供排水管网安全事件形成机理与检测监测技术专题介绍

城市市政管网是事关城市安全的重要基础和关键命脉。随着我国城镇化进程加快，我国供排水管网规模日益扩大，截至2021年底，总长度已突破380万km。大量供排水管网在支撑城市生产、生活和生态正常运行、健康可持续发展的同时也面临严峻的挑战，管网超龄服役老化失修现象严重，渗漏、腐蚀等病害隐患普遍，爆管、道路塌陷、积水内涝等事件多发群发，造成严重资源浪费、经济损失与人员伤亡。自2016年起，在“十三五”重点研发计划“城市市政管网运行安全保障技术研究”项目支持下，针对管网安全保障，系统开展了市政管网的探测、检测、监测、评估、预警、运行管理、维护修复等研究工作。这期供排水管网运行安全的专题研究论文主要集中在对以下2个问题的论述：

（1）供排水管网安全事件形成机理。本问题主要针对供水管网在日常和灾害场景下的运行安全事件机理开展研究。在日常运行条件下，以供水管网大口径管道爆管事件为对象，系统分析了爆管事件案例，采用静动力分析方法模拟了管道从裂缝发展到管体破坏形成爆管的物理全过程。在灾害场景下，以近年来国内频发的寒潮为对象，系统分析了供水管网极端寒潮事件过程及灾害影响，结合近60年的气象资料，以上海为例研究了最低温度的重现期和超越概率，提出了寒潮特征指标和寒潮设防标准。

（2）供排水管网检测监测技术。针对供排水管网病害和道路塌陷问题，开展服役安全检测监测技术研究。建立了供水管网运行状态、管道结构和管网环境的全工况、全天候、全过程的全面监测技术，研发了埋地管道无线透传感知网络技术及设备，提出了基于多源监测数据融合力学模型与智能算法，建立了地下管网时变可靠度分析技术与预防性运维决策模型。针对排水管网管道整体结构变形、内表面破裂和管中异物侵入等问题，提出了一种双重深度智能估计方法并重建管道病害三维点云。为提升道路塌陷防控能力，提出了一种地面-管道雷达协同探测技术，可实现对管线周边不同尺寸的空洞/含水空洞进行探测。

本期专题研究主要提供了供排水管网安全运行保障研究中的一些焦点问题的最新研究成果和一些实际例证，供各位读者参考。