我国城市排水管道检测与修复技术研究

李金龙

（亚太建设科技信息研究院有限公司，北京 100120）

1 我国城市排水管道概况

城市排水管网是市政基础设施建设的重要内容，随着城镇化进程的不断推进，我国城市排水管道建设得到了快速发展，截至2017 年，全国城市排水管道长度达63.0×104km，与2001 年相比增加了4.0 倍。但同时也应看到，2017 年全国城市供水管道长度达到79.74×104km，城市排水管道长度远小于供水管道长度；且2017 年全国城市人均排水管道长度仅为1.54m，与国外城市排水管道建设相比还有一定差距。

《关于印发城镇污水处理提质增效三年行动方案（2019—2021 年）的通知》中明确要求：要加快补齐城镇污水收集和处理设施短板，尽快实现污水管网全覆盖、全收集、全处理。到2020 年，地级及以上城市建成区黑臭水体消除比例达90%以上。“黑臭在水里，根源在岸上，关键是排口，核心是管网”已是全国各地城市黑臭水体整治工作的重要共识。要实现城镇污水处理提质增效，首先要提升排水管道质量。目前，我国很多城市出现排水管道建设质量不高、管龄较长且缺少运营维护，管道中出现较多的破裂、错口、脱节等结构性缺陷和结垢、障碍物等功能性缺陷。这就会造成城市道路塌陷、排水管道水位较高、污水处理厂进水污染物浓度降低、河水和地下水等清水倒灌等风险发生。因此，排水管道养护、检测与修复是实现污水全收集、高效能处理，保障排水管网健康运行的重要环节【1】。

2 城市排水管道检测与修复研究热点和趋势分析

在中国知网中选择“高级检索”和“期刊”选项，将检索主题词设为“排水管道检测或排水管道修复”，共检索出中文文献391 篇。剔除行业综合信息等不符合要求文献后，共得到有效可被引文献275 篇，将文献按照Citespace 格式进行转换后，读取样本数据库进行分析。整理总结排水管道检测与修复相关文献的发文量、高频关键词、突变词进行分析。

关于排水管道检测与修复的文献最早见于1997 年，从1997—2003 年，相关文献共有 4 篇。从 2004—2019 年，排水管道检测和修复的研究文献总体上呈现增长趋势，且可分为3个阶段：（1）2004—2008 年，相关文献开始出现，数量较少；（2）2009—2013 年，相关文献处于平稳阶段，平均每年文献量为 12 篇；（3）2014—2019 年，相关文献量增长快速，2019 年共有文献43 篇。通过分析发现，近5a 来我国排水管道检测与修复越来越受到业内的关注，尤其是近年来“厂网河一体化治理模式”的积极实践过程中发现，管网是影响污水处理厂和河道黑臭的重要基础条件，针对管网水质水量的研究越来越多【2】。

通过275 篇文献的关键词进行词频统计，“非开挖修 复”“检测 ”“ CCTV 检 测”“结构 性 缺陷 ”“ 功能性缺陷”是其中的高频关键词。非开挖检测与修复技术因较低的经济成本且对管道影响较小而广泛应用在实际工程中，目前应用最普遍的检测技术为CCTV 和QV 检测技术。突变词分析结果显示：（1）在2008 年之前，研究方向主要集中在“地面下沉”“管道损坏”“非开挖修复”上，这也是对排水管道出现问题的现象分析，同时提出非开挖修复的理论；（2）2009—2013 年，“排水管网”“检测技术”“电视和声纳检测”“缺陷”等是主要的关键词，排水管道的检测技术成为此阶段的热点话题；（3）2014—2019 年，除之前的管道检测技术，管道的修复、维护也是越来越普遍【3~5】。

3 城市实例综合分析

总结近几年福州、赣州、柳州、南宁、深圳、南京等城市排水管道检测与修复实例分析（见表1），结果显示：结构性缺陷数量较大且类型较多，结构性缺陷中Ⅲ级、Ⅳ级缺陷占比较多，而在功能性缺陷中Ⅲ级、Ⅳ级缺陷占比较少。结构性缺陷以渗漏、破裂、脱节、错口等为主要类型，其中，渗漏在深圳、柳州、赣州和南京等案例中占比达到了30.44%、37.1%、35.5%和23.45%。排水管道在建设和运营过程中，因施工质量、管材、管径、地质条件、运营时间、维护质量等因素引起的渗漏、破裂等缺陷会导致地下水等“清水”渗入排水管道中稀释污水进厂浓度，不利于污水处理厂高质量运行，同时存在道路沉降等风险。

在功能性缺陷中，障碍物在南京排水管道功能性缺陷中占比77.92%，沉积在深圳排水管道功能性缺陷中占比57.14%，树根在柳州排水管道功能性缺陷中占比78.95%。排水管道中的障碍物主要来源于道路施工废弃的混凝土块和砖块等进入排水管道；沉积主要来源于排水管道中的污染物在较慢的流速下不断沉淀；树根在适于植物快速生长的南方城市更普遍。

对排水管道检测后，依据CJJ 181—2012《城镇排水管道检测与评估技术规程》要求对缺陷情况进行评估，区分轻重缓急，指定预防性和实施性修复计划。目前，实践中常见的修复技术包括CIPP 原位固化技术、不锈钢内衬修复、螺旋缠绕修复技术等。

表1 典型城市排水管道检测结果

4 结语

城市排水管道和污水处理厂往往是高负荷运行，但实际上污水处理厂进水浓度却每年持续降低。管道缺陷引起大量的外水入渗、破裂带来的管道堵塞、管道流速下降而形成的淤泥沉积是造成污水收集系统“清汤寡水”的直接原因。排水管道运营质量与管径、管龄、管材、埋深等直接相关，要保证其高质量运行，就应严格执行涉及管材、施工和验收的相关标准。同时，积极做好排水管道的日常维护工作，防微杜渐，保持排水管道的持续健康。