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城镇排水管网提质增效措施研究

刘佳敏

上海市,200001

摘要: 近年来随着我国经济的快速发展,生活污水和工业废水总量不断上升。污水管网作为污水收集和运输的核心单元,在保持城市环境卫生、保障城市正常运转中发挥了重要作用。我国的污水管网建设和管理过程中还存在部分问题。污水管网资料系统化、信息化、智慧化程度不足,排水管网管理、运行及维护不便;管网错接、漏接,致使污水直排,污水管网收集效率降低;受自然因素、施工质量和后期养护管理等方面影响,公共排水总管不可避免存在破损、变形、腐蚀和脱节等结构性缺陷,使得地下水及河水大量渗入排水总管,易引发管道塌陷、检查井沉降等次生事故。污水管网收集效率不佳导致污水处理厂进水浓度长期偏低,自然水体中污染物浓度偏高。
关键词: 城镇排水管网;提质增效;措施
DOI:10.12721/ccn.2023.159231
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引言

供排水管网作为城市的生命线,是水务企业提升运营、管理和服务水平的关键环节,也是推动实现城市直饮及水环境、水安全双提升目标的核心。智慧水务作为体现城市管理智能化水平的重要标志之一,是智慧城市的重要组成部分。智慧水务的发展可有效优化城市运行资源配置,完善公共服务。在信息化高速发展进程中,传统水务管理体系与模式已经无法很好地应对城市供水的诸多需求,并会引发一些不利问题,对城市供水效率与质量均造成影响。

1城镇污水管网常见问题

根据多座城市排水管线排查成果及相关工程经验可知,一般城镇污水管网常见问题有雨污混接、外水渗入、通行不畅、断头管等。雨污混接及外水渗入是导致污水处理厂进水浓度偏低的主要原因。雨污混接会导致污水错接入雨水管道经沿河雨水排口流入自然水体,同时雨季时大量雨水混接入污水管道造成污水处理厂处理水量陡增、污水进水浓度降低。外水渗入主要是由于管道破裂或检查井防渗不合格导致地下水进入污水管道,造成污水厂进水浓度降低。通行不畅和断头管造成污水管道长期高水位运行,污水不能及时输送至污水处理厂处理。较高的运行水位易造成污水向雨水管道中漫溢,甚至造成现状部分截流管道中截流污水不能自流入污水管道。

2排水管网缺陷检测技术与管理研究现状

红外温度仪方法根据物质分子运动产生红外辐射的原理,利用管道周围土壤和渗透点的温度差,进行红外温度检测。该方法可利用设备进行工程现场温差测量,并实时生成温度曲线图,进而分析得出管道渗漏情况。此方法最大的缺点,在于无法精准反映缺陷及破损的规模尺寸,并且对工程现场的温度要求较高。管道闭路电视检测系统(CCTV)是使用最久的检测系统之一,主要由三个部分组成,包括主控器、操纵线揽架、带摄像镜头的爬行器。但是当管道内存在杂物时,可能导致爬行器镜头浸入水中,或者在管道内无法行走,无法有效检测水下情况,影响检测质量,同时检测成本较高。撞击回声法是一种无损伤的管道外测量方法。它的原理是管道壁在冲击碰撞下会产生应力波,应力波在管道中经历反射和传播,由检测装置接收应力波,并分析应力波差异性,得出管道内外部的缺陷及破损。该方法对管道材质有要求,管材要求具有较强应力波传导性,并且要尽量排空,内部不要有太多杂质填充物。

3排水管网提质增效基本途径

3.1管网高效运行维护

经计算,我国人均排水管道长度为0.88m。污水管网的快速建设与大规模的更新使得城市污水管网管理更加困难。我国排水管道建设长度快速增加,污水处理厂数量也有所上升,但我国在污水治理领域的发展还有充足的上升空间。为了提高污水管道的安全运行水平,运营单位应掌握区域内污水管道被破坏的可能性及破坏后果。理清规模大、管龄不同的管道目前现状和运行状况,确定管道检测维护的优先顺序,梳理维护方案对管道进行主动维护,减少甚至避免污染事故发生、保证污水管道安全运行。管道空间定位方面,在确定管道维护对象后,应准确定位待维护管道的空间位置,较少不必要的工序投入,对管道实施精准维护。

3.2技术交底

传统的施工技术交底方法是让技术人员现场讲解或施工人员自行查阅资料来掌握技术要点。由于个人的理解和识图能力不同,很难保证每位施工人员能正确理解并掌握项目的施工技术,这种方式存在局限性,并且供排水管网在地下不方便去现场查看,所以在施工技术交底过程中运用BIM技术,可以将技术交底的内容通过工程模型或是视频的方式进行展示,使施工人员能够更直观地了解整体施工流程和其中的重点难点,更为全面准确地理解施工交底的内容,达到施工指导的目的,从而使施工步骤更为规范。通过综合管网施工的实际应用表明BIM技术的应用使工程交底更为直观,便于施工模拟、优化施工工序、快速统计工程量。为了避免在管网施工过程中发生潜在事故,需要对施工现场进行持续监测,以防止施工人员受到人身伤害和致命危险。将BIM监测数据在施工过程中动态使用,实现实时可视化,并与施工前的评估数据做对比,可以发现项目数据是否有偏差,以便及时采取相应措施。

3.3健全污水管网管护制度

①建立城市排水管道周期性排查检测评估制度,排水主管部门应积极谋划建设地理信息系统(GIS),实现排水管道信息化、账册化管理;②规范污水用户接入制度,严格实施排水许可管理制度;③所有排水管道新建、改建工程施工完成移交运行前必须经管网CCTV排查检测合格后方可竣工验收;④建立常态化管道养护队伍,加大财政投入,对于日常巡视过程中发现的井盖破损、井室渗漏等问题进行立即整改并形成台账。

3.4管网实时在线模型

水务实时预警方面,在线模型对监测数据综合分析,24h动态掌握管网全参数(压力、流速、流向、水龄、水损等)运行状态;通过算法对管网事件,如爆管、异常关阀、水厂异常断电和管网水质等进行风险识别及事故风险实时报警,及时发现管网的潜在风险;管网精细化管理方面,一线工作人员在进行现场操作(如阀门)前,可通过移动端进行后台模型计算获取本次操作的风险等级评估,再进入相应的工作流程,如涉及可能导致高风险(如水质污染风险)等级的操作,需要获取相应的操作处置授权,从而切实提高以往管网现场工作管理反馈不及时、资料更新滞后等带来的安全隐患。

3.5统筹规划,各部门高效协作

排水管网建设时间跨度较大,管理部门和不同时期的设计部门存在更换,前期的资料收集过程需进行统筹规划。从全局出发,对各方面、各部门进行统筹,集中资源,促使各部门之间高效协作。在系统搭建过程中,考虑后期各类用户的实际用途,对不同部门的展示界面侧重点应有所区别,如主管部门住建局的版本能够实时展示“厂—站—网”全面数据,直观了解各系统运行情况,对实际负责管网巡检和运维的工人的版本,界面操作应以简洁为主,便于数据和资料录入,保持系统数据更新效率,充分发挥数据指导价值。

结束语

城镇污水管网提质增效工作整体工程流程较长,从排水管网排查检测、改造设计、施工建设到后期管网养护管理,所有流程对污水管网提质增效工程成效有较大影响。城镇污水管网提质增效注定是一项长期工程,不可能一蹴而就,因此建设单位应做好长效机制建设,科学制定工程进度和排水规划,争取打赢这场攻坚战,实现生态效益、经济效益和社会效益共赢。

参考文献

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