■ 北京排水集團(tuán)水務(wù)設(shè)計(jì)研究院有限公司副總經(jīng)理 姜明潔
北京排水集團(tuán)的排水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了從傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)向智能養(yǎng)護(hù)和綠色養(yǎng)護(hù)發(fā)展的歷程。傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)是以人力掏挖、絞車疏通和機(jī)械清疏為代表的第一代養(yǎng)護(hù)技術(shù),其實(shí)還分為純?nèi)斯ゐB(yǎng)護(hù)和機(jī)械化養(yǎng)護(hù);智能養(yǎng)護(hù)指的是以攔蓄自沖洗、清淤機(jī)器人、養(yǎng)查一體化等技術(shù)為代表的第二代養(yǎng)護(hù)技術(shù);綠色養(yǎng)護(hù)是基于第二代養(yǎng)護(hù)技術(shù)的,以下水道溝泥處置、排河口水力滾刷、排河口旋流沉沙、排河口垃圾攔截、立體排水雨水口等創(chuàng)新技術(shù)為代表的“廠河網(wǎng)一體化”養(yǎng)護(hù)技術(shù)。
傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)是日常工作的一部分,目前仍在廣泛應(yīng)用,是排水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)的主力軍,但是在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了發(fā)展和創(chuàng)新。
1.傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)裝備的創(chuàng)新引領(lǐng)生產(chǎn)作業(yè)方式的轉(zhuǎn)變
①采用高壓沖洗管延伸裝備。有效解決北京中心城區(qū)胡同狹窄,大型沖洗設(shè)備無(wú)法進(jìn)入的問(wèn)題。
②采用特種高壓沖洗噴頭。有效解決排水管道內(nèi)樹(shù)根、水泥砂漿、混凝土等常規(guī)養(yǎng)護(hù)手段無(wú)法解決的管道頑疾。
2.采取豐富的非開(kāi)挖修復(fù)手段
采取檢查井噴涂、鐵樹(shù)脂噴涂、紫外光固化、非開(kāi)挖漲插、螺旋纏繞、短管內(nèi)襯等豐富的非開(kāi)挖修復(fù)手段對(duì)排水管網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)。
1.攔蓄自沖洗設(shè)備的應(yīng)用
在很多難以開(kāi)展大規(guī)模機(jī)械化養(yǎng)護(hù)的區(qū)域安裝攔蓄自沖洗設(shè)備,通過(guò)攔蓄盾攔蓄管道自身水量,對(duì)管道進(jìn)行周期性高頻次沖洗。
管道沖洗效果很好。下圖是北京大柵欄地區(qū)餐飲一條街的管道沖洗效果,可以看出管道里的油都被洗刷殆盡。
2.“養(yǎng)查一體化”作業(yè)模式
傳統(tǒng)的“養(yǎng)護(hù)+檢測(cè)”作業(yè)模式如下圖所示。
1.1 儀器 Nexus傅里葉變換紅外光譜儀(Thermo Nicolet);HW-3紅外烘干箱(天津市光學(xué)儀器廠);AL204電子天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司);FW-4A型粉末壓片機(jī)(天津市拓普儀器有限公司);FY135型中草藥粉碎機(jī)(天津泰斯特儀器有限公司)。
北排集團(tuán)還自主研發(fā)了一批自動(dòng)化設(shè)備,如可視高壓沖洗噴頭、軌道式管道監(jiān)測(cè)機(jī)器人、管道清淤機(jī)器人、管道噴涂修復(fù)機(jī)器人、可遠(yuǎn)程控制開(kāi)啟的雨水口等。
利用可視高壓噴頭可實(shí)現(xiàn)在檢測(cè)操作的同時(shí),進(jìn)行管道的沖洗養(yǎng)護(hù),提高作業(yè)效率,實(shí)現(xiàn)“養(yǎng)查一體化”。
目前北排集團(tuán)建立了一個(gè)0.3平方公里左右的集成示范區(qū)————什剎海智慧管網(wǎng)示范區(qū),這是一個(gè)不具備機(jī)械化作業(yè)條件的區(qū)域,通過(guò)智能裝備和數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)管道免機(jī)械養(yǎng)護(hù)、井蓋免人工巡查、防汛風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警主動(dòng)推送和水質(zhì)水量信息實(shí)時(shí)公布等智慧養(yǎng)護(hù)及智慧預(yù)警的目標(biāo)。
1.建設(shè)下水道溝泥處置站,實(shí)現(xiàn)溝泥的綠色處置和再生利用
對(duì)下水道溝泥進(jìn)行無(wú)害化處理,除了垃圾被拉走之外,其余有用產(chǎn)品進(jìn)行再生利用。
2.建設(shè)排河口水力滾刷和排河口垃圾攔截裝置,減少雨天垃圾入河量
針對(duì)河流水質(zhì)污染,在排河口處安裝水力滾刷攔截合流制溢流垃圾。
東蓋排河口雨前
東蓋排河口雨后
未經(jīng)處理的初期雨水通過(guò)旋流設(shè)備將比重大的沉淀物逐漸下沉并儲(chǔ)存在設(shè)備底部,其他油污和漂浮垃圾上浮至水面以上并存儲(chǔ)在圓筒外側(cè),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的分離和截留。
隨著技術(shù)手段的提升,北排集團(tuán)逐漸脫離了傳統(tǒng)的排水管網(wǎng)指標(biāo)化和目標(biāo)化養(yǎng)護(hù)管理模式,引入信息化手段,整合前端感知預(yù)警系統(tǒng),通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,構(gòu)建精細(xì)化和信息化的生產(chǎn)管理模式和現(xiàn)代化的排水管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理體系,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃和過(guò)程的精準(zhǔn)調(diào)控。
1.還舊賬、保暢通
①三年解決“失養(yǎng)”專項(xiàng)行動(dòng)。2012~2014年,累計(jì)養(yǎng)護(hù)疏通管線4856公里,清出管道淤泥6.4萬(wàn)立方米。
②“老舊方溝”專項(xiàng)清淤。2013~2014年,針對(duì)東、西城區(qū)內(nèi)老舊合流制方溝開(kāi)展專項(xiàng)清淤,累計(jì)清淤方溝41公里,清出管道淤泥1.3萬(wàn)立方米。
③“雨水暗涵”專項(xiàng)清淤。2014~2015年,針對(duì)城區(qū)內(nèi)雨水暗涵開(kāi)展專項(xiàng)清淤,累計(jì)清淤暗涵10.3公里,清出管道淤泥1.1萬(wàn)立方米。
2.小流域、大作為
2012年,北排集團(tuán)在業(yè)內(nèi)首推“小流域”運(yùn)營(yíng)管理模式,將中心城區(qū)分別劃分為249個(gè)污水小流域和319個(gè)雨水小流域,并以小流域?yàn)楣芾韱卧_(kāi)展設(shè)施巡管、養(yǎng)護(hù)、檢測(cè)、維修及防汛保障工作。管理成果用于精準(zhǔn)指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)清淤、設(shè)施管控、更新改造等工作。
3.全方位推進(jìn)排水管網(wǎng)“全生命周期”管理
北排集團(tuán)全方位推動(dòng)排水管網(wǎng)全生命周期管理,排水管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)到投產(chǎn)運(yùn)行是生產(chǎn)過(guò)程;周期性養(yǎng)護(hù)和周期性檢測(cè)相當(dāng)于體檢過(guò)程;周期性維修和改造屬于醫(yī)治過(guò)程;加上最后的報(bào)廢重置,形成了一個(gè)全流程、周期性、預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)和維修。
從排水設(shè)施投入運(yùn)行開(kāi)始建立設(shè)施臺(tái)賬,在生命周期之內(nèi),對(duì)其進(jìn)行周期性的維修檢測(cè);隨著管齡逐年增加,維修檢測(cè)密度也隨之進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整;最后,對(duì)其做預(yù)防性的結(jié)構(gòu)修復(fù),實(shí)現(xiàn)延壽管理。
北排集團(tuán)建有現(xiàn)代化的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)指揮中心,可為集團(tuán)防汛保障和日常指揮、決策提供多媒體、可視化的指揮場(chǎng)所和支撐平臺(tái),包括兩大信號(hào)系統(tǒng):一是可視化防汛指揮調(diào)度系統(tǒng),讓防汛保障盡在掌握。二是智能化排水設(shè)施管理平臺(tái),讓管網(wǎng)運(yùn)維了如指掌。
北排集團(tuán)的智慧排水建設(shè),是在運(yùn)營(yíng)實(shí)踐中不斷完善的過(guò)程,經(jīng)過(guò)十余年的建設(shè)和發(fā)展,已經(jīng)基本建成了一整套基于數(shù)學(xué)模型、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和現(xiàn)代通訊技術(shù)的廠網(wǎng)河一體化智慧運(yùn)行保障系統(tǒng),讓精細(xì)化運(yùn)行調(diào)控有章可循。