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高新技术在通用增强型排水管网检测维护中的应用

2014-01-02 09:13:20 山东融汇管通股份有限公司 阅读
1.排水管网管理和维护现状
        以济南为例,管道的病害造成地下水渗入量在老城区已超过污水总量的20%,在雨水窨井或雨水口发生漫溢的频率加大,严重影响环境卫生。由于地下水稀释作用,进入城市污水处理厂的原生污水的浓度偏淡,从而影响到污水处理厂按设计参数运行,降低了污水处理厂的运行效率和处理效果。地下水长期的搬运作用,排水管道附近土壤流失,使路基松动,路面高低不平的情况在济南随处可见,路面塌陷危害交通安全的事故时有发生。排水管网的正常运行与否同城市人民群众的日常生活息息相关,因此对于排水管网的管理者来说,其一在选着管道上尤其重要,现在市场HDPE通用增强型网状结构壁管简称通用增强型排水管,不论是在价格和其抗开裂,安全环保,使用寿命长等性能方面是市政排水管的首先,占80%的排水管中,其二建立合理的排水管网管理机制、采用先进的排水管网维护方法是保证排水管网正常运行的有力保障。
       由于受管理体制、资金等影响,我国城市的排水管道病害往往在出现初期,得不到发现和修理,等到发展出现重大事故时才做应急处置,并且由于受技术手段的限制,对于众多存在复杂问题的管道缺乏有效的维护方法。基于gis的排水管网管理技术、管道检测技术及非开挖技术等被用于排水管道管理和维护领域,能有效地解决了各种难题,丰富了排水管网的管理和维护手段,并且能大大降低排水管网管理和维护的时间和成本。
2.基于gis技术的排水管网计划管理
        地理信息系统(geographic information system,简称gis)能够描述与空间和地理分布有关的数据, 基于gis技术的排水管网信息管理系统将基础地理信息和排水管网信息有效地融合一体,以实现对排水管网的动态管理和维护。
 a.排水管网普查
       排水管网普查主要采用物探、测量等方法查明排水管道现状,包括的内容有:排水管线和窨井的空间位置、埋深、形状、尺寸、材质、窨井及附属设施的大小等。我国较早就开展了地下管线普查的工作,经过多年的发展和积累管线普查已经形成了成熟的技术标准和规范,为排水管网普查和数据采集奠定了基础。
       排水管网普查是涉及到物探、测绘、计算机、地理信息等多专业的综合性系统工程,包括排水管线探查、排水管线测量、建立排水管线数据库、编制排水管线图、工程监理和验收等部分。因此,必须在排水管网普查的组织和实施中实行工程监理监督制度,保证排水管网数据质量。
 b.建立基于gis的排水管网信息管理系统
       排水管网信息系统是在硬件、软件和网络的支持下,对排水管线信息进行存储、分析管理和提供用户应用的技术系统,是管网普查的重要组成部分,是最能体现普查成果的体现方式,保持成果现势性的有效手段。因此建立该系统是排水管网普查后实现管网数据科学化管理的保证。排水管网信息管理系统包含的功能有:数据检查、数据入库和编辑、地图管理、查询与统计、空间分析、排水管道检测管理、管道养护管理、数据输出、用户管理等。
       我署于1998年开展全区市政道路综合管线的探测普查,同期建立“城市道路综合管线信息系统”和“排水系统”并应用于:
       城市道路占路掘路管理及其审批
       管线施工配合协调
       工程紧急抢修
       排水系统改造设计
       管线图档管理
       为城市建设和管线规划设计单位提供设计数据
       为施工、房地产和住宅配套等单位提供咨询服务
 3.排水管道的检测技术
        排水管道的检测目的主要是用来检查排水管道的健康状况,检测的对象包括污水、雨水、合流管道及附属设施。管道检测按任务可分为普查、紧急应对检测、竣工验收确认检测、交接确认检测、来自其他工程的影响检测和其他检测。排水管道的缺陷分为功能性缺陷和结构性缺陷,功能性缺陷检查主要是检查管道的畅通情况,结构性检查主要是检查管道构造的完好程度。       
下图为传统检测手段:        
潜水检查             量泥斗            反光镜
目前国际上较先进的排水管道检测手段主要有两种:cctv检测和声纳检测。 
 
a.cctv检测(close circuit television inspection)
       cctv检测为管道闭路电视内窥检测,在国外称管道cctv检测,此方法于90年代中期引进国内用于管道内部状况及排水管道健康检测,它是国际上目前用于管道状况检测最为先进和有效的手段。欧美等发达国家较早使用该方法作为排水管道健康检查及新建排水管渠的验收的有效手段,济南已于上世纪90年代引进该方法开展市政排水管道管理和养护的协作工作,并发挥了巨大的辅助决策作用。
     
 cctv检测工作图
       cctv检测仪装备有最先进的摄像头、爬行器及灯光系统,完全由带遥控操纵杆的监视器控制,该系统可进行影像处理、控制摄像头的旋转和定位。工作人员根据不同管径,可以选用不同型号的cctv,通过它能够将管道中的情况一览无余。在检查前首先要通过高压冲洗车对所需检测的管段进行冲洗,确保cctv车能顺利通过,封堵上游管段,抽出被检测管道中的污水,待被观察管道中水深不至于淹没cctv摄像头时即可投入工作。
 
 b.声纳检测(sonar inspection)
       声纳是一种利用声音进行探测的工具,声纳检测是利用管道成像声纳检测仪对管道内部结构进行检测。该技术无需排干排水管道并可以对管道内部结构成像,提供准确的管道内部结构准确的量化数据,从而检测和鉴定管道的破损和堵塞情况。
       声纳系统包括发射探头、连接电缆和带显示器声纳处理器。探头可安装在爬行器、牵引车或漂浮筏上,使其在管道内移动,连续采集信号。每一个发射/接收周期采样250点,每一个360度旋转需执行400个周期。声纳检测时管道内的水深应大于300mm,当探头无法行进或被埋入泥沙时,应停止检测。声纳检测可与cctv检测同步进行,以全面地对排水管道内部作出准确的检测。
 
c.检测评定
       cctv检测和声纳检测完成后形成检测报告,检测对被检测的管道作出准确的评估,供排水管网管理和养护工作者参考决策。目前济南市排水管理处已制定出相关检测评估标准,该标准根据缺陷的严重程度对排水管道的功能性缺陷和结构性缺陷分别作出不同等级的评定。
       我署分别于2002和2003年引进cctv和声纳等高科技设备对排水管道的健康状况进行检测;
cctv及声纳检测优点:安全、高效、高质量。
       杜绝人员进入管道可能发生的人身伤亡事故; 
       利用高科技提高生产力及效率;
       以更快的速度找出问题缩短故障时间 - 如堵塞、裂缝及渗漏等,为修复、疏通、清洗方案的制订提供可靠的依据;
       为竣工验收、接管检查提供了科学而有效的方法。
cctv及声纳检测应用范围:
       计划普查(老龄管、主干道路、易发生灾害区等)
       紧急应对调查(道路塌陷、漏气、漏水已形成灾害区)
       竣工确认调查(敷设新管、修复老管)
       交接检查
       来自其它工程的影响检查
       其它
 
4、运用cctv和声纳对剑河泵站及芙蓉江泵站等排水服务区内的雨污混接进行调查;
 
雨污混接的危害:
       污水排入雨水管道,使污水处理厂污水量不足,资源浪费;排入河流,造成水体严重污染。
       雨水排如污水管道,雨季雨水进入污水处理厂使污水处理厂超负荷运转。
查出原因是:
       部分污水管道口径偏小,无法容纳大量污水;
       老住宅区化粪池和街坊内部下水道没有达到分流制的排水要求;
       市政管道排设与新区建设先后配合不协调;
        对分流制概念认识不清;
       工厂的排放设施和必要的预处理工程大部分未按要求进行改造与实施;
       偷排偷放等。
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