編者按:最近以來,關(guān)于排水體制、合流制溢流(CSO)污染控制等成為一個行業(yè)討論熱點。北京雨人研究團隊聯(lián)合北京建筑大學(xué),經(jīng)過反復(fù)討論和修改,推出了4篇最新論文,分別是:
1)我國城市合流制及相關(guān)排水系統(tǒng)的主要特征及分析;
2)典型發(fā)達國家合流制溢流控制的分析與比較(美國、日本、德國的發(fā)展歷程、目標(biāo)、政策、里程碑事件等);
3)中國城市合流制溢流控制的系統(tǒng)銜接關(guān)系剖析(討論截流、調(diào)蓄、處理之間的關(guān)系以及瓶頸);
4)城市“合改分”與合流制溢流控制的總體策略與科學(xué)決策。
這4篇文章將以專欄形式集中發(fā)表在《中國給水排水》雜志2020年7月第14期,首次采用特別的連載形式通過《中國給水排水》微信公眾號提前把文章要點推送給讀者。另外,雨人研究團隊主要負責(zé)人和北京建筑大學(xué)車伍教授近期將走進《中國給水排水》直播間,就大家關(guān)注的熱點問題進行交流互動,請留意《中國給水排水》直播預(yù)告!此外,今年也將有不同研究團隊的一系列關(guān)于CSO的文章在《中國給水排水》發(fā)表,年底我們將匯編成年度熱點專輯推出,敬請關(guān)注!
典型發(fā)達國家合流制溢流控制的分析與比較
楊正1,2,趙楊3,車伍4,陳燦2,3
中國地質(zhì)大學(xué)<北京>水資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100083;2.北京雨人潤科生態(tài)技術(shù)有限責(zé)任公司城市雨洪管理研究中心,北京100044;3.北京雨人潤科生態(tài)技術(shù)有限責(zé)任公司,北京100044;4.北京建筑大學(xué)城市雨水系統(tǒng)與水環(huán)境教育部重點實驗室,北京100044)
作者簡介:楊正(1990- ),男,山東濰坊人,北京雨人潤科生態(tài)技術(shù)有限責(zé)任公司城市雨洪管理研究中心主要負責(zé)人,在讀博士,主要研究方向為城市雨洪管理。
文章簡介
選取長期實施合流制溢流控制,并有一定區(qū)域代表性的發(fā)達國家——美國、日本、德國,梳理其合流制排水系統(tǒng)改造及其溢流控制的發(fā)展歷程、主要管理政策與技術(shù)策略,剖析美國、日本、德國在合流制溢流控制的長期實踐與發(fā)展過程中,針對合流制系統(tǒng)問題的認(rèn)識、施策手段與技術(shù)策略選擇等方面所呈現(xiàn)出的共性與差異,對我國不同區(qū)域合流制排水系統(tǒng)特征條件下的CSO控制是重要的參照。
文章亮點
1 美國
美國大量城市合流制管網(wǎng)建設(shè)于19世紀(jì)后期與20世紀(jì)早期。從20世紀(jì)中后期開始,美國各城市在開發(fā)建設(shè)過程中,合流制排水系統(tǒng)的溢流污染問題逐漸突顯。隨即,美國國家層面提出CSO控制的相關(guān)要求,各城市根據(jù)地方特點長期開展溢流控制相關(guān)工作,至今已有50余年。聯(lián)邦政府和各地政府投入巨額資金,實施大量系統(tǒng)性改造工程,至今已經(jīng)有效減少了溢流污染的排放總量,大幅降低了溢流污染的危害,但針對大量保留城市合流制系統(tǒng)的區(qū)域,仍在持續(xù)開展溢流控制的相關(guān)工作。
美國在逐步認(rèn)識合理推進合流制溢流控制的過程中,主要體現(xiàn)的特點和經(jīng)驗包括:①EPA始終作為主管的責(zé)任部門,持續(xù)推動國家層面針對CSO控制的立法、政策和相關(guān)管理要求,明確CSO作為重要點源污染進行管控,且制定區(qū)別于城市污水與雨水徑流污染的控制要求,開辟了可行性通道;②從CSO國家策略中比較寬泛的控制要求到后期更綜合的控制政策的制定,既有國家層面總體的統(tǒng)一控制框架,又強調(diào)了各地條件的巨大差異,各地具體采取“因地制宜”與“經(jīng)濟高效”的對策;③絕大部分城市仍然保留并沿用了合流制系統(tǒng),未全面推行“合改分”,重點控制溢流污染,局部區(qū)域的分流改造作為綜合技術(shù)措施的一部分納入總體方案時考慮;④強調(diào)合流制溢流控制的長期性與復(fù)雜性,以“九項基本控制措施”與“長期控制規(guī)劃”為主要手段,并建立分期實施與優(yōu)化調(diào)整機制,避免走彎路和付出額外的代價;⑤技術(shù)策略上“大截流系統(tǒng)”在美國部分城市有一定代表性。近年來,多個城市推廣綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施與CSO控制的結(jié)合,通過“灰綠結(jié)合”,實現(xiàn)總體方案在技術(shù)經(jīng)濟上的優(yōu)化,形成一個很強的發(fā)展態(tài)勢。
2 日本
日本城市的合流制排水系統(tǒng)大多是20世紀(jì)60年代以前建設(shè),70年代后期大規(guī)模城市化過程中,新建城市基本采用分流制系統(tǒng)。日本采用合流制排水系統(tǒng)的城市有195座,其中,人口超過100萬人的城市有11個,例如,東京與大阪均保留有大范圍的合流制區(qū)域(占比均超過80%)。從20世紀(jì)80年代開始,日本推進對合流制溢流的控制,至今也經(jīng)歷了近40年的發(fā)展。
日本由國土交通省長期負責(zé)國家層面合流制溢流控制的研究、總體策略的制定,以及各城市合流制系統(tǒng)改善情況的跟蹤與評估。通過修訂《下水道法》將合流制系統(tǒng)納入國家法定管理要求,提出明確的控制目標(biāo),并通過要求各城市制定針對合流制系統(tǒng)改善的專項長期計劃,落實相關(guān)控制要求,并在過程中不斷進行修正和調(diào)整。日本在對合流制溢流問題的長期研究、納入法律進行管控、編制長期規(guī)劃/計劃等方面與美國合流制溢流控制有很多共通之處。
此外,由于日本國土面積較小,各城市發(fā)展水平、氣候條件、排水系統(tǒng)差異相比美國較小。其次,城市管理水平普遍更高,雨水徑流污染負荷較低。第三,日本人口密度極高,城市用地空間更為緊張。在充分吸收美國合流制溢流控制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,日本基于自身特征對合流制溢流控制策略也作出調(diào)整:①日本針對各城市合流制溢流控制提出了更為具體且一致的控制要求;②更為普遍地建設(shè)大管徑截流與調(diào)蓄干管或深隧,綜合發(fā)揮截流、調(diào)蓄、調(diào)節(jié)、排放的綜合功能;③在技術(shù)策略中重視對溢流口的改造與就地處理技術(shù)的創(chuàng)新,以及對污水處理廠等“末端”處理設(shè)施雨季運行工藝的改進。
3 德國
德國合流制排水系統(tǒng)主要集中在南部城市,北部城市以分流制為主。德國多個城市在其排水總體規(guī)劃中提出利用50年左右的時間內(nèi)實現(xiàn)全面“合改分”,但實際實施難度較大,進展緩慢。德國大部分城市保留了其合流制排水系統(tǒng),從20世紀(jì)70年代開始,大量不同類型雨水調(diào)蓄設(shè)施開始建設(shè),在保障污水處理效能的情況下,對雨水及溢流污水的分散調(diào)蓄,以及過流凈化處理,成為德國合流制溢流控制的重要技術(shù)策略。
原文下載:
14-楊正典型發(fā)達國家合流制溢流控制的分析與比較.pdf
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