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细分专业管线的探测方法 ——排水污染源治理项目探测方法
2020-12-14 09:22:10    浏览次数:
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作者:郭根会
 
摘要:本文提出细分管线详查的特点,通过对排水污染源治理项目探测方法、技术流程的分析,确定排水专业管线详查的探测方法,拓展了地下管线探测的业务范围,为目前国内细分专业管线探测提供了参考。

关键词:排水  管线   探测  污染源

一、前言

       综合管线普查经过20多年的不间断工作,目前全国大、中、小城市都已基本完成,初步建立了较为完善的管线管理系统。随着管线服务市场的日趋成熟,管线服务的范围有了很大的扩展,如管线敷设的末端即小区管线也纳入了管线探测之列;以权属单位各自需要为服务目的的专业管线探测;以施工安全为目的的场地管线探测;以节能环保、智慧管网、环境治理等大型公益性工程开展为基础的管线灾害探测等细分专业管线项目逐渐增多。细分专业管线在探测方法、探测流程及技术要求上与管线普查项目相差较大,为更好的完成细分管线探测项目的施工,特以污染源治理项目为例阐述细分专业管线的工作流程及技术方法,为细分专业管线探测提供参考。

二、细分专业管线详查的特点

        细分专业管线探测一般要求进行管线详查,由权属单位依据自身业务发展需要确定管线探测服务的范围,如智慧供水管网要求的重点有用户水表的调查、阀门管理、漏控管理方面等,业主依据自身需求可专项定制,所以管线探测服务的范围更为广阔。细分专业管线项目在技术要求上也相应较高,更为专业和细致,如常规管线普查每公里管线特征点为40-60个,细分专业管线则达到每公里120-180个,部分小区水表补测项目每公里管线特征点可达到280个,若按照管线普查项目的方法及要求进行施工组织,其难度较大,要寻求适合于细分专业管线探测的技术方法,才能使项目施工顺利进行,因此掌握细分专业管线探测的特点尤为重要。
        细分专业管线探测的特点可总结几点:项目组织一般为各权属或施工单位;管线探测项目工期较短;管线探测服务性较强;工作内容丰富;管线特征点较为密集;项目组织的方法更为多样化;项目施工流程向工程类项目过渡;技术要求一般高于《地下管线探测技术规程》,多以业主具体施工或专业要求为标准等。
        细分专业管线探测与市政管线普查相比工作难度更大,要取得良好的效率和质量成果,在项目组织上要求更为严谨,下面以排水污染源项目的组织方法进行分析。

三、排水污染源项目的施工方法

排水管网是城市基础设施的重要组成部分,担负着排放雨、污水的功能,是保障城市功能正常发挥和人民安居乐业的神经和血管,是现代化城市高效率、高质量运转的保证。

1、排水管网现状

        目前大多城市的雨污水系统资料不全面,只有市政道路管线,对小口径管线及非公共区域管线现状缺乏详细资料,现状排水规划与实际情况有较大差异,尚未形成真正意义上的雨、污分流管理。排水管线的错接、漏接、混接现象严重。部分排水管网存在结构性缺陷、淤堵,运行维护投入不足,影响排水管网过流能力。污水排放未全面达标,严重污染河流及地下水资源。
        随着全国污染源治理的不断推进,为配合该类项目工作,排水污染源调查项目已全面展开,急需对非公共空间的现状排水系统(市政道路部分)进行调查分析,并根据调查情况,依据各专项排水调查的特点提供相应的成果资料,为下阶段开展雨污分流工作,雨污水管道改扩建、修复,污水系统提质增效,环境综合整治等提供规划设计及施工依据。
 

2、工作内容

1) 排水管网探查
        查清已建市政排水管网现状,包括排水管道和相关构筑物如检查井、溢流井、雨篦等的位置、雨污水属性、流向、连接关系、管材、管径、坐标、管内底标高等信息,全面形成系统的现状市政排水管网图。调查排水泵站、闸阀、截流设施、调蓄设施、溢流堰、排放口等的空间信息、形态尺寸、拓扑关系、设施状况、运行状态等内容,形成系统、全面的现状市政排水管网图,提交管网探测的标准化数据。 
        排水管网探测可分以下几种方式:
        (1)树状溯源
        以市政道路为主,按照管线的走向依次调查,先调查主干管线,再沿管线的分支追踪调查,沿管道走向从大口径管道到小口径管道追踪水源的方法。排水管现多为明显点,从已知到未知符合管线探测的基本原则,顺管道走向追寻分支管道,最后探测到用户。
        (2)出水口排查
        雨水管线在河道、湿地等出水口不允许污水排放,在管线有混接、偷排、合流等现象时,要求对管线进行详查。该类详查以出水口为起点,沿管线逆流调查,调查直至分支管线,最后到用户,查清污水源头。该方法往往涉及到的管线长度不是很确定,但在污染源治理中是最有效的方法。
        (3)用户调查
        为全面理清排水的分流状况,了解污染源的治理方法,对每一个污染源进行排水去向调查,一般要求从每一个用户出发,对直接排放地表的要分类统计,对进入排水管网的要沿流向进行追踪调查,最终调查到污水处理厂或出水口,查明排水的各种属性,为全面雨污分流改造提供依据。
         2)排水管道内窥检测
        在市政排水管网探查基础上,采用管道潜望镜检测(QV)、电视检测(CCTV)或声纳等内窥检测方法,查明排水管道存在的破裂、变形、脱节、暗接、渗漏等结构性缺陷,以及沉积、浮渣、障碍物等功能性缺陷,对缺陷进行评估,提出修复和养护建议。
        排污主干管的检测以声纳检测为主;截污次支管检测以QV检测为主;雨水管检测根据实际情况选用CCTV检测和QV检测,对于管道淤积、拥堵情况较严重,QV检测可能达不到检测目的的情况,先采取相应措施进行降水、清疏处理,然后再进行CCTV检测。
        3)箱涵普查:
        排水箱涵作为排水管线探测的难点,由于检查井相对较少,暗接点普遍,在污染源调查中属于重点调查项目。对雨水箱涵进行普查,摸排梳理出箱涵内存在的雨水、污水排口,并结合排水管网的普查,倒排梳理排口对应的上游管网情况。
        4)污水排放口及雨污混节点梳理:
        在调查过程中,对发现的污水排口、雨污水管混节点予以标注,并列表进行统计。一般要求查明管线如下表问题,其中问题描述要清晰表达雨水流污水、污水流雨水、污水直排等。
 
        5)管网清淤修复计划及投资方案
        根据摸查及内窥检测情况,对现状管网缺陷、管线错接、截流井改造、局部污水雨水管网改造提出实施要求及工程投资计划。 

3、排水暗渠的调查

        管线暗渠作为排水管网的重要组成部分,由于暗渠多数年代久远,详细资料较少,一直是管线探测的难点,在管线普查项目中多数以调查为主,资料精度不是很高,对暗渠的内部状况摸排不清。近年来随着环境治理力度的不断加大,有必要调查清楚暗渠的内部状况,彻底解决暗接点,做好雨污分流。
        1)常规探测方法
        暗渠的常规探测方法以地面调查为主,通过搜集到的资料或相关人员现场指认,确定平面位置及埋深。也可根据周边汇入的排水管线属性推断其位置及埋深。部分暗渠顶部埋设较浅时,可用地质雷达进行扫描,确定暗渠的平面位置及顶部埋深。
        2)暗渠详查
        (1)电视检测(CCTV)、潜望镜检测(QV)
利用潜望镜或电视检测仪对暗渠进行录像或拍照,查明暗渠内现状及管线的连接状况,电视检测目前最长可连续检测300米,但受暗渠内条件的限制,爬行效果不是很好,由于多年的淤积,行成各种障碍物,对老旧暗渠效果不明显。
        (2)工作人员直接进入检查
        最为有效的方法就是工作人员直接进人暗渠调查,可利用摄像机或照相机对暗渠内部结构进行影像巡视,彻底查明内部情况。
        平面位置:进入暗渠时随身携带大功率探头,在地面通过接受探头发出的信号,确定暗渠的平面位置和埋深,该探测方法比较简单,探测深度一般可达到15米。在确定暗渠位置的同时,需确定暗渠内破损、淤堵、管线接口等特征点的位置,一般采用测绳进行标记,探测人员进入暗渠时携带测绳,一端固定在入口,沿暗渠一侧进行放线,在有上述特征点时刻进行标记、编号,同时做好详细记录,返回时回收测绳。返回地面时进行测绳放样,对应所标记的信息到地面核实,确定管线的相对位置及属性。
        对于埋深较大或在地面无法探测的暗渠,可利用测绳进行平面定位,用罗盘进行角度定位,用测绳进行长度定位,通过数据处理可确定暗渠的平面位置。一般手机自带指南针也可完成该项工作。
        (3)三维激光扫描
        确定暗渠的入口地理性质,利用三维激光扫描更能直接反映暗渠的所有属性,但目前该设备使用成本较高,排水管线调查也不需要太高的精度,工程项目很少用到。
        3)施工安全
        在人员进入前必须对所调查的暗渠进行全面资料搜集,掌握其大致走向及埋深,并了解内部基本构造。
        对所调查的暗渠周围排水管线进行全面调查,摸清管线的连接关系,确定主要排水的来源。
        与排水公司联系,确定大型闸门的关闭,对暗渠调查的上游进水口进行专人监测,避免突发注水。
        对附近的检查井或与暗渠相连的检查井要打开通风,必要时利用鼓风机进行通风。
        人员进入前要做好工作计划,包括:调查长度、调查时间及相应的安全预案。
进入的人员必须穿戴安全防护服,携带危害气体检测仪,并配置全套氧气瓶装置,一般要求两人进入,严禁单人进入工作。
        携带相应的通讯及照明设备,通讯一般用对讲机,保持定时通话。
        当人员遇到安全事故时立即报警求救。

4、排水管网检测

        1)检测工作流程
        排水管道内窥检测一般利用管道潜望镜(QV) 、电视检测(CCTV)或声纳等对排水管网进行现状快速检测,查明城市内涝敏感区域、排水集中区域的管道及附属设施状况,并对其结构性状况和功能性状况进行评估,为管网系统维护养护、升级改造提出建议。管道内窥检测流程见图。
管道内窥检测工作流程
        2)检测方法
        使用带有激光测距的管道潜望镜进行检测。
        首先进行仪器设备自检。
        管道实地检测与初步判读。对发现的重大缺陷问题应及时报知委托方。
 
        3)数据整理及管道状况评估
        (1)管道缺陷分布图的编绘符合下列要求:
        缺陷分布图在已有的排水管线图基础上加绘缺陷要素。无排水管线图的按现行的行业标准《城市地下管线探测技术规程》CJJ61的有关规定绘制。测区较小的可实地丈量后以自由比例尺简单绘制。
管道缺陷图上必须注明的缺陷要素包括:录像文件(带)编号、检测方向、缺陷位置、代码及照片编号、管径和相对距离等。
        (2)管道检测记录在现场按录入结果由程序自动完成,不得事后补填,以保证资料的真实性、准确性。
        (3)在描述管道缺陷或结构特征在管道环向上的位置时应采用时钟表示法。
        (4)管道检测成果资料应按档案管理中统一载体、装订规格的要求,分为文字、表、图和光盘(录象带)四大类进行编号和组卷。
 

5、数据分析

        所有数据采集完成后,要对数据进行全面的分析列表统计如下:
        排水管网的整体情况说明;
        雨水流到污水管道的情况统计,按照管径、材质、所在道路、流量、治理方式等;
        污水流到雨水管道的情况统计,按照管径、材质、所在道路、流量、治理方式等;
        未实行雨、污水管线分流排放的道路统计,包括道路名称、所在路段、未分流长度,周边排放管道说明;
        井室缺陷统计,包括所在道路、具体位置、情况描述;
        管道淤积统计,包括所在道路、所在具体位置、分管段统计管段内淤积情况;
        管道内部破损统计,包括所在道路、所在具体位置、分管段统计具体破损情况;
        对以上问题提出可行性管道修复、改造的方法及作业量,为污染源的治理提供全面的方案。
 
        依据《城镇污水处理提质增效三年行动方案》的文件精神,雨污分流改造项目在全国陆续展开。要彻底的进行雨、污分流改造,就要全面摸清现有排水的现状,对城市道路、小区、厂区等存在污染源的地方进行普查和调查。为了保障现有排水设施的正常运维,需要对管道进行清淤、检测、修复,评估排水管道的运行状况,评估的前期工作就是对排水管道的检测(QV、CCTV、声纳等)。
        污染源调查是细分专业管线探测的一部分,调查内容丰富,所用到的技术方法也较多,合理的利用资源、选择适合的流程会节约大量的时间,更能提供完善的成果资料。细分专业管线探测包含的内容较多,探测的内容与重点也不一样,如智慧供水项目重点为用户水表的信息调查,供水漏控项目的重点为供水管网的现状及水量分析。因此只有准确把握用户需求,掌握项目工作的目的,才能采取相适应的技术及管理方法,优质、高效的完成项目的施工,更好的为社会服务。
 
参考文献:
[1]《城市地下管线安全管理协同模式研究》2013年地下管线论文集  作者 翟振岗
[2] 《基于数据挖掘理论的专业管线数据深度应用探索》中国煤炭地质   2017年第29卷增刊   作者  何江龙 候至群
[3] 《探讨加强排水管网建设解决城内河污染的几点看法》中国城市规划协会地下管线专业委员会年会2006论文集   作者  朱梦良
[4] 《市政排水管网普查工作特点及要点》地下管线管理2011年第3期  作者  朱博
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