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城市排水管渠运维措施研究

2023-07-27祁东东

山西水利 2023年3期

祁东东

(广东省深圳市深水水务咨询有限公司,广东 深圳 518000)

1 城市排水管网概述

排水管渠承担着城市输送污水和排出雨水的双重功能,是城市建设的重要基础设施之一,但因其埋藏于地下,工况复杂,极易发生各种管渠缺陷问题,从而增加城市内涝[1-2]。陆露分析我国城市排水管网的现状得出,随着我国人口密度增加,城市部分区域排水措施不当、设施逐渐老化,从而造成城市污水溢流和地表沉降等问题[3];徐岩认为排水管网的运维项目是目前城市污水治理的重要任务,但其绩效评价体系指标选取的准确性不足,且缺乏实用性[4];都焕锋调查研究得出,我国城市管网普及率较低,难以保证污水的达标排放[5]。

深圳某工区排水管渠的运维管理模式较为单一,近些年偶有内涝,日常巡检与维护中,仅对存在问题的排水管渠进行检查修复,无法全面覆盖整个排水管渠系统,因此该工区的排水管渠运维参数选取并不全面,导致某些管渠被忽略。

2 排水管渠普查

2.1 排水管渠的检查

2.1.1 检查方法

排水管渠设施采用现场检查和水力检测两种方法,其中现场检查可分为井上检查与井下检查,水力检测主要检测管道的流速、流量及充满度。

2.1.2 检查内容(详见表1)

表1 检查内容

(1)排水管道设施各部位的结构完好情况:检查井、雨水口、进出水口、沟道等部位是否存在破损;

(2)管道中水流通畅情况:了解污水管道充满度和变化系数,雨水、合流管道的满流和溢流期,测量管道流速流量,查看管道存泥情况;

(3)检查井及雨水口的淤塞和清洁程度;

(4)倒虹吸、截流井、跌水井的运行使用情况。

2.1.3 检查时间

采用定期与不定期检查,并将检查结果与原始情况进行记录。

(1)定期检查:按照巡视和保养制度定期对排水管渠进行检查,做好检查记录。

(2)不定期检查:特定情况下对排水管渠进行检查,包括汛前、汛中、汛后及重要保障活动期间,对设施的使用与突发性损坏、水质水量的变化等情况进行检查。

2.2 仪器探测

根据本工区排水管网的物性特点,选用非金属管线探测技术中的地质雷达探测法,探测地下排水管线。通过本工区内探测,可以看出非金属排水管道具有较高的电阻率,与周围介质具有显著的介电常数差异,详见图1。

图1PVC 排水管的典型实测雷达图像

2.3 野外管线点的标注

用探地雷达探测确认隐藏管线点后,在隐藏管线点上打一个水泥钉,或者画一个“十”字进行标记,然后用红油漆圈住,确定该处点位的管线探测类型,根据序号表进行序号编码,并在最靠近管线点且不易丢失的地方标注点号,然后在容易丢失的地方进行标记。较明显的管线点应标注于井盖的中心,同时做好记录,填写手簿,在地形图上标注各管线的位置分布情况。

3 排水管渠维护

3.1 排水管渠的清通

在排水管渠的日常清理和维护中,经常性的工作就是对其进行清通。由于排水管渠内部水量较少且坡度较缓,污水中携带的污染物极易发生淤积和沉淀现象,过多的沉淀物将影响排水管渠的通水能力,进一步造成管渠堵塞。工程采用的清通方法有水力清通和机械清通两种。

3.1.1 水力清通

水力清通的方法,是利用冲水车的清水对管渠进行冲洗。清洗过程:通过汽车引擎带动消防泵,对水罐中的水进行加压,高压水沿着高压软管流到放置在待清除管道喷嘴处的流线型喷口,水流通过喷口强力喷出,推动喷嘴向相反的方向移动,并推动软管在排水管渠中向前移动;强烈喷出的水柱同时冲洗管道中的沉积物,使其成为泥浆,并随水流流向下游检查井;当喷嘴到达下游检查井时,注水压力降低,管渠内剩余的沉淀物被冲洗到下游检查井,然后被吸污车吸出。金属排水管内表面锈蚀较严重,需在清水中加入硅砂后再进行强力冲洗。

3.1.2 机械清通

当排水管渠内堵塞严重,淤泥黏结在一起且较密实时,利用水力清通的效果并不好,此时应选择机械清通的方法。首先应使用竹片穿过排水管渠,将其一端绑上钢丝绳,另外一端连接清通工具。在排水管渠的两端检查井上均放置一台绞车,当竹片通过管渠时,将钢丝绳系在绞车上,清淤工具的另一端通过钢丝绳系在另一台绞车上,然后利用汽车发动机带动绞车往复运送钢丝绳,带动清淤工具将淤泥刮入下游检查井,使管渠清通,淤泥被刮至下游检查井后由吸泥车吸出。

清通工具视淤塞原因而定,耙松淤泥采用骨骼形松土器,清除树根及破布等沉淀物采用弹簧刀,刮泥采用胶皮刷、钢丝刷。

3.2 排水管渠的修复

系统检查管渠的堵塞和破损情况,有计划地实施管渠修复工作,是维修养护工作的基本要求。一旦发现管道系渠坏损,就要及时安排维修,防止损坏部位进一步扩张造成事故。

3.2.1 修复工作内容

检查井、雨水口顶盖等的修复与调换;检查井内踏步的调换,砖块脱落后的维修;局部管渠段破损后的修复;管渠本身破损、堵塞严重,造成清通困难时,必要的整段开挖翻修。

3.2.2 修复工作方法

(1)接口渗漏弥补。接口的渗漏会导致污水的外泄和地下水的渗入。通过橡胶圈垫底、不锈钢圈压边的办法进行局部修复,不锈钢圈采用铰链连接。

(2)错位修复。当发现坍塌、下陷、错位的情况,当错位≤50%时,把错位的连接段进行修整,形成平滑连接的管段,或者采用延长连接,或采用柔软的复合材料,通过胶水、气压、高温处理进行密封连接,固化后完成修复。

(3)胀管更换。如水泥管、铸铁管存在问题,需要更换相同或者大于原来口径的管道,采用胀管更换技术,通过高速旋转和振动的破坏牵引头拉进一条柔性好的PE 管。

(4)内衬替代。如果需要更换小于原来口径的管道,采用柔软的复合材料,通过胶水、气压、高温处理进行内衬替代,常温固化后完成修复。

(5)内壁翻新。当口径>DN800 污水管道产生淤积、结垢和老化时,采用内壁翻新的方法进行修复。方法是通过机器对内壁进行刮擦和打磨,再进行内壁喷涂翻新和摸浆。

(6)在对检查井全段进行改建、增设或翻修时,往往需要切断污水的循环。安装临时水泵,将污水从上游检查井抽到下游检查井,并安排熟练的工作人员进行修复,尽量在短时间内完成修理工作。

3.3 排水管渠的渗漏检测

排水管渠的渗漏检测是一项重要的日常管理工作,为保证管道的良好运行,应进行运行管道的日常检测。检测方法通常选用低压空气检测法,该方法是对排水管渠内部充入低压空气,记录管渠中低压空气的气压降低速率,如下降速率超过规定的标准,表示管道存在渗漏,需要进行修复。

4 结论

通过对排水管渠运维现状的分析总结,对日常运维措施不完善和管理粗放等问题,提出日常普查方法、巡检与维护方法,建立完整的运维管理模式,以提高项目排水管渠的运行质量,保障排水管渠健康运行。