海綿城市建設中市政排水管網(wǎng)的提質增效策略探析

楊明明

鄂爾多斯市政務服務中心 內蒙古 鄂爾多斯 017200

隨著全球氣候變化和都市化進程的不斷加速，城市面臨著嚴峻的排水問題。市政排水管網(wǎng)作為城市排水系統(tǒng)的核心部分，其運營管理對城市正常運行和可持續(xù)發(fā)展至關重要。然而，在海綿城市建設中，市政排水管網(wǎng)的質量和效率仍然存在許多問題，如陳舊設備、堵塞、泄漏和水質污染等。因此，探索市政排水管網(wǎng)的提質增效策略對于提高城市排水系統(tǒng)的運行效率和水質安全具有重要意義。

1 規(guī)范海綿城市排水管網(wǎng)建設，涵養(yǎng)城市水資源

1.1 城市排水管網(wǎng)現(xiàn)狀

在海綿城市建設中，市政排水管網(wǎng)存在以下問題。第一，不足的排水能力。傳統(tǒng)的可能無法有效應對海綿城市中的大量降雨和洪水管道容量不足可能導致排水不暢，進而引發(fā)洪澇和洪水。第二，雨污混接。傳統(tǒng)排水系統(tǒng)中的雨水和污水管道通常是分開的，但在某些地區(qū)，可能由于設計不當或管道老化等原因，導致雨水和污水混合在一起。這會影響水體的質量和環(huán)境。第三，缺乏自然過濾和凈化。傳統(tǒng)排水系統(tǒng)主要通過快速排走雨水，而缺乏針對雨水中的污染物進行自然過濾和凈化的措施。這可能導致污染物進入水體，對生態(tài)環(huán)境造成負面影響。第四，地形不適應性。某些地區(qū)的市政排水系統(tǒng)可能未充分考慮到地形特點，導致部分地區(qū)排水不暢或難以覆蓋到需要排水的區(qū)域。第五，資金和維護困難。改善現(xiàn)有的市政排水系統(tǒng)以適應海綿城市建設的要求可能需要較大的投資和維護成本，而這可能對一些財政有限的地區(qū)構成困難[1]。

1.2 排水管網(wǎng)提質增效技術路線

以下技術路線是常用的提升城市排水管網(wǎng)質量和效率的設計要點，可以有助于提升城市排水系統(tǒng)的運行安全性、經(jīng)濟性和環(huán)保性。第一，管網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化設計。通過綜合考慮城市發(fā)展規(guī)劃、地理信息、人口密度、用水量等因素，合理規(guī)劃管網(wǎng)布局，并對現(xiàn)有管網(wǎng)進行優(yōu)化改造，以提高系統(tǒng)的整體性能和運行效率。第二，管網(wǎng)材料與結構優(yōu)化。選擇合適的管材和結構設計，提高管道的抗壓性能、耐腐蝕性能和密封性能，以減少管道損失和漏水情況，延長管道使用壽命。第三，智能管網(wǎng)監(jiān)控與管理系統(tǒng)。建立管網(wǎng)智能監(jiān)控與管理系統(tǒng)，通過傳感器、監(jiān)測設備等實時收集管網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術對管網(wǎng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)測與分析，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，提高管網(wǎng)的運行效率和故障處理能力。第四，綜合利用與資源回收。通過污水處理、雨水收集等技術手段，對排水進行綜合利用和資源回收，減少對水資源的浪費，提高城市的水資源利用效率。第五，防污染措施與應急預案。設置合適的排水口、雨水收集系統(tǒng)和防污染設施，加強對排水水質的監(jiān)測和管理，建立健全的排水管網(wǎng)應急預案，提高應對突發(fā)事件的能力，減少污染和災害的發(fā)生和影響[2]。

2 推進海綿城市排水管網(wǎng)科學管理，促進城市綠色發(fā)展

2.1 排水管網(wǎng)存在的問題

市政排水管網(wǎng)存在的一些常見問題包括污水管道老化、設計不合理、堵塞和積水、缺乏維護和保養(yǎng)、不合理的排水管道排布等，針對這些問題，需要進行定期巡檢、清洗和維護，及時處理管道堵塞和泄漏問題，合理設計和規(guī)劃管道布局，提高排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。

2.2 海綿城市建設中市政排水管網(wǎng)檢查測繪

市政排水管網(wǎng)檢查測繪的目的是為了全面了解城市排水系統(tǒng)的狀況，并評估其功能性和效率。這些數(shù)據(jù)有助于改善城市防洪水減依據(jù)。檢查測繪過程中使用的技術手段多種多樣。無人機航拍技術能夠提供高分辨率影像，幫助識別排水管道的位置和問題；激光掃描技術可以獲得精確的地形和地下設施信息；地面勘測可以補充獲取地貌特征和現(xiàn)場觀察數(shù)據(jù)。不同技術的結合使用可以提供全面、準確的管網(wǎng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集和處理包括多個方面。從衛(wèi)星影像、地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)到實地調查，在數(shù)字化平臺上整合和處理這些數(shù)據(jù)，生成管網(wǎng)地圖和圖層信息。通過對數(shù)據(jù)進行分析可以發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)的問題，如破損、堵塞、老化等，并作出相應的改進措施。通過分析這些數(shù)據(jù)，可以評估現(xiàn)有排水系統(tǒng)的狀況，并制定相應的改進計劃。例如，確定管道更新的優(yōu)先級、改善管道的布局和位置等。這些數(shù)據(jù)還可以用來指導海綿城市建設中的雨水收集、滲透和利用設計[3]。

2.3 海綿城市建設中市政排水管網(wǎng)健康狀況測繪評估

市政排水管網(wǎng)健康狀況測繪評估的目的是了解和評估排水系統(tǒng)的整體狀況為制定改進措施和管理策略提供依據(jù)。在測繪評估過程中使用多種技術與方法，如地面勘測、無人機航拍、高分辨率衛(wèi)星影像獲取等，以獲得全面準確的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可包括管道位置、長度、直徑、材料、流量等信息，并通過數(shù)字化平臺進行處理和分析。通過分析采集的數(shù)據(jù)，可以識別管網(wǎng)的健康問題，例如管道老化、損壞、堵塞等。此外，還可以評估管網(wǎng)的運行狀態(tài)和效率，如水流速度、壓力等參數(shù)，以及排水系統(tǒng)的水質情況。測繪評估的數(shù)據(jù)分析結果可用于制定管網(wǎng)維護和改進策略。基于管網(wǎng)健康狀況的評估，可以確定優(yōu)先修復或更換的管段，優(yōu)化管網(wǎng)布局和連接，提高排水能力和水質管理。此外，市政排水管網(wǎng)測繪評估為城市規(guī)劃和管理提供決策依據(jù)。通過對數(shù)據(jù)的分析和解讀，可以了解現(xiàn)有系統(tǒng)的局限性和潛在問題，并為未來的城市擴展和改造提供指導。

3 豐富市政排水管網(wǎng)提質增效辦法，實現(xiàn)可持續(xù)的城市水循環(huán)系統(tǒng)發(fā)展方式

3.1 雨污混接點改造

雨污混接點是指排水系統(tǒng)中雨水和污水混合在一起的地方。這種混合會導致污染物的擴散、水體富營養(yǎng)化等問題，對水環(huán)境造成嚴重影響。因此，改造雨污混接點可以有效地改善水體質量，實現(xiàn)排水系統(tǒng)的提質增效。具體的改造措施包括。第一，分流排水系統(tǒng)。通過將雨水和污水分別收集、處理和排放，避免二者混合。可以建設雨水收集系統(tǒng)，將雨水收集起來用于植物灌溉、景觀用水等；同時，污水單獨收集并進行處理，保證水體的質量。第二，建設雨水花園和濕地。在雨污混接點周圍建設雨水花園和濕地，利用濕地的生物質和植物對污染物進行自然過濾和降解。這樣可以減少雨水中的污染物輸入，提高水體的自凈能力。第三，增加下水道容量。通過增加下水道的容量，提高排水能力，減少雨水積漬和排水不暢的問題。可以采用擴大管徑、增加井蓋等方式，提高排水系統(tǒng)的運行效率。第四，完善管理和監(jiān)測系統(tǒng)。建立完善的雨水管理和監(jiān)測系統(tǒng)，及時監(jiān)測和應對雨水排放過程中的問題。通過使用智能監(jiān)測設備和數(shù)據(jù)分析技術，可以實時了解排水系統(tǒng)的運行狀況，及時采取措施進行管理和維護[1]。

3.2 功能性缺陷管道修復

通過功能性缺陷管道修復，可以提升市政排水管網(wǎng)的排水能力、可靠性和靈活性，從而為海綿城市建設提供可持續(xù)的排水解決方案。以下是一些方法和措施。第一，檢測和糾正漏水。使用無損檢測技術，如壓力測試、煙霧測試等，檢測并糾正管道系統(tǒng)中的漏水問題。漏水的修復可以通過補丁修復、管道替換或密封處理來實現(xiàn)。第二，清除堵塞物。定期進行管道清潔和除堵工作，清除管道中的沉積物、異物和堵塞物，保持管道通暢。第三，修復破損部分。如果發(fā)現(xiàn)管道存在破裂、裂縫、腐蝕等問題，需要進行及時的修復或更換。這可以包括修補破損部分、鋼套加固、管道襯里等方式，以恢復管道的結構完整性和功能性。第四，增加容量和流速。在必要時，考現(xiàn)有的排水管道進行改擴建或增加附屬設施，通過添加匯水井、增設泵站、調整管徑等方法來實現(xiàn)。第五，優(yōu)化布局和分流。通過對現(xiàn)有排水網(wǎng)絡的布局進行調整和優(yōu)化，使其更好地適應海綿城市建設的要求。這可以包括重新規(guī)劃管道路徑、增加分流裝置、引入雨水花園等措施，以提高排水系統(tǒng)的效率和適應性。第六，引入智能監(jiān)測和管理系統(tǒng)。使用現(xiàn)代化的監(jiān)測和管理技術，如遠程監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和預警系統(tǒng)，實時監(jiān)測排水管網(wǎng)的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應的措施。

3.3 結構性缺陷管道修復

通過結構性缺陷管道修復，可以提升市政排水管網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性和持久性，確保海綿城市建設中的排水系統(tǒng)高效運行，從而城市提供更好的防洪和排水能力。以下是一些方法和措施。第一，管道加固。對于存在結構性問題的管道，可以采取加固措施，如增加鋼套、設立支撐、加固梁等，以提高管道的強度和穩(wěn)定性。第二，結構修復。針對破損、腐蝕、斷裂或變形的管道部分，進行適當?shù)男迯秃突謴凸ぷ?。這可以涉及修復裂縫、焊接破損部分、更換受損材料等。第三，滲漏處理。對于具有滲漏問題的管道，采取防滲漏措施，如填充密封材料、施加防滲涂層等，以減少其對周圍環(huán)境的不良影響。第四，管道重鋪。對于過度老化、破損嚴重或無法修復的管道，可能需要進行全面的重鋪工作，包括拆除舊管道并鋪設新的管道系統(tǒng)。第五，引入新技術和材料。采用新型材料和先進的管道技術可以改善管道結構的耐久性和穩(wěn)定性。例如，采用玻璃纖維增強塑料（GRP）管道或高密度聚乙烯（HDPE）管道等可提供更長壽命和更好的抗腐蝕性能。第六，監(jiān)測和維護計劃。建立定期的管道監(jiān)測和維護計劃，進行巡視、檢測和定期保養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)結構性問題并進行修復[2]。

3.3.1 結構性缺陷管道非開挖修復

通過以上策略的綜合應用，可以有效提升市政排水管網(wǎng)的提質增效，提高海綿城市建設的水資源利用效率，減少洪澇災害風險，同時也為城市的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。傳統(tǒng)的修復方法需要進行開挖施工，不僅造成交通堵塞和環(huán)境污染，還會增加工程成本和時間。而非開挖修復技術可以在不破壞地面的情況下，對管道進行修復和加固。非開挖修復技術主要包括膠囊充填、脫水人字梯等方法。膠囊充填是通過注入特殊材料，填充管道內部的缺陷，修復破損部分。脫水人字梯是利用特殊工具將管道內的泥沙和雜質清理干凈，然后再進行加固。通過采用非開挖修復技術，可以減少對市政排水管道的破壞，提高修復效率，降低維修成本。這樣不僅可以提升海綿城市排水系統(tǒng)的整體效能，還能減少對環(huán)境的不良影響[3]。

3.3.2 結構性缺陷管道開挖修復

通過開挖修復結構性缺陷管道，可以有效提高排水系統(tǒng)的運行效率和可靠性，減少漏水和外溢的現(xiàn)象，保證城市的排水系統(tǒng)正常運行，進一步提升海綿城市的建設水平。具體步驟包括以下幾個方面。第一，檢測和評估。利用先進的無損檢測技術對排水管道進行全面檢測，評估管道的結構性缺陷情況和修復的需求。第二，開挖和修復。根據(jù)管道的具體情況和評估結果，選擇合適的開挖方式，在保證施工安全的前提下，將破裂、漏水或堵塞的管道進行修復或更換。第三，材料和技術應用。采用高質量的材料和先進的技術進行管道修復，如使用紅外線加熱技術修復破裂管道、利用填充材料修復漏水管道、采用清洗設備清除堵塞管道等。第四，質量控制。在修復過程中，進行嚴格的質量控制，確保修復后的管道具有良好的密封性、耐腐蝕性和穩(wěn)定性。

3.4 檢查井修復

海綿城市建設中，市政排水管網(wǎng)的提質增效是一個非常重要的環(huán)節(jié)。而檢查井作為排水管網(wǎng)的關鍵設施，對于排水系統(tǒng)的正常運行起著至關重要的作用。檢查井的修復是提升海綿城市排水系統(tǒng)質量和效率的重要環(huán)節(jié)之一，通過定期清淤清洗、密封性修復、內部結構修復和標識修復等措施，可以確保排水系統(tǒng)的正常運行，實現(xiàn)排水管網(wǎng)的提質增效。因此，檢查井的修復是實施提質增效策略的一項關鍵任務。對于檢查井的修復，可以采取以下策略。第一，檢查井的清淤清洗。定期清淤清洗檢查井的底部，清理積聚的泥沙、雜物等，保持檢查井的通暢。這可以防止排水系統(tǒng)堵塞，并提升排水效果。第二，檢查井的密封性修復。檢查井通常會出現(xiàn)漏水或滲水的問題，嚴重影響排水系統(tǒng)的效率。對于漏水的檢查井，可以進行密封性修復，使用專業(yè)的密封膠等材料修復漏洞，確保檢查井的密封性。第三，檢查井的內部結構修復。檢查井內部的支撐結構、井蓋等部件有時會出現(xiàn)損壞或老化的情況，需要進行相應修復或更換。確保檢查井的結構穩(wěn)固和井蓋的正常使用，提高檢查井的使用壽命。第四，檢查井的標識修復。對于損壞或模糊的檢查井標識，及時修復或重新標識，確保檢查井的識別和管理工作的順利進行。此外，還可以利用先進的技術手段，如利用遙感技術、人工智能等對排水系統(tǒng)進行監(jiān)測和管理，提高檢查井的管理效率和服務質量。

3.5 管網(wǎng)管理系統(tǒng)構建

管網(wǎng)管理系統(tǒng)的構建是實施提質增效策略的關鍵之一。通過構建管網(wǎng)管理系統(tǒng)，可以提高海綿城市建設中市政排水管網(wǎng)的管理水平和運行效率，實現(xiàn)提質增效的目標。以下是一些構建管網(wǎng)管理系統(tǒng)的策略和措施。第一，數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測。建立管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測機制，包括傳感器布設、數(shù)據(jù)采集設備的安裝等，實時監(jiān)測管網(wǎng)的運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)問題。第二，數(shù)據(jù)分析和預測。通過對采集到的數(shù)據(jù)進行分析和處理，提取有用的信息和規(guī)律。借助人工智能等技術，進行數(shù)據(jù)模型建立和預測，提前發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)問題并進行預防和處理。第三，運維管理優(yōu)化。建立管網(wǎng)運維管理系統(tǒng)，包括設立責任體系、制定維護計劃、實施巡檢和維修等。通過科學的運維管理，提高管網(wǎng)設施的可靠性和運行效率。第四，建立管網(wǎng)信息平臺。建設一個集中管理管網(wǎng)信息的平臺，包括管網(wǎng)設施檔案、管道網(wǎng)絡圖、維修記錄等。通過信息化手段，提高對管網(wǎng)的管理和維護效率。第五，引入智能技術。通過引入智能技術，如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等，實現(xiàn)管網(wǎng)設備的遠程監(jiān)控、自動診斷和預警等功能，提高管網(wǎng)的智能化水平。

4 結語

綜上所述，市政排水管網(wǎng)的提質增效策略是海綿城市建設的重要組成部分。通過引入新技術、改善管道布局和定期維護等措施，可以有效提高市政排水管網(wǎng)的運行效率和水質安全。然而，要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，還需要政府、企業(yè)和居民共同努力，形成合力。希望本論文的研究成果能為海綿城市建設中市政排水管網(wǎng)的提質增效提供新的思路和方法，為城市的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。