基于污水零直排计划的治水测绘方案设计

陈 康

（嘉兴市规划设计研究院有限公司 浙江嘉兴 314000）

1 引言

城市生产与生活排放的污水包含砷、铬、苯等有毒元素，直接排放威胁居民身体健康与周边环境。“污水零直排”计划在全国各个地区逐渐推广实践，“污水零直排”前必须明确各地区的排水管线信息，以便后期合理开展治理工程实践，为此本文针对“污水零直排”计划制定了相对完善的治水测绘方案，测绘工作从人员组织安排、污染源摸底调查、排水管线探测三个方面展开，对工业园区、生活小区、镇公共区域等各类建设单元展开详细的排查实践，综合运用了CCTV 检测仪、全站仪、管道潜望镜等设备辅助完成治水测绘工作[1－2]。

2 治水测绘方案设计

2.1 测绘人员组织方案

为高效保质保量完成本次污水零直排工程测绘任务，公司精选一支具有丰富测绘经验与创新活力的精英骨干队伍成立组织项目部，负责项目生产组织工作，同时明确各部门在测绘中的职责与任务，人员组织安排情况如图1 所示。人员组织安排采用了项目岗位责任制，项目部包含项目负责人、生产负责人、质检负责人、技术负责人四个机构，具体职责划分如下：

（1）项目负责人统筹本次治水测绘工作，全面负责工程的施工与组织、监督各项工作落实情况，在合理安排测绘工作的前提下同步实施各环节工作，严格按照技术标准与工作进度展开测绘活动。

（2）工作进度和质量监督工作由生产负责人、技术负责人联合负责，实现了高效、精准测绘的双重保障；此外，生产负责人还要担负起物料设备管理、生产安全监督的责任。

（3）质检负责人工作是验收工程质量，配合项目负责人执行质量检查工作，如若出现测绘工程事故需进行全面分析，深入查清事故发生缘由，以备后患。

图1 治水测绘工程人员组织安排

2.2 污染源摸底调查方案

零直排治水测绘的污染源摸底调查对象为工业园区类建设单元、生活小区类建设单元、其他类建设单元、镇公共区域建设单元。污染源摸底调查一般采用两种方法，即资料查阅法和现场排查法。

资料查阅法：

（1）测绘区域内各类建设单元、区块平面布置图、占地面积、产业类型、取水水源、日均用水量及污水排放量、排污许可证及排水许可证管理情况等资料；

（2）各类建设单元、区块内部排水管网竣工图及相关技术说明、运行维护情况等资料；

（3）关于污水处理设施的调查，主要收集查阅各类建设单元区块污水处理设施建设工图及相关技术说明、尾水排放、运行维护情况等资料。

现场排查法：

（1）基于疏通车、盘车、竹片等设施对淤塞管道进行巯通，查明排水流向；

（2）通过翻开污水井、雨水井、化粪池井盖，查看污水井、雨水井是否存在合流、渗漏、破损等问题，明确测绘区域内的检查井情况；

（3）采用CCTV 内窥镜技术查明排水管网破损、溢漏或雨污串管等问题，清晰掌握排水管网情况，具体检测方法按照《城镇排水管道检测与评估技术规程》（CJJ121）执行。

2.3 排水管道测绘方案

2.3.1 排水管线探测内容

（1）雨水、污水、雨污合流管道及其缺陷、附属物探查，精确到管道及其附属物的等级、类别；附属物包括排水泵站；

（2）查明排水管道的类型、数量、功能属性、材质、埋设方式、埋深、走向、连接方式、权属单位、建设时间、运行时间、沿线地形等一系列参数信息与特征描述信息；

（3）排水管道内的水位高程测量、排水管网及其附属物的平面坐标和高程测量；

（4）基于管线测绘结果对管线质量、运行量、废弃物堆积情况进行总体评估，并针对现实情况制定专属管线整改方案。

2.3.2 基于CCTV 检测技术的管道缺陷探测

排水管道测绘领域CCTV 检测技术使用频率较高、应用范围较广，在工作性能、测量精度方面都是排水管道探测的良好选择[3]，能够精准探测出管道内部缺陷。视觉检测模块、爬行器、电源设备是CCTV检测系统的主要构成，CCTV 检测技术融合了计算机图像技术的优势，在“机器人”身上安装高清管道摄像机，在爬行器引导下拍摄高精度的实时图像，基于网络传输至计算机控制端，作为管道探测数据进行存储[4]。CCTV 检测系统中的爬行器结构与名称如图2 所示[5]。

图2 爬行器结构示意图

爬行器的驱动轮、底盘、辅助轮、车体盖属于车身的硬件结构，其余部分划分为云台构造，作用是控制摄像机采集清晰、精确的管道内部图像。云台具备不同方向自由选择功能，满足了管道内部360 度无死角探测的需求，图2 所示的爬行器云台可以针对不同拍摄需求自由切换上升、下降、俯视等动作[6]。

2.3.3 基于全站仪的排水管线坐标测量

一般的全站仪测量技术测量管线信息时，需要人工预设好站点坐标，明确全站仪的自身位置信息，人工设置站点方法的弊端是费时费力，对人员的测绘经验水平要求较高，即使是经验丰富的技术人员也常常导致站点坐标设置精度不如人意。本次治水测绘方案中，全站仪使用了自由设站测量技术，测量耗时短、测绘结果误差低，求取提高测绘效率与数据精度。

3 测绘实践案例研究

3.1 工程概况

嘉善县全面开展了“污水零直排区”建设活动，力争做到“决不把脏乱差、污泥浊水、违章建筑带入全面小康”。工程测量采用1985 国家高程基准和嘉兴市2000 坐标系、嘉善县城市平面坐标系基准。工程测量范围位于嘉善经济技术开发区内，北至320国道、南至沪昆线铁路、西至谈公北路、东至虹桥港，总面积7.7 km2，图3 为治水工程测绘区域示意图。

图3 污水零直排区示意图（图示箭头所指铁路以北地块）

3.2 测绘仪器的使用

基于治水测绘工作需要，测绘相关的仪器设备见表1。限于篇幅，仅列举部分设备仪器，主要用于管道内部检测、管线测量等工作。

表1 相关测绘仪器设备

3.3 测绘成果分析

3.3.1 污染源摸底调查记录

污染源摸底调查情况需要按照不同格式进行记录存储，企业类污染源摸底需要记录的信息如表2所示。

表2 XX 企业“污水零直排区”建设调查记录表

表中的“主要问题”一项主要包括如下内容：

①企业工业废水、生活污水应纳未纳情况；

②内部雨、清污部分情况；

③排水管网(检查井)破损、渗漏、混接、错接、淤积、堵塞情况；

④特殊行业生活和工艺废水输送管道为实现明管化或地面化、初期雨水未进行有效处理、污水应急池运行处理等问题和情况；

⑤产生一类污染物的车间污水未单独处理情况；

⑥污水处理设施(厂)超负荷、超排放标准运行情况；

⑦外围排水管网不连通；

⑧入河排污(水)口整治不到位情况等。3.3.2 管线缺陷探测结果分析

本工程配备2 台CCTV 检测机器人、2 台CCTV检测仪同时工作，爬行器最大输出功率为90W。采用CCTV 检测方法探测到排水管线内部的缺陷情况如表3 所示，管道裂缝、缺陷如图4 所示。

表3 排水管线内部的缺陷探测结果

根据表3 可知，此管道总计检测到缺陷91 项，其中具有一级缺陷（影响作为轻微）78 项，二级缺陷11 项，三级缺陷2 项，尚未发现四级缺陷，总体而言，此排水管道内部状态较好，尚未发现严重缺陷，对管道整体的结构性能威胁不大，短时间内不会发生重大破坏现象。

图4 管道缺陷图像效果

图4 显示，本文方法能够清晰拍摄且准确识别出管道的裂缝缺陷、变形缺陷，为测绘人员提供了管道缺陷分析的智能决策依据。

3.3.3 管线测量结果分析

采用全站仪测量6 条排水管线信息，排水管点测绘成果如表4 所示。

表4 排水管点测绘成果

分析表4 可知，本文方法基于全站仪能够精准测得排水管线点的坐标信息，并且测量过程中观测点的坐标中误差在0.21mm～0.26mm 之间，均小于0.3mm，展现了良好的测量精度。

4 结束语

本文从测绘人员组织安排、污染源摸底调查、排水管线探测三个方面制定了相对完善的排水管线测绘方案。以嘉善县污水零直排工程为对象，展开了具体的排水管线测绘实践。工程测绘实践结果显示，本文方案能够准确检测管道存在91 项缺陷，测得管线观测点坐标中误差在0.21mm～0.26mm 之间，测量误差较低。本次测绘采集的排水管线测绘数据为嘉善县后续的排水整改工作提供了科学依据，有助于“污水零直排区”建设工作的全面推进。