运行分担部分溢流污染处理量39万m 3/d 污染物进水mg/L 出水mg/L COD 23140NH3-N165TP2.50.5雨天水量30%30污+9雨处理量45万m 3/d 污染物进水mg/L 出水mg/L COD 23250NH3-N 155TP2.60.5雨天水量50%30污+15雨水量提升50%，通过优化运行达到一级A 标准水量提升30%，出水水质达到一级A标准0%20%40%60%80%100%CODNH3-N TP 处理负荷比0%20%40%60%80%100%CODNH3-N TP 处理负荷比0%20%40%60%80%100%CODNH3-N TP 处理负荷比晴天水量提升10%，出水水质达到一级A 标准处理量30万m 3/d 污染物进水mg/L 出水mg/L COD22830NH3-N 185TP2.40.5晴天水量10%污水30万m3/d满足8～10mm CSO 径流净化，控制50%降雨场次，溢流污染控制率37%现状阶段雨污协同处理-2019-2020年其中湖岸平均浓度5.3mg/L 湖心平均浓度为 2.6mg/L湖滨达到Ⅴ类水概率为24%湖心达到Ⅴ类水概率为65%雨污协同处理-2022年湖滨达到Ⅳ类水概率为84%湖滨达到Ⅳ类水概率为53%平水年达标情况湖心达到Ⅳ类水概率为84%湖滨达到Ⅳ类水概率为53%丰水年达标情况枯水年达标情况湖心达到Ⅳ类水概率为69%湖滨达到Ⅳ类水概率为26%湖心达到Ⅳ类水概率为95%湖滨达到Ⅳ类水概率为83%丰水年降雨增多，溢流污染增加：湖心达标率降低15%湖岸达标率降低27%枯水年降雨减少，溢流污染减少：湖心达标率增加11%湖岸达标率增加30%科学高效评估体系构建全面提升运营管理能力厂网河评估与管理模型构建余杭项目水质水量耦合模型工作思路1、边界条件确定基本生态需水量方案制定闸坝现状调度规则点源污染情况面源污染负荷计算2、现状情况模拟分析水动力现状分析河道水质现状分析闸坝调度规则是否合理结合结论，制定下步思路4、水质水量联合调度方案集生态工程实施前后水质对比多情景调度方案集闸坝优化调度规则3、多情景组合模拟建设目标：近期/远期年际径流变化：50%、75%、95%年内时间：汛期/非汛期天气状况：晴天、雨天基本生态需水量：高、中、低历时9个月2.2 管网模型构建阶段一：管网数据前处理阶段二：管网模型搭建主要工作：①老城区、未来科技城雨污水管网资料收集②节点信息（地表高程、底标高）与管线信息（管径、上下游节点标高）处理与录入（10~15day)③管网流向与拓扑关系检查(5day)①MIKE Urban 数据库建立与管网信息导入（3 day)②管线连接关系检查，报错处理（10 day)③绘制汇水分区、导入人口数据、建立污水边界(2 day)④导入用地数据、降雨数据，建立雨水边界（2 day)①MIKE Urban 与SWMM 模型转换（3 day)②根据实测数据，总结不同用地累计冲刷规律，确定累计冲刷系数（2day)③排口概化（2day)④2018年5月~2019年5月全年水质、水动力模拟（5day) 4619个节点4375段管线4373个汇水区2.4 模型率定HW-2XZ-1T-2XL-2模拟时段及指标：本次模拟时段为2018年5月4日至2019年4月29日，现场实测水质数据8-16组不等。
本次分析以氨氮指标为例。
整体分析结论：选择塘河、红卫港、闲林港和香樟港测点进行分析，可以看出，模拟值与实测值拟合较好，能基本反映出河道的水质变化。
偏差分析：红卫港HW-2测点在19年2月至4月的实测值略低于模拟值，可能是由于模型未反映出闲林港来水进入红卫港，使得红卫港水质变好的影响。
塘河T-2红卫港HW-2闲林港XL-2香樟港XZ-1水质率定经过校核，管网+河道耦合模型能够准确模拟研究范围水动力、水质现状，可实现以下功能：管网结构检查标高、管径、连接关系等管网运行状态检查判断是否满管、承压情况等污染物溯源分析追溯排口上游节点、汇水区明确污染来源河道水质分析入河排口旱季水量水质雨季水量水质对河道水质影响优化调度方案高污染负荷区域甄别污水系统整体情况01高水位运行所带来的溢流风险•据现场踏勘和管网摸查情况，项目区内雨污水混接现象十分普遍，同时污水管网运行水位较高，几乎都是满管运行，一旦雨水进入到雨污水混接系统中，势必会发生污水溢流入河事件，导致大量污水溢流入河。
•项目区内雨污水管道的总容积为10.12万m³，其中雨水系统7.17万m³，污水系统容积2.94万m³，此套雨污水系统，在小雨（10mm-24h）、中雨（25mm-24h）、大雨（50mm-24h）下的雨污水溢流量分别将达到22.5万m³、67.37万m³、142万m³，而项目区旱天污水直排量为1500m³左右，仅为小雨时溢流量的一百五十分之一，可见溢流污染带来的冲击性之大。
雨水系统容积（m³）污水系统容积（m³）老城区7266.855189.37未来科技城64475.7924279.22总量71742.6429468.59项目区污水总产生量污水晴天直接排入河量项目区纯污水进厂量项目区雨水总产生量雨水入河量项目区非污水进厂量污水厂总收水量（项目区内）地下水入渗河水倒灌污水厂进水中纯污水与非污水的比例在1:1 ~1:0.5 左右，因此，有效提高水厂进水浓度的关键，在于减少混入污水系统的非污水量（雨水、地下水及河水）！55.9万m³/a546万m³/a490m³/a 961万m³/a471万m³/a（基于项目区人口数与350l/p 的用水定额）（实测获得数据）02 污水主干管污水与非污水比例分析污水系统整体情况现状河网水质考虑水网内部实际调度情况，按五个区块具体分析水质情况。
区块1区块2区块3区块4区块5现状河网水质-区块1 QS-1BL-1BL-2FQ-1整体分析结论：以氨氮为指标，区块1总体水质较差；以总磷为指标，区块1总体水质较好。
清水港：水质较好。
氨氮达标率为85.7%，总磷达标率为100%。
从氨氮来看，除了19年7月外，其余实测值均为III类水以上。
19年7月水质较差，氨氮为劣V类，透明度属于轻度黑臭。
枫树港：氨氮水质较差，达标率为50%，总磷达标率为100%。
总体来看，春秋季的水质较夏季好。
宝林港：水质较好。
平均氨氮达标率为87.5%，总磷达标率为100%。
区块1位置索引现状河网水质-区块2HW-1HW-2ZM-1WQ-1WQ-2XL-1XL-2XL-3整体分析结论：区块2总体水质较差，红卫港、朱庙港和汪桥港水质差，达标率低；闲林港水质较好。
红卫港：HW-1断面水质较差。
氨氮达标率仅为31.2%，劣V类至轻度黑臭比例为56.2%，轻度黑臭以上比例为12.5%。
总磷达标率为68.8%。
此外，冬季和春季污染比夏季严重。
HW-2断面水质较好，氨氮达标率为93.8%，总磷达标率为100%。
朱庙港：水质较差。
氨氮达标率仅为25%，总磷达标率为87.5%。
区块2位置索引管网健康程度诊断01管线排水能力•管网高水位运行，旱季管网内基本有水，全年管线满管比例为53%•节点发生冒水的比例为3%•区域内还存在一定的内涝积水，区域地表年积水量为4338万m3管网健康程度诊断02管线运行水质•非降雨时，由于混接污水的影响，管网内以混接污水水质为主；•降雨时，汇水区径流量大大增加，由于雨水径流对污染物的稀释作用，管网内污染较旱流污水时减轻。
管网健康程度诊断06管网系统综合评价节点积水风险管线高水位排水风险管线超负荷风险管线倒灌风险管线溢流风险管线混接风险管网系统的风险主要体现在节点积水风险、管线排水风险、管线倒灌风险、管线混接风险等方面。
河网水质达标率模拟清水港枫树港前进港何过港北部园65%~80%80%~90%90%~95%95%~100%100%<5%5%~20%20%~35%35%~50%50%~65%以河道氨氮达标率为例，全年模拟结果与实际情况相符。
水质最差河道为红卫港上游、朱庙港、汪桥港和前进港。
红卫港上下游水质差异较大，可能是受闲林港来水的影响。
水质较好的河道有余杭塘河、清水港、枫树港、闲林港和金家塘港，达标率均为90%以上。
01 全年达标情况管网运维风险识别图低风险，4.44 km2，占12%较低风险，7.56 km2，占20.4%中风险，13.4 km2，占36%较高风险，6.45 km2，占17.4%高风险，5.25 km2，占14.2%依据管网模拟评估结果，形成管网运维风险识别图。
其中，较高及高风险区域11.7km 2，主要分布于塘河干流（枫树港-香樟港）、闲林港、新桥港、香樟港、永胜港下段、前进港、金家塘港。
资源投入的权重图排口运维风险识别图依据管网模拟评估结果，形成排口运维风险识别图。
识别出较高及高风险排口60个，主要分布于塘河干流（枫树港-闲林港段）、闲林港、新桥港、永胜港、前进港、金家塘港。
低风险，26个，占9.7%较低风险，77个，占28.7%中风险，85个，占31.7%较高风险，44,个，占16.4%高风险，16个，占13.4%提质增效：关键在对现有系统的最大程度的开发和利用。
长期运营中，逐步改善、改造、重建缺陷工程、损毁工程，提升系统的运营水平是根本措施。