排水管网维护中的高新技术应用探析

摘要：排水管网是城市建设和发展中必须的一项基础设施，随着城市功能的日趋完善，管网系统也变得更为复杂。针对城市排水管网的管理和维护也应当适应城市发展的趋势，加强高新技术在管网维护中的应用和普及。分析了当前在城市排水管网管理和维护中的新技术，GIS、管道电视检测及非开挖管道修复技术的应用和发展趋势。

关键词：城市排水 排水管网 高新技术

中图分类号：S276文献标识码： A

随着我国城市化进程的加快，地下排水管网的普及程度越来越高，针对城市排水管网的管理和养护显得尤为重要。为了避免管道损坏给人们带来的各种损失和不便，需要有计划地对管道进行养护，定期检查和维修。其中最重要的是加强新技术的推广和应用，改变原有的排水管网的管理和养护理念，让养护维修和管理手段逐步向信息化管理、机械化施工过渡，有效提高排水管网的收集排放效率，创造更大的社会、环境和经济效益，这也是整个排水行业发展的必然趋势。

1GIS在城市排水管理系统中的应用

目前，我国很多城市为了解决传统意义上管理城市排水管网的缺陷，纷纷建立排水地理信息系统，系统融计算机图形和数据库于一体，储存和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机结合起来，根据实际需要准确真实、图文并茂地输出给用户，满足市政部门对排水系统的运行管理、设计和信息查询的需要，借助其独有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策分析。

1.1城市排水管网GIS 管理与设计

排水管网的隐藏性、埋设位置的集中性决定了系统数据必须完整、准确，具有现势性，这要求排水管网系统是一个动态可维护的系统。利用GIS技术，建立城市工业及生活小区污水排放的污染源空间和属性数据库，通过将水质模型与各种规划模型扩展到GIS 分析模块后，可建立实用的决策支持系统；另外，利用GIS 技术和排水系统模型程序包，在设施管理中自动成图的联合使用下，可以更好地进行排水管网系统的优化分析。

1.2管网应急预警系统分析

城市排水管网的功能会因各种类型故障而破坏，如何快速、准确地找出事故点的位置，及时调度阀门，使维修时间最短、造成的影响最小。关闭的阀门最少，成为保证排水管网可靠性的关键所在。传统的处理方案会因图纸量非常大，难以及时地提供管网的结构信息，但是应用GIS 排水管网应急预警系统，可以根据用户反映的街区名称，在管网地图和属性数据库中查找相关图档，准确地确定管道的管段编号、管径、管材、埋深等数据，将这些数据打印出来交给施工人员，能够迅速准确地进行维修。

1.3水质污染状况和趋势分析

在区域水体质量评价工作中，应用GIS空间分析功能，如通过叠加分析可以提取区域内水体分布图、水体污染程度图；通过缓冲区分析，可对图上要素做出包含或临近分析，如显示水体污染源影响范围大小，这些都可为环保局决策人员及时提供信息。

2 管道电视检测在城市排水管网中的应用

管道电视检测也叫CCTV检测，它是目前国际上用于管道状况检测最为先进和有效的手段近两年国内一些城市，如上海、广州、深圳等已经开始引进该类检测系统，并取得了非常好的效果CCTV的基本设备包括摄像头、灯光、爬行器、电线(线卷)及录影设备、电源控制设备、监视器、承载摄影机的支架和长度测量仪等检测时操作人员在地面远程控制CCTV检测车的行走并进行管道内的录像拍摄，再由相关的技术人员根据这些录像进行管道内部状况的评价与分析利用CCTV检测可以直观的反映出管道内部的各种不良情况:腐蚀、坍塌、老化、障碍物、有无错口及支管位置等等，并确定污水管道的技术状况，根据CCTV管道检测的结果，使技术人员能够了解管道状况，判断所需要维修的部位，评估修复所需的工作量和采用的修复方法，根据内部情况进行预防性维修，这样能有效预防管道的各种问题，大大降低管道损坏带来的各种损失。

建立排水管网在线监测系统，就好比在错综复杂且隐蔽性很强的地下排水管网中装上了“电子眼”，通过实时传输的数据我们就能够及时了解管网的运行状况，通过数据分析还能找出存在淤积和堵塞的管段，为管网养护工作提供依据。

1)准确了解管网排水规律，及时掌握管网运行状况。排水管网液位在线监测系统的建立，使我们能够实时地了解管段的过流能力，通过数据分析就能准确了解各管段内的排水规律，出现排水高峰和低峰的时间，下游泵站或厂区在不同运行水位下对上游管网系统的影响，降雨对合流制排水系统的影响等，这样就能为科学决策、合理调度提供依据。

2)通过数据分析，制定明确的管养计划。重力排水管道设计时一般按均匀流考虑，这样管道水力坡度等于管道底坡值。对于运行条件较好的排水管网，管道的水力坡度往往略小于管道底坡值，如果管道的水力坡度远小于管道底坡值说明该管段及下游管段过流不畅，管道容易出现淤积；如果管道水力坡度异常变大，说明两监测点间管段出现淤塞，需要立即进行清疏。

3非开挖管道修复技术

3.1翻转内衬法

将无纺毡布或有纺尼龙粗纺布与聚乙烯或聚氯乙烯、聚氨酯薄膜复合成片材，根据介质不同选择工艺膜，然后根据被修管道内径，薄膜向外缝制成软管，并用相同品种薄膜条封住缝合口，排出软管内空气，加入树脂，瓣压使树脂与软管浸渍均匀，然后利用水或气将软管反转进入被修管道内，此时软管内树脂面翻出并紧紧贴在己清洗干净的被修管道内，经过一定时间或温度，软管固化成钢性内衬管，从而达到堵漏、提压、减阻的管道修复目的。

3.2螺旋缠绕法

该技术主要是通过螺旋缠绕的方法在旧管道内部形成将带状通过压制卡口不断前进形成新的管道，新管道卷入旧管道后，通过扩张贴紧旧管壁，最后固定。管道修复后内壁光滑，过水能力比修复前的混凝土管要好，而且材料占地面积较小，适合长距离的管道修复。管道可在通水的情况作业，水深30%通常可正常作业。新管道与原有管道之间可不注浆或注浆。

3.3穿插内衬

该方法采用U型缩径方法或物理挤缩方法使原本与被修复管道内径相同的内衬PE管外径缩小，以减少拉入被修复埋地管道时的摩阻，保证PE内衬管在穿插过程中不被损伤，PE内衬管材到位后，两端密封打压，使内衬PE管迅速膨胀，恢复原型并涨紧在内衬管道内壁上，形成PE管中管。

4 排水管网的发展趋势

数字排水技术是第 4代的城市排水管网管理技术，它采用先进的计算机网络信息技术，借助各种传感器，可以对排水管网状态进行实时检测，提高数据精确度，减轻人员操作负担；还可以实时采集管网在线数据，进行动态分析和模拟，为排水管网的规划管理、运行养护、更新改造提供可靠依据，通过非开挖管道机械修复技术或者真空吸泥车清掏技术，及时对病害管网进行修复，达到提高城市雨、污水管网的收集排放效率，快速应对各种突发状况，保障城市公共服务的质量和城市安全的目的。

5 结束语

排水管网系统是一个城市的基础设施，承担了城市雨、污水合理排放的任务，应对其进行定期的养护和修复。只有充分发挥城市排水设施功能，才能保障城市公共服务的质量和城市安全，创造良好的社会、环境、经济效益。因此，在现有基础上要不断提高管道的排水能力，引进先进的排水管网的技术和管理手段、更新观念，大力推广新技术的实际应用，以加速排水行业的不断发展。

参考文献：

[1] 雷景峰.水位监测信息系统在排水管网管理中的应用[J].中国给水排水，2010,26(20).

[2] 彭巧瑜，徐海峰，卢方.GIS地理信息系统在绍兴市排水管网中的应用[J].中国给水排水，2010，26(18).

[3] 杨光.城市排水管网的现代化管理[J]. 给水排水工程，2010(01).