海绵城市建设中市政排水管网的提质增效策略探析

杨明明

鄂尔多斯市政务服务中心 内蒙古 鄂尔多斯 017200

随着全球气候变化和都市化进程的不断加速，城市面临着严峻的排水问题。市政排水管网作为城市排水系统的核心部分，其运营管理对城市正常运行和可持续发展至关重要。然而，在海绵城市建设中，市政排水管网的质量和效率仍然存在许多问题，如陈旧设备、堵塞、泄漏和水质污染等。因此，探索市政排水管网的提质增效策略对于提高城市排水系统的运行效率和水质安全具有重要意义。

1 规范海绵城市排水管网建设，涵养城市水资源

1.1 城市排水管网现状

在海绵城市建设中，市政排水管网存在以下问题。第一，不足的排水能力。传统的可能无法有效应对海绵城市中的大量降雨和洪水管道容量不足可能导致排水不畅，进而引发洪涝和洪水。第二，雨污混接。传统排水系统中的雨水和污水管道通常是分开的，但在某些地区，可能由于设计不当或管道老化等原因，导致雨水和污水混合在一起。这会影响水体的质量和环境。第三，缺乏自然过滤和净化。传统排水系统主要通过快速排走雨水，而缺乏针对雨水中的污染物进行自然过滤和净化的措施。这可能导致污染物进入水体，对生态环境造成负面影响。第四，地形不适应性。某些地区的市政排水系统可能未充分考虑到地形特点，导致部分地区排水不畅或难以覆盖到需要排水的区域。第五，资金和维护困难。改善现有的市政排水系统以适应海绵城市建设的要求可能需要较大的投资和维护成本，而这可能对一些财政有限的地区构成困难[1]。

1.2 排水管网提质增效技术路线

以下技术路线是常用的提升城市排水管网质量和效率的设计要点，可以有助于提升城市排水系统的运行安全性、经济性和环保性。第一，管网规划与优化设计。通过综合考虑城市发展规划、地理信息、人口密度、用水量等因素，合理规划管网布局，并对现有管网进行优化改造，以提高系统的整体性能和运行效率。第二，管网材料与结构优化。选择合适的管材和结构设计，提高管道的抗压性能、耐腐蚀性能和密封性能，以减少管道损失和漏水情况，延长管道使用寿命。第三，智能管网监控与管理系统。建立管网智能监控与管理系统，通过传感器、监测设备等实时收集管网运行数据，利用大数据分析和人工智能技术对管网的运行状态进行监测与分析，及时发现和处理问题，提高管网的运行效率和故障处理能力。第四，综合利用与资源回收。通过污水处理、雨水收集等技术手段，对排水进行综合利用和资源回收，减少对水资源的浪费，提高城市的水资源利用效率。第五，防污染措施与应急预案。设置合适的排水口、雨水收集系统和防污染设施，加强对排水水质的监测和管理，建立健全的排水管网应急预案，提高应对突发事件的能力，减少污染和灾害的发生和影响[2]。

2 推进海绵城市排水管网科学管理，促进城市绿色发展

2.1 排水管网存在的问题

市政排水管网存在的一些常见问题包括污水管道老化、设计不合理、堵塞和积水、缺乏维护和保养、不合理的排水管道排布等，针对这些问题，需要进行定期巡检、清洗和维护，及时处理管道堵塞和泄漏问题，合理设计和规划管道布局，提高排水系统的稳定性和效率。

2.2 海绵城市建设中市政排水管网检查测绘

市政排水管网检查测绘的目的是为了全面了解城市排水系统的状况，并评估其功能性和效率。这些数据有助于改善城市防洪水减依据。检查测绘过程中使用的技术手段多种多样。无人机航拍技术能够提供高分辨率影像，帮助识别排水管道的位置和问题；激光扫描技术可以获得精确的地形和地下设施信息；地面勘测可以补充获取地貌特征和现场观察数据。不同技术的结合使用可以提供全面、准确的管网数据。数据采集和处理包括多个方面。从卫星影像、地理信息系统数据到实地调查，在数字化平台上整合和处理这些数据，生成管网地图和图层信息。通过对数据进行分析可以发现管网的问题，如破损、堵塞、老化等，并作出相应的改进措施。通过分析这些数据，可以评估现有排水系统的状况，并制定相应的改进计划。例如，确定管道更新的优先级、改善管道的布局和位置等。这些数据还可以用来指导海绵城市建设中的雨水收集、渗透和利用设计[3]。

2.3 海绵城市建设中市政排水管网健康状况测绘评估

市政排水管网健康状况测绘评估的目的是了解和评估排水系统的整体状况为制定改进措施和管理策略提供依据。在测绘评估过程中使用多种技术与方法，如地面勘测、无人机航拍、高分辨率卫星影像获取等，以获得全面准确的数据。这些数据可包括管道位置、长度、直径、材料、流量等信息，并通过数字化平台进行处理和分析。通过分析采集的数据，可以识别管网的健康问题，例如管道老化、损坏、堵塞等。此外，还可以评估管网的运行状态和效率，如水流速度、压力等参数，以及排水系统的水质情况。测绘评估的数据分析结果可用于制定管网维护和改进策略。基于管网健康状况的评估，可以确定优先修复或更换的管段，优化管网布局和连接，提高排水能力和水质管理。此外，市政排水管网测绘评估为城市规划和管理提供决策依据。通过对数据的分析和解读，可以了解现有系统的局限性和潜在问题，并为未来的城市扩展和改造提供指导。

3 丰富市政排水管网提质增效办法，实现可持续的城市水循环系统发展方式

3.1 雨污混接点改造

雨污混接点是指排水系统中雨水和污水混合在一起的地方。这种混合会导致污染物的扩散、水体富营养化等问题，对水环境造成严重影响。因此，改造雨污混接点可以有效地改善水体质量，实现排水系统的提质增效。具体的改造措施包括。第一，分流排水系统。通过将雨水和污水分别收集、处理和排放，避免二者混合。可以建设雨水收集系统，将雨水收集起来用于植物灌溉、景观用水等；同时，污水单独收集并进行处理，保证水体的质量。第二，建设雨水花园和湿地。在雨污混接点周围建设雨水花园和湿地，利用湿地的生物质和植物对污染物进行自然过滤和降解。这样可以减少雨水中的污染物输入，提高水体的自净能力。第三，增加下水道容量。通过增加下水道的容量，提高排水能力，减少雨水积渍和排水不畅的问题。可以采用扩大管径、增加井盖等方式，提高排水系统的运行效率。第四，完善管理和监测系统。建立完善的雨水管理和监测系统，及时监测和应对雨水排放过程中的问题。通过使用智能监测设备和数据分析技术，可以实时了解排水系统的运行状况，及时采取措施进行管理和维护[1]。

3.2 功能性缺陷管道修复

通过功能性缺陷管道修复，可以提升市政排水管网的排水能力、可靠性和灵活性，从而为海绵城市建设提供可持续的排水解决方案。以下是一些方法和措施。第一，检测和纠正漏水。使用无损检测技术，如压力测试、烟雾测试等，检测并纠正管道系统中的漏水问题。漏水的修复可以通过补丁修复、管道替换或密封处理来实现。第二，清除堵塞物。定期进行管道清洁和除堵工作，清除管道中的沉积物、异物和堵塞物，保持管道通畅。第三，修复破损部分。如果发现管道存在破裂、裂缝、腐蚀等问题，需要进行及时的修复或更换。这可以包括修补破损部分、钢套加固、管道衬里等方式，以恢复管道的结构完整性和功能性。第四，增加容量和流速。在必要时，考现有的排水管道进行改扩建或增加附属设施，通过添加汇水井、增设泵站、调整管径等方法来实现。第五，优化布局和分流。通过对现有排水网络的布局进行调整和优化，使其更好地适应海绵城市建设的要求。这可以包括重新规划管道路径、增加分流装置、引入雨水花园等措施，以提高排水系统的效率和适应性。第六，引入智能监测和管理系统。使用现代化的监测和管理技术，如远程监测、数据分析和预警系统，实时监测排水管网的运行情况，及时发现问题并采取相应的措施。

3.3 结构性缺陷管道修复

通过结构性缺陷管道修复，可以提升市政排水管网的可靠性、稳定性和持久性，确保海绵城市建设中的排水系统高效运行，从而城市提供更好的防洪和排水能力。以下是一些方法和措施。第一，管道加固。对于存在结构性问题的管道，可以采取加固措施，如增加钢套、设立支撑、加固梁等，以提高管道的强度和稳定性。第二，结构修复。针对破损、腐蚀、断裂或变形的管道部分，进行适当的修复和恢复工作。这可以涉及修复裂缝、焊接破损部分、更换受损材料等。第三，渗漏处理。对于具有渗漏问题的管道，采取防渗漏措施，如填充密封材料、施加防渗涂层等，以减少其对周围环境的不良影响。第四，管道重铺。对于过度老化、破损严重或无法修复的管道，可能需要进行全面的重铺工作，包括拆除旧管道并铺设新的管道系统。第五，引入新技术和材料。采用新型材料和先进的管道技术可以改善管道结构的耐久性和稳定性。例如，采用玻璃纤维增强塑料（GRP）管道或高密度聚乙烯（HDPE）管道等可提供更长寿命和更好的抗腐蚀性能。第六，监测和维护计划。建立定期的管道监测和维护计划，进行巡视、检测和定期保养，及时发现结构性问题并进行修复[2]。

3.3.1 结构性缺陷管道非开挖修复

通过以上策略的综合应用，可以有效提升市政排水管网的提质增效，提高海绵城市建设的水资源利用效率，减少洪涝灾害风险，同时也为城市的可持续发展做出贡献。传统的修复方法需要进行开挖施工，不仅造成交通堵塞和环境污染，还会增加工程成本和时间。而非开挖修复技术可以在不破坏地面的情况下，对管道进行修复和加固。非开挖修复技术主要包括胶囊充填、脱水人字梯等方法。胶囊充填是通过注入特殊材料，填充管道内部的缺陷，修复破损部分。脱水人字梯是利用特殊工具将管道内的泥沙和杂质清理干净，然后再进行加固。通过采用非开挖修复技术，可以减少对市政排水管道的破坏，提高修复效率，降低维修成本。这样不仅可以提升海绵城市排水系统的整体效能，还能减少对环境的不良影响[3]。

3.3.2 结构性缺陷管道开挖修复

通过开挖修复结构性缺陷管道，可以有效提高排水系统的运行效率和可靠性，减少漏水和外溢的现象，保证城市的排水系统正常运行，进一步提升海绵城市的建设水平。具体步骤包括以下几个方面。第一，检测和评估。利用先进的无损检测技术对排水管道进行全面检测，评估管道的结构性缺陷情况和修复的需求。第二，开挖和修复。根据管道的具体情况和评估结果，选择合适的开挖方式，在保证施工安全的前提下，将破裂、漏水或堵塞的管道进行修复或更换。第三，材料和技术应用。采用高质量的材料和先进的技术进行管道修复，如使用红外线加热技术修复破裂管道、利用填充材料修复漏水管道、采用清洗设备清除堵塞管道等。第四，质量控制。在修复过程中，进行严格的质量控制，确保修复后的管道具有良好的密封性、耐腐蚀性和稳定性。

3.4 检查井修复

海绵城市建设中，市政排水管网的提质增效是一个非常重要的环节。而检查井作为排水管网的关键设施，对于排水系统的正常运行起着至关重要的作用。检查井的修复是提升海绵城市排水系统质量和效率的重要环节之一，通过定期清淤清洗、密封性修复、内部结构修复和标识修复等措施，可以确保排水系统的正常运行，实现排水管网的提质增效。因此，检查井的修复是实施提质增效策略的一项关键任务。对于检查井的修复，可以采取以下策略。第一，检查井的清淤清洗。定期清淤清洗检查井的底部，清理积聚的泥沙、杂物等，保持检查井的通畅。这可以防止排水系统堵塞，并提升排水效果。第二，检查井的密封性修复。检查井通常会出现漏水或渗水的问题，严重影响排水系统的效率。对于漏水的检查井，可以进行密封性修复，使用专业的密封胶等材料修复漏洞，确保检查井的密封性。第三，检查井的内部结构修复。检查井内部的支撑结构、井盖等部件有时会出现损坏或老化的情况，需要进行相应修复或更换。确保检查井的结构稳固和井盖的正常使用，提高检查井的使用寿命。第四，检查井的标识修复。对于损坏或模糊的检查井标识，及时修复或重新标识，确保检查井的识别和管理工作的顺利进行。此外，还可以利用先进的技术手段，如利用遥感技术、人工智能等对排水系统进行监测和管理，提高检查井的管理效率和服务质量。

3.5 管网管理系统构建

管网管理系统的构建是实施提质增效策略的关键之一。通过构建管网管理系统，可以提高海绵城市建设中市政排水管网的管理水平和运行效率，实现提质增效的目标。以下是一些构建管网管理系统的策略和措施。第一，数据采集和监测。建立管网系统数据采集和监测机制，包括传感器布设、数据采集设备的安装等，实时监测管网的运行状况，及时发现问题。第二，数据分析和预测。通过对采集到的数据进行分析和处理，提取有用的信息和规律。借助人工智能等技术，进行数据模型建立和预测，提前发现管网问题并进行预防和处理。第三，运维管理优化。建立管网运维管理系统，包括设立责任体系、制定维护计划、实施巡检和维修等。通过科学的运维管理，提高管网设施的可靠性和运行效率。第四，建立管网信息平台。建设一个集中管理管网信息的平台，包括管网设施档案、管道网络图、维修记录等。通过信息化手段，提高对管网的管理和维护效率。第五，引入智能技术。通过引入智能技术，如人工智能、物联网等，实现管网设备的远程监控、自动诊断和预警等功能，提高管网的智能化水平。

4 结语

综上所述，市政排水管网的提质增效策略是海绵城市建设的重要组成部分。通过引入新技术、改善管道布局和定期维护等措施，可以有效提高市政排水管网的运行效率和水质安全。然而，要实现可持续发展，还需要政府、企业和居民共同努力，形成合力。希望本论文的研究成果能为海绵城市建设中市政排水管网的提质增效提供新的思路和方法，为城市的可持续发展做出贡献。