德國(guó)近10年共投入30億歐元整治排水管道——德國(guó)排水管道設(shè)施介紹

唐建國(guó)1張悅2

（1 上海市水務(wù)局，上海200050；2 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，北京100835）

摘要：根據(jù)德國(guó)水協(xié)（DWA）的調(diào)研資料，詳細(xì)介紹了近年來(lái)德國(guó)排水管道的基本情況，包括排水管道長(zhǎng)度、污水納管率、管齡狀況、管材狀況、排水管道檢測(cè)情況、管道缺陷狀況、檢查井缺陷狀況、外部滲入水量等，并對(duì)德國(guó)排水管道系統(tǒng)維修整治情況進(jìn)行了分析。

0前言

德國(guó)自1984年開始對(duì)排水管道狀況進(jìn)行全面的調(diào)查，1995年后形成了3年進(jìn)行1次調(diào)查的制度。2004年開始大力推進(jìn)對(duì)公共排水管道進(jìn)行電視或者其他光學(xué)檢測(cè)。德國(guó)水協(xié)（DWA）于2009年對(duì)德國(guó)公共排水管道情況做了全面總結(jié)和評(píng)價(jià)，并增加了排水管道的可使用年限和剩余使用年限的評(píng)估內(nèi)容。

我國(guó)近年發(fā)布的《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的通知》（國(guó)發(fā)［2013］36號(hào)）、《關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知》（國(guó)辦發(fā)［2013］23號(hào)）、《關(guān)于加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)和管理的指導(dǎo)意見》（國(guó)辦發(fā)［2014］27號(hào)）等文件，以及2014年1月1日起施行的《城鎮(zhèn)排水與污水處理?xiàng)l例》（中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第641號(hào)）為我國(guó)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、保護(hù)城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)提供了法律依據(jù)和保障。

本文在介紹德國(guó)排水管道近況和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，論述了我國(guó)排水管道建設(shè)和管理應(yīng)遵循的原則，對(duì)貫徹國(guó)務(wù)院文件和排水條例有指導(dǎo)和借鑒意義。

1德國(guó)排水管道的基本情況

1.1排水管道長(zhǎng)度

近年來(lái)，德國(guó)排水管道長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1，可以看出，2007年德國(guó)公共排水管道總長(zhǎng)度達(dá)540.723 km，較2004年增加5％，按照居民人口數(shù)折算，平均每人6.16 m。其中，合流制排水管道長(zhǎng)度占44.22%，分流制中的污水管道長(zhǎng)度占34.63%，分流制中的雨水管道長(zhǎng)度占21.15%；平均24.83 m有1座檢查井，2007年德國(guó)排水管道類型統(tǒng)計(jì)見表2。

1.2污水納管率

德國(guó)衡量污水收集水平的指標(biāo)為污水納管率，其按污水管網(wǎng)服務(wù)范圍的居民人口數(shù)計(jì)算，即納管人口數(shù)占總?cè)丝跀?shù)的百分?jǐn)?shù)，這種方法直觀反映了污水的收集情況。2004年和2009年德國(guó)污水納管率統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3，可以看出，2009年德國(guó)全國(guó)平均污水納管率為98.8%，較2004年提高了1.2%，且呈現(xiàn)城鎮(zhèn)規(guī)模越大污水納管率越高的特點(diǎn)。

1.3管齡狀況

德國(guó)排水管道平均管齡為41a，2/3的已建管道管齡在50 a之內(nèi)，德國(guó)排水管道管齡狀況統(tǒng)計(jì)見表4。調(diào)查分析稱，這些管道平均可使用年限為80 a，推算剩余使用年限平均為47.1 a，德國(guó)排水管道平均可使用時(shí)間及剩余時(shí)間統(tǒng)計(jì)見表5。

現(xiàn)狀排水管道的平均可使用時(shí)間和剩余使用時(shí)間，是2009年調(diào)查新提出的概念，其意義在于有助于更加直觀掌握排水管道狀況，有助于維修和更新計(jì)劃的制定。

1.4管材狀況

德國(guó)排水管道管材統(tǒng)計(jì)見表6，可以看出，德國(guó)排水管道主要是以陶土管、混凝土/鋼筋混凝土管為主，近年來(lái)，盡管樹脂混凝土管和化學(xué)建材（塑料、玻璃纖維）管道使用量有所增加，但是其所占比例仍然很小。

1.5排水管道檢測(cè)情況

為了更加有效掌握排水管道實(shí)際狀況和各類缺陷情況。德國(guó)大力推進(jìn)電視、聲納等檢測(cè)手段的使用，80%以上的排水管道已進(jìn)行過(guò)電視或者其他光學(xué)方法的檢測(cè)，公共排水管道（渠）及檢查井的檢測(cè)周期平均為12 a，德國(guó)排水管道檢測(cè)率和檢測(cè)周期統(tǒng)計(jì)見表7。

1.6管道缺陷狀況

經(jīng)調(diào)查和檢測(cè)，管道缺陷中比例最高的是接口損壞和管體裂縫，其次是有障礙物，內(nèi)壁損害（腐蝕、磨損）、錯(cuò)口（橡膠圈凸出）和特殊缺陷也是常見缺陷，平均每處缺陷長(zhǎng)度6.15 m，具體見表8。

1.7檢查井缺陷狀況

檢查井的缺陷情況與以往調(diào)查相似，發(fā)生頻次和所占比例最高的缺陷仍然是井蓋和蓋座損壞，其次是爬梯的損壞和管道與檢查井的銜接，具體見表9。

1.8外部滲入水量

通過(guò)對(duì)88個(gè)城鎮(zhèn)的公共排水管道（合流管和污水管）和私有排水管道調(diào)查，絕大部分認(rèn)為有外部滲入水進(jìn)入（見表10）。所謂外部滲入水是指通過(guò)管道破損處、非密封的接口處、與河道貫通處、檢查井井壁、井蓋孔等進(jìn)入排水管道的地下水、河水和徑流雨水。從調(diào)查情況看，絕大多數(shù)管道中的外部滲入水量沒有超過(guò)25%，所調(diào)查城鎮(zhèn)排水管道的出現(xiàn)外部水滲入長(zhǎng)度見表11。

但是，據(jù)DWA資料介紹，德國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠年處理水量約100億m³，其中52億m³為“純”污水，21 億m³為外部水，27億m³為雨水，也就是說(shuō)德國(guó)的外部滲入水量約為旱流污水（“純”污水與的外部滲入水量之和）的28.8%。可見，外部滲入水量的影響是非常明顯的，不能夠被忽視。德國(guó)認(rèn)為今后外部滲入水量的調(diào)查應(yīng)在更加小的排水范圍和管道段上進(jìn)行。

2德國(guó)排水管道系統(tǒng)維修整治情況

2.1整治的需求

德國(guó)按管道病害缺陷的嚴(yán)重程度等因素，將排水管道維修整治緊迫程度分為5級(jí)，分別是：0級(jí)，需要立即整治修復(fù)；1級(jí)，近期內(nèi)需要整治修復(fù)；2級(jí)，中期內(nèi)需要整治修復(fù)；3級(jí)，長(zhǎng)期內(nèi)需要整治修復(fù)；4級(jí)，不需要整治修復(fù)。

根據(jù)2009年檢測(cè)結(jié)果，評(píng)價(jià)有17%的管道設(shè)施處在0～2的級(jí)別中，也就是說(shuō)這些管道設(shè)施需要在中、短期內(nèi)整治修復(fù)。2001年和2004年的檢測(cè)也是類似結(jié)論，詳見表12。

2.2維修整治工藝

管道維修整治是指通過(guò)各種技術(shù)手段的處理，消除存在的缺陷，改善或者使得其達(dá)到預(yù)先規(guī)定的狀態(tài)，滿足排水管道功能要求。

德國(guó)將維修整治措施分為修理、修繕和更新3類。其中，修理是指局部小范圍的缺陷排除；修繕是指在完全或者部分利用原始管道材料的情況下，通過(guò)措施，改善排水管道當(dāng)前的狀態(tài)；更新是指在原管位（包括內(nèi)部）或者另外的位置實(shí)施新的排水管道（替代原有排水管道），恢復(fù)排水管道的功能。表13是各種整治工藝技術(shù)的使用情況，在這些整治措施中，管道更新是主要措施，而且以開槽埋管居多。但是與2001年相比，管道更新中封閉更新方法的使用率提高了近1倍。

與德國(guó)維修整治技術(shù)相比，我國(guó)定義為非開挖修理的翻轉(zhuǎn)法、短管內(nèi)襯、各類套環(huán)、涂層修理等工藝屬于德國(guó)的修繕類技術(shù)，注漿等屬于德國(guó)的修理類，而我國(guó)常用于燃?xì)獾裙艿赖乃楣芊ê?/span>U型管技術(shù)屬于德國(guó)的封閉更新。

2.3維修整治后使用年限

維修整治后使用年限也是2009年調(diào)查新提出的概念，這對(duì)于比選維修整治工藝和投資費(fèi)用有著重要意義。不同的整治工藝，維修整治后使用壽命差異很大。比如，經(jīng)修理類技術(shù)整治后，平均使用壽命為23 a；修繕類技術(shù)為47 a，更新類技術(shù)則為82 a，各類維修整治工藝技術(shù)使用壽命見表14。

2.4維修整治的費(fèi)用需求

檢測(cè)的目的是發(fā)現(xiàn)缺陷，而維修整治的目的就是消除缺陷，恢復(fù)功能，延長(zhǎng)使用壽命。德國(guó)每年都要花巨資對(duì)缺陷進(jìn)行整治，表15反映了德國(guó)近年來(lái)管道整治的投入情況，2004～2013年共計(jì)投入29.8億歐元，整治管道長(zhǎng)度3668 km，平均整治每米管道花費(fèi)813歐元。

從表12得知，德國(guó)有17%的管道設(shè)施處在0～2的級(jí)別中，也就是說(shuō)這些管道設(shè)施需要在近、中期內(nèi)整治修復(fù)。按照2009~2013年調(diào)查，平均整治每米管道需要729歐元，則17%的管道整治需要669億歐元。

德國(guó)有近1350萬(wàn)個(gè)檢查井，井蓋（井座）損害率為37%，德國(guó)認(rèn)為該整治的工程量是非常巨大的。按照10年整治1次和每個(gè)井蓋（井座）整治成本500～1 000歐元計(jì)算，每年需要2.5～5億歐元，相當(dāng)于每個(gè)居民每年3～6歐元。

注：該文德國(guó)調(diào)查文獻(xiàn)已獲德國(guó)水協(xié)DWA翻譯授權(quán)，其版權(quán)歸德國(guó)水協(xié)DWA。

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本篇文章節(jié)選自《給水排水》雜志2015年第5期