我國城市排水管道檢測與修復技術研究

李金龍

（亞太建設科技信息研究院有限公司，北京 100120）

1 我國城市排水管道概況

城市排水管網是市政基礎設施建設的重要內容，隨著城鎮化進程的不斷推進，我國城市排水管道建設得到了快速發展，截至2017 年，全國城市排水管道長度達63.0×104km，與2001 年相比增加了4.0 倍。但同時也應看到，2017 年全國城市供水管道長度達到79.74×104km，城市排水管道長度遠小于供水管道長度；且2017 年全國城市人均排水管道長度僅為1.54m，與國外城市排水管道建設相比還有一定差距。

《關于印發城鎮污水處理提質增效三年行動方案（2019—2021 年）的通知》中明確要求：要加快補齊城鎮污水收集和處理設施短板，盡快實現污水管網全覆蓋、全收集、全處理。到2020 年，地級及以上城市建成區黑臭水體消除比例達90%以上?！昂诔粼谒?，根源在岸上，關鍵是排口，核心是管網”已是全國各地城市黑臭水體整治工作的重要共識。要實現城鎮污水處理提質增效，首先要提升排水管道質量。目前，我國很多城市出現排水管道建設質量不高、管齡較長且缺少運營維護，管道中出現較多的破裂、錯口、脫節等結構性缺陷和結垢、障礙物等功能性缺陷。這就會造成城市道路塌陷、排水管道水位較高、污水處理廠進水污染物濃度降低、河水和地下水等清水倒灌等風險發生。因此，排水管道養護、檢測與修復是實現污水全收集、高效能處理，保障排水管網健康運行的重要環節【1】。

2 城市排水管道檢測與修復研究熱點和趨勢分析

在中國知網中選擇“高級檢索”和“期刊”選項，將檢索主題詞設為“排水管道檢測或排水管道修復”，共檢索出中文文獻391 篇。剔除行業綜合信息等不符合要求文獻后，共得到有效可被引文獻275 篇，將文獻按照Citespace 格式進行轉換后，讀取樣本數據庫進行分析。整理總結排水管道檢測與修復相關文獻的發文量、高頻關鍵詞、突變詞進行分析。

關于排水管道檢測與修復的文獻最早見于1997 年，從1997—2003 年，相關文獻共有 4 篇。從 2004—2019 年，排水管道檢測和修復的研究文獻總體上呈現增長趨勢，且可分為3個階段：（1）2004—2008 年，相關文獻開始出現，數量較少；（2）2009—2013 年，相關文獻處于平穩階段，平均每年文獻量為 12 篇；（3）2014—2019 年，相關文獻量增長快速，2019 年共有文獻43 篇。通過分析發現，近5a 來我國排水管道檢測與修復越來越受到業內的關注，尤其是近年來“廠網河一體化治理模式”的積極實踐過程中發現，管網是影響污水處理廠和河道黑臭的重要基礎條件，針對管網水質水量的研究越來越多【2】。

通過275 篇文獻的關鍵詞進行詞頻統計，“非開挖修 復”“檢測 ”“ CCTV 檢 測”“結構 性 缺陷 ”“ 功能性缺陷”是其中的高頻關鍵詞。非開挖檢測與修復技術因較低的經濟成本且對管道影響較小而廣泛應用在實際工程中，目前應用最普遍的檢測技術為CCTV 和QV 檢測技術。突變詞分析結果顯示：（1）在2008 年之前，研究方向主要集中在“地面下沉”“管道損壞”“非開挖修復”上，這也是對排水管道出現問題的現象分析，同時提出非開挖修復的理論；（2）2009—2013 年，“排水管網”“檢測技術”“電視和聲納檢測”“缺陷”等是主要的關鍵詞，排水管道的檢測技術成為此階段的熱點話題；（3）2014—2019 年，除之前的管道檢測技術，管道的修復、維護也是越來越普遍【3~5】。

3 城市實例綜合分析

總結近幾年福州、贛州、柳州、南寧、深圳、南京等城市排水管道檢測與修復實例分析（見表1），結果顯示：結構性缺陷數量較大且類型較多，結構性缺陷中Ⅲ級、Ⅳ級缺陷占比較多，而在功能性缺陷中Ⅲ級、Ⅳ級缺陷占比較少。結構性缺陷以滲漏、破裂、脫節、錯口等為主要類型，其中，滲漏在深圳、柳州、贛州和南京等案例中占比達到了30.44%、37.1%、35.5%和23.45%。排水管道在建設和運營過程中，因施工質量、管材、管徑、地質條件、運營時間、維護質量等因素引起的滲漏、破裂等缺陷會導致地下水等“清水”滲入排水管道中稀釋污水進廠濃度，不利于污水處理廠高質量運行，同時存在道路沉降等風險。

在功能性缺陷中，障礙物在南京排水管道功能性缺陷中占比77.92%，沉積在深圳排水管道功能性缺陷中占比57.14%，樹根在柳州排水管道功能性缺陷中占比78.95%。排水管道中的障礙物主要來源于道路施工廢棄的混凝土塊和磚塊等進入排水管道；沉積主要來源于排水管道中的污染物在較慢的流速下不斷沉淀；樹根在適于植物快速生長的南方城市更普遍。

對排水管道檢測后，依據CJJ 181—2012《城鎮排水管道檢測與評估技術規程》要求對缺陷情況進行評估，區分輕重緩急，指定預防性和實施性修復計劃。目前，實踐中常見的修復技術包括CIPP 原位固化技術、不銹鋼內襯修復、螺旋纏繞修復技術等。

表1 典型城市排水管道檢測結果

4 結語

城市排水管道和污水處理廠往往是高負荷運行，但實際上污水處理廠進水濃度卻每年持續降低。管道缺陷引起大量的外水入滲、破裂帶來的管道堵塞、管道流速下降而形成的淤泥沉積是造成污水收集系統“清湯寡水”的直接原因。排水管道運營質量與管徑、管齡、管材、埋深等直接相關，要保證其高質量運行，就應嚴格執行涉及管材、施工和驗收的相關標準。同時，積極做好排水管道的日常維護工作，防微杜漸，保持排水管道的持續健康。