市政给排水管网渗漏检测与修复新技术应用
钟耀生
广州市增城自来水有限公司 511399
摘要:市政给排水管网作为城市基础设施的重要组成部分,其安全稳定运行直接关系到城市居民的生活质量。然而,由于管网老化、外力破坏、维护不当等多种因素,给排水管网渗漏问题日益突出,不仅造成了大量水资源的浪费,还增加了城市水务管理的运营成本。因此,本文探讨了市政给排水管网渗漏检测与修复的新技术应用,以期为城市水务管理提供借鉴和参考。
关键词:市政给排水管网;渗漏检测;修复技术;新技术应用
引言:市政给排水管网作为城市水循环系统的关键环节,承担着城市供水、排水的重要任务。然而,由于管网建设年代久远、材质老化、施工质量参差不齐等原因,渗漏问题成为制约管网安全稳定运行的重要因素。渗漏不仅导致水资源的大量浪费,还可能引发水质污染、地面塌陷等安全隐患。因此,开展市政给排水管网渗漏检测与修复新技术应用的研究,对于提高管网运行效率、保障城市供水安全具有重要意义。
一、市政给排水管网渗漏现状与挑战
(一)渗漏现状
当前,我国城市给排水管网渗漏问题普遍存在,渗漏率居高不下。据统计,全国平均供水管网渗漏率超过20%,部分北方城市甚至高达40%左右。这意味着每年有数以亿计的水资源在传输过程中白白流失,加剧了城市水资源供需矛盾,影响了城市供水安全。同时,排水管网渗漏也导致城市排水不畅、污水四溢等问题,严重破坏了城市环境。
(二)面临的挑战
1.管网老化严重
许多城市的给排水管网建于上世纪,管材陈旧、老化现象普遍,增加了渗漏的风险。老旧管网由于材质、施工工艺等方面的限制,往往难以承受现代城市供水、排水的高压力、大流量需求,导致渗漏问题频发。
2.检测技术落后
传统的渗漏检测方法如听音法、视觉检测法等存在诸多局限,难以应对复杂多变的管网环境。这些方法往往依赖于检测人员的经验和判断,检测结果易受主观因素影响,且难以实现对管网状态的实时监测和精准定位。
3.信息化水平低
部分城市给排水管网信息化管理水平低,缺乏足够的管网数据和智能化管理工具,难以实现对管网状态的实时监测和精准定位。这导致渗漏问题难以及时发现和处理,增加了管网运行的风险和成本。
4.资金投入不足
管网渗漏检测与修复需要大量的资金投入,但部分地方政府和企业由于资金有限,难以承担高昂的费用。这导致渗漏问题得不到及时有效的解决,加剧了管网运行的安全隐患。
二、市政给排水管网渗漏检测新技术应用
(一)声学检测技术
声学检测技术是利用漏水产生的声音信号进行检测的一种技术。通过在管网中布设管网漏损监测仪,可以实时采集管道声音信号,并通过无线通讯传输至平台。平台通过人工智能算法对声音信号进行分析处理,主动完成漏水信号的识别,并在地图上直观呈现漏点位置,同步发送报警通知。该技术具有灵敏度高、探测距离远、操作简便等优点,已成为当前应用最广泛的渗漏检测技术之一。
(二)分布式光纤传感技术
分布式光纤传感技术是利用光纤作为传感器件,实时监测管道的温度、压力、应变等参数变化的一种技术。当管道发生渗漏时,这些参数会发生异常变化,通过光纤传感技术可以捕捉到这些变化并确定渗漏点的位置。该技术适用于埋地管道的渗漏检测,具有非接触式、无损检测等优点。同时,光纤传感技术还可以实现对管网状态的实时监测和预警,为管网运行提供有力的技术保障。
(三)气体示踪法
气体示踪法是将含有特定气体的示踪剂注入到管道中,通过检测渗漏点附近的气体浓度变化来判断渗漏点的位置的一种技术。该技术适用于气体管道的渗漏检测,具有灵敏度高、定位准确等优点。在实际应用中,可以根据管道材质、渗漏情况等因素选择合适的示踪气体和检测方法,以实现对渗漏点的精准定位。
(四)红外热成像技术
红外热成像技术是利用红外热像仪捕捉管道表面的温度异常区域,结合声学检测设备放大漏水声来定位渗漏点的一种技术。该技术适用于对地表或浅埋管道的渗漏检测,具有直观、快速、准确等优点。通过红外热成像技术,可以及时发现管道表面的温度异常区域,并结合声学检测设备进一步确定渗漏点的位置。
三、市政给排水管网渗漏修复新技术应用
(一)更新改造老旧管网
针对老旧、超限服役的给排水管网,应积极推进更新改造工程。通过更换新型管材、优化管网布局、提高施工质量等措施,从根本上降低管网渗漏率。同时,对于暂时无法更换的老旧管网,应加强日常巡查和维护保养工作,及时发现并修复潜在渗漏点。
(二)分区计量与压力调控
实施给排水管网分区计量原则,完善其他用水计量管理(如消防、绿化、市政等用水量),准确计量用水量。同时,根据水量变化特征合理调度供水压力,均衡高、低压区的水压分布。通过分区计量和压力调控措施,可以及时发现并定位渗漏区域和渗漏点,为修复工作提供有力支持。
(三)智能化建设与信息化管理
基于物联网、大数据和人工智能技术搭建智慧管理平台,对给排水管网进行信息化、常态化、科学化的管理。通过实时监测管网水量、水质、水压等数据变化,及时发现并定位渗漏点并启动修复程序。同时接入供水系统、排污系统、安防系统等进行综合监控和管理,提升水务决策效率和运营效率。
(四)非开挖修复技术
非开挖修复技术是一种在不破坏地表和地下构筑物的前提下,对管道进行修复的技术。该技术具有施工周期短、对交通影响小、成本低等优点。在实际应用中,可以根据管道材质、渗漏情况等因素选择合适的非开挖修复方法,如内衬法、缠绕法、喷涂法等。这些方法可以有效地修复管道渗漏问题,提高管道的使用寿命和安全性。
结论
市政给排水管网渗漏检测与修复新技术应用是保障城市供水安全、提高管网运行效率的重要手段。通过采用先进的声学检测技术、分布式光纤传感技术、气体示踪法、红外热成像技术等渗漏检测技术,可以实现对管网状态的实时监测和精准定位;通过采用更新改造老旧管网、分区计量与压力调控、智能化建设与信息化管理、非开挖修复技术等渗漏修复技术,可以有效地降低管网渗漏率,提高管网的安全性和稳定性。未来,随着物联网、大数据、人工智能等技术的不断发展,市政给排水管网渗漏检测与修复技术将更加智能化、精准化和高效化,为城市水务管理提供更加有力的技术支撑。
参考文献
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