城镇污水输送系统安全性评估研究与应用 董卫华1，陈爱朝2 (1.杭州市市政设施监管中心，浙江杭州310003；2.杭州市水务控股集团有限公司，浙江 杭州310009)

污水输送系统是保障城镇正常运行的重要配套基础设施之一，污水输送设施在使用过程中，受内外因素的影响，其输送能力将逐渐减弱，近年来一系列污水系统的突发事件促使人们越来越重视城镇污水系统的安全问题。同时，随着城镇规划布局的不断调整以及城区范围的不断扩张，现有污水输送系统布局是否合理、运行是否安全、是否能适应城镇规划发展需求，均需通过建立城镇污水输送系统安全性评估体系，全面评价现状污水系统存在的风险，以便尽早制订计划，尽早优化系统布局。

1 污水输送系统安全性评估体系

1.1 定义

城镇污水输送系统安全性评估体系是在规定的时间和条件下，对污水系统内的输送管道、提升泵站稳定、持续地完成预定功能的能力进行评估的体系。安全的城镇污水输送系统应达到“系统合理、质量保证、功能完好、风险可控”四个方面，城镇污水输送系统安全性评估体系的制订应紧紧围绕以上四个方面展开。

① 系统合理是指污水系统布局总体合理，调度网络顺畅，调度手段多样，系统的主动适应能力强。

② 质量保证是指污水管网和提升泵站的性能良好，管道、构筑物及设备的抗腐蚀性能强，结构性能良好，无明显沉降及漏损。

③ 功能完好是指污水管网和提升泵站均能正常有效地运行，完全满足现状或规划输送能力的需求。

④ 风险可控是指实时在线监测监控设施到位，管网数字化、管理信息化。

1.2 评估体系架构

1.2.1 评估类别

以“系统合理、质量保证、功能完好、风险可控”四要素为依据，将城镇污水输送系统风险类别划分为系统风险、质量风险、容量风险、运营风险。

① 系统风险。主要评估污水系统自身缺陷（系统布局不合理、系统之间调度网络不畅通、系统自身存在缺陷等）引发的各类风险。

② 质量风险。主要评估污水设施结构或质量发生变化引发的各类风险。

③ 容量风险。主要评估污水管道边界条件变化（污水汇水范围变化、地块开发强度提升、雨污分流不彻底等）及提升泵站能力不足引发的各类风险。

④ 运营风险。主要评估管理养护技术手段落后、监管不到位等引发的各类风险。

1.2.2 评估方法

污水系统安全性评估采用层级分析法（Analytic Hierarchy Process,AHP），将复杂问题系统化、简单化，从不同层面进行层级分解，并通过量化判断，建构各层级评估因子的相对权重值。依据AHP所求得各评估因子相互权重值后，再利用简单加权法（SAW）计算总值。

1.2.3 评估对象层次

风险评估对象分大系统、主干系统、次干系统三个层级，以次干系统为最小评估单元。

1.2.4 评估体系

① 评估指标体系

评估指标体系由目标层、主评估因子层、子评估因子层三部分组成。目标层即为污水输送设施安全运行状态；主评估因子层指标包含系统应急能力、输送能力、质量状况、实时监控能力等综合指标；子评估因子层指标为主因子层指标下细分的分项评估指标。

② 指标体系权重

根据指标在评估体系中的重要性，可划分为主要指标、次要指标及一般指标。

a.主要指标是污水输送安全评估体系中最重要的指标，对污水系统安全运行起关键作用，主要指输送能力，权重值取60%。

b.次要指标的重要性仅次于主要指标，对污水输送系统安全运行产生较大影响，主要包含系统应急能力、设施质量状况等指标，系统应急能力权重值取15%，设施质量状况权重值取20%。

c.一般指标对污水系统安全影响相对较小，主要包含实时监控能力，权重值取5%。

③ 指标及权重汇总

根据污水输送系统安全性评估指标体系及权重的分析，汇总形成表1。

表1 污水输送系统安全性评估体系

1.2.5 评估级别划分

① 评估因子评价标准

子评估因子中的单因子按百分制5级分级评价，则实际得分分值等于权重×对应的评价标准得分。

子评估因子的分级评价标准如表2所示。

表2 子评估因子分级评价标准

② 评估级别划分

根据各层级评估因子之权重值，运用简单加权法，计算评估得分，根据评估得分高低，将城镇污水输送系统风险级别划分为：健康级、亚健康级、轻风险级、中风险级、重风险级，见表3。

表3 城镇污水输送系统风险级别划分

2 实例评估

按照上述模型和方法，对杭州市主城区污水输送系统的安全性进行评估。

2.1 基本慨况

杭州主城区污水输送系统建设始于20世纪60年代，现已建成第1~6污水系统，城西污水系统及之江污水系统尚在建设中，主干管网长>800 km，设有70余座泵站。

2.2 主干系统评估结果与分析

按照上述评估体系，经对杭州主城区第1~6污水主干系统评估，各污水主干系统的得分见表4。从评估得分可知，第一污水主干系统处于轻风险级，主要原因是没有可调度能力且输送能力不足，管道建成较早，质量存在一定隐患；第二污水主干系统处于中风险级，主要原因是系统采用截流式合流制排水体制，输送能力不足，且管道建成较早，质量存在较大隐患；第三污水主干系统、第四污水主干系统、第五污水主干系统及第六污水主干系统均处于亚健康状态，主要原因为可调度能力不足。

表4 污水主干系统评估得分

2.2 大系统评估结果与分析

经对杭州主城区污水输送大系统评估，现状大污水系统得分为68分，处于轻风险级，主要原因是第一污水主干系统、第二污水主干系统的风险级别较高，各主干系统间、各污水厂间的调度能力不足所致。

2.3 措施与建议

根据杭州主城区污水输送主干系统及大系统评估结果，应对存在的问题尽快采取措施，使各主干系统及大系统至少提升至亚健康状态以上。

① 强化对污水输送管道的CCTV检测，特别第一污水主干系统、第二污水主干系统的管道质量检测，检测内容包括结构性检测和功能性检查，为污水系统管道质量改善提供依据，必要时采取局部维修或翻建措施。

② 加强雨污分流改造，强化已完成雨污分流改造区域的检查，避免施工不到位导致存在雨污混接现象；同时，尽快推进第二污水系统的截流系统改造完善，降低截流水量风险。

③ 建设各污水主干系统间的双向调度管线，提高各污水主干系统间的调度能力；同时，尽快开展(城西污水厂—之江污水厂)、(之江污水厂—七格污水厂)、(城西污水厂—七格污水厂)等各系统之间的连通网络建设，以提高污水厂间事故应急处置能力。

④ 加快推进污水系统流量、水位、水质等在线监控设施布局建设，为污水系统运行、评估分析、决策提供第一手基础数据。

⑤ 尽快完成污水输送系统GIS管网信息系统建设，建设污水输送系统调度辅助决策模型，实时监控并按要求调度污水输送设施运行。

3 结语

污水输送系统能否安全稳定运行，关系到一座城市的生态环境治理，甚至影响到当地居民的正常生活。开展污水输送系统安全性评估，有利于城市管理者及早发现问题、解决问题，建立真正意义上“可控”的污水输送系统。

（本文发表于《中国给水排水》杂志2015年第14期“述评与讨论”栏目）

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