导读：本文针对城市暗涵内排水口雨污混流严重的问题，以深圳市茅洲河流域某暗涵整治为例，从暗涵排口调查、排口分类及排口整治三个方向，介绍了暗涵雨污分流改造的实施方法，可为水环境治理、暗涵整治等相关工程提供设计思路和经验。
暗涵作为城市中普遍存在的一种排水构筑物，是污水直排、雨污水混接错接的重灾区，也是排水系统改造的难点。在以往的工程项目中，为了确保暗涵中混流的污水不进入河道，常常采用暗涵末端设置总口截流的方式对污水进行收集。这种方法虽然在旱季有一定的作用，但是雨季时会有大量的污水溢流至河道中，并且降雨时雨水会通过截流管进入污水处理厂，对管道和污水处理厂造成冲击。为了落实提质增效方案，进一步提高污水收集率，杜绝污水直排和错接混接现象，本文以深圳茅洲河流域暗涵整治为例，介绍了相应改造的技术路线和工程实施效果，旨在为暗涵整治和排水管网提质增效相关工作提供可借鉴的案例。
1工程概况及暗涵现状
1.1 现状暗涵主要问题
大多数城市地下暗涵是由于城市地块开发过程中采用加盖硬化等人工措施对自然河道、沟渠进行改造而形成的排水渠道、涵洞。随着城市化的不断发展，越来越多的城市内河空间被侵占，河道逐渐失去自然生态断面而被改造为暗涵化河道，仅保留了基本的行洪能力。暗涵作为雨水行洪通道，在城市防洪排涝方面发挥着重要的作用，但其作为排水通道也存在诸多的问题。
（1）暗涵内排口调查难度大
城市地下暗涵尺寸范围广，大到宽十余米、高三四米，小到宽和高在1m以内。相较于传统的市政排水管道来说，部分暗涵长距离没有检修口，其内部环境封闭，含有大量的有毒有害气体，在不采取必要的相关措施条件下，无法通过人工或CCTV检测等常规手段对暗涵内部进行排查，因此获取暗涵内部排口信息需要花费较大代价。
图1 长距离地下暗涵无检修口
（2）暗涵中污水横流影响下游河道水质
城市地下暗涵往往分布于河道上游或两侧，属于河道水系范围的一部分，起到了汇集转输雨水的功能。但在实际情况中，城市地下暗涵除承接雨水以外，还可能包含了山溪水、地下水、墙壁渗水、污水等其它水体，其中污水的排放会直接影响暗涵下游的河道水质，使河道水体发生严重恶化，影响周边水环境质量。
图2 暗涵内部污水横流影响下游河道水质
（3）地下暗涵运维管理难度大
暗涵相较于市政排水管道，上部覆土通常比较浅，并且部分暗涵距离建筑物比较近，使得暗涵两侧排水单元或建筑私接、乱接的现象非常严重。根据茅洲河流域管渠排查结果显示，暗涵的混接错接情况，要比雨水管道更加严重。地下暗涵由于结构相对封闭，因此当有污水流入暗涵时，很难第一时间发现和定位，给相关管理部门管养维护工作带来极大的挑战。
（4）部分建成区地下暗涵改造困难
城市中自然河道通常有河道蓝线作为管理部门保护河道的依据，但河道上游或两侧的地下暗涵通常没有明确的保护范围，使得在城市地块开发过程中，有大量房屋沿涵两侧而建，甚至有在暗涵上部建设建筑物的情况，因此针对这一类暗涵在改造过程中实施难度很大。
图3 部分暗涵两侧房屋污水直排入涵
恢复城市地下暗涵的正常使用功能，确保污水不入涵，对暗涵排口实施雨污分流改造，是改善暗涵下游河道水质，提高区域污水收集率的重要方法之一。
1.2 工程概况
茅洲河流域宝安段河道全长约19.71km，除干流外还包括潭头河、万丰河等18条支流，干支流合计总长度约96.56km。根据调查统计，与河道干支流直接相连的暗涵约有130余条，暗涵断面尺寸在1.0m×1.3m～16.0m×3.3m之间，合计总长度约101km。除了河道两侧和上游，部分河道干流本身也被市政道路覆盖成为暗涵化河道，例如，茅洲河某一级支流长度约为2.23km，其干流全部为暗涵，河道暗渠率为100%。在本项目实施前，根据对其下游入河口长期取样检测结果显示，2018年其河口氨氮浓度均值在14.7mg/L，其中在1月～3月和10月～12月的旱季，氨氮均值在16mg/L；在4月～10月的雨季，水闸开启，上游雨水下泄进茅洲河干流，雨水冲刷使得氨氮值略有下降，氨氮均值在11.38mg/L。暗涵水中溶解氧2018年均值为1.6mg/L左右，溶解氧含量旱季雨季差别不大。根据其水质检测结果显示该段暗涵长期处于重度黑臭状态。
图4 某暗涵改造前河口氨氮及溶解氧含量情况
为了进一步提升区域污水收集率，削减入河污染物，改善茅洲河水质，本项目中对约101km的暗涵进行了整治工作，制定了暗涵雨污分流改造技术路线并在工程中进行了应用。
2暗涵雨污分流改造技术路线
暗涵雨污分流改造的第一步是对暗涵内部排放口进行调查和分类，本次在暗涵排放口调查阶段通过人工携带专业化设备，对暗涵内部排口及相关信息进行采集，再结合现状已有的资料收集对每个排放口进行初步分类。
在本项目中，除了常规的检测手段外，还利用了三维激光扫描仪辅助探测暗涵内部情况及排放口数据信息。三维激光扫描仪传统主要应用在隧道三维建模、工程变形监测等工程中，该技术也是首次应用在暗涵排口调查中。
图5 三维激光扫描设备在暗涵排口调查中的应用
近两年深圳大面积推行了住宅小区、工业厂区内部雨污分流改造，已基本实现了雨污分流管网的全覆盖。本次在暗涵排放口调查过程中发现，管网源头错接乱接导致的雨污混流排放口占暗涵中总排口的大多数。此类排放口是本次暗涵雨污分流改造的重点和难点，在以往的河道水环境整治项目中，常常忽视对于混流排放口的源头改造，仅在末端设置截流井或新建沿河截污管道来进行末端排口整治。这种方法虽然可以在旱季确保污水不入河，但雨季时，污水会溢流到暗涵中，对水体造成污染。并且，当河道水位较高时，还会存在河水倒灌回污水管的风险。
本项目针对雨污水混流排口，对其污染源进行了溯源排查。溯源排查过程中以暗涵两侧混流排放口为起点，向上游调查污染物来源，通过在污染源头制定改造方案以实现雨污分流的目的。根据本项目溯源排查结果显示，错接的污染源点通常以雨污混流立管、化粪池出水管以及污水排放到雨水箅子等情况为主。
根据不同类型的暗涵排放口，本次整治过程中制定了分类改造方案。对于紧邻暗涵的污水直排口，主要通过末端封堵，就近接入市政污水管为主；对于有污水混接的雨水排口，根据溯源调查结果，在源头对污染源进行纠正，保留现状排放口。对于合流制的溢流排放口主要通过扩大相应的截流倍数、减小溢流频次等方法对其进行改造。除此之外还有诸多其他类型的污水入涵情况，如沿涵两侧商户通过雨水箅子乱排乱倒，对于这部分主要通过管理或执法手段要求其规范化排水。
在暗涵排查过程中还会存在由于暗涵破损或结构性缺陷造成的两侧渗水等情况，针对这种情况建议根据暗涵损坏程度制定相应的暗涵修复或局部改造方案，确保地下水或两侧墙体渗水尽量不进入到暗涵中。待暗涵内排放口改造完毕并且局部暗涵渗漏或缺陷整治完成后，需要对最终保留的雨水排放口进行数据建档，方便后续运维管理。本次暗涵雨污分流改造技术路线如图6所示。