城市排水管网养护建设专业化路线实践

黑臭在水里，根源在岸上。关键在排口，核心在管网。

——《城市黑臭水体整治工作指南》

➢城市内涝：排水能力设计能力不足；排水管道严重淤塞，排水能力下降。

➢城市水体：长期以来重地上、轻地下的观念导致地下管道的投入较少，大部分城市的管道都处于带病运行，出现混接、渗漏、塌陷、淤塞、功能性缺陷等。

➢水处理厂进水COD浓度低：管网雨污混接情况、管网渗漏、错位等导致雨水或者河水倒灌排入污水处理厂，严重增加污水处理厂负荷。

雨水混接、管网渗漏、错位等导致的进水COD浓度低

我国城市排水管网建设成效卓著，但问题也很突出：

（1）城市排水管网建设完善度低

我国部分城市（特别是中小城市）的排水管网运行管理水平较低，很多城市仍然沿用传统的、依靠图纸甚至老工人记忆和经验的管理模式。

（2）现有城市排水管网健康情况不容乐观

部分城市“重建设轻管理”，在排水管网建成后就以为万事大吉了，缺乏有效的管网状态评估和运行监测手段，不能及时准确地掌握管网运行状况的变化及管网本身的健康状况。

（3）城市排水管理粗放

由于城市排水管网管理系统及检测系统不健全，导致管网的运行管理、维护管理不到位，直接造成城市排水管网养护筛选数据库的缺失。

➢ 管网普查

作为“控源截污”系列措施中的重要环节，查明排水管道及检查井存在的各种缺陷和雨污混接情况等，是采取有针对性措施的前提。

➢ 管网清淤

采用自主研发的箱涵清淤机器人，实现“人不下井、路不开挖、水不断流、泥不落地”的机器人环保清淤新模式。

➢ 管网修复

修复排水管道及检查井存在的各种结构性缺陷，是解决地下水等外来水入渗和污水外渗的根本措施。

➢ 管网大数据管理

在治水的“调水、管理”环节，为排水管网动态运行管理提供全新视角。

➢ 专业化运维管理

专业化运营管理的核心是效果评测，其评判标准基于对管网所属污水处理厂的进水指标、设计标准情况下内涝发生频率等的考察。

城市排水管网“四位一体”建设及专业化运维，集管网普查检测、管网智慧清淤、管网非开挖修复、管网大数据和管网专业化运维管理于一体，使得城市排水管网的建设及运维进入了专业化、系统化时代，抓住了城市水环境治理的痛点，有助于切实提升城市的水环境质量。

管网“四位一体”建设及专业化运维

目标设置：排水户监管、排水系统及其辅助设施运营状态；

实施途径：先进的技术设备、科学的运维理念、丰富经验的队伍；

效果考核：污水处理厂进水浓度、设计内雨量内涝发生频率。

长期以来由于施工和管理养护手段等原因，造成一些城市的排水管网存在不同程度的病害，直接影响了排水管网系统的正常运行。通过摸清片区排水户及其周边市政管网的管道走向、运行状况及功能评估、雨污混接等情况，在普查检测完成后绘制区域排水管网图，标明管网管位、管线标高、管道性质、排水流向、管道缺陷类别及位置、排水户基本情况等。为今后城市排水户、排水管网的运行、改造、监管、维护等提供详实的基础资料，排查资料可作为城市排水信息化系统的底层数据。

常用检测手段及设备：QV检测、CCTV机器人检测、声纳检测、电法测漏等。

（1）管道潜望镜QV检测

QV主要用于管道内部情况的快速检测。适用管径为150mm～2000mm的管道。配备高清晰度270倍变焦镜头，俱测距功能。人员无需下井，一次检测长度可达80m。操作方便，便携设计，视需要可增加补光装置，以增加可视距离长度及适用管道的直径范围。可准确判断管线是否因形成结构性损伤。准确的堵点位置和损伤判别及定位可为管线清淤、修复提供优选的目标和低成本的方法。

（2）管道CCTV机器人检测

CCTV主要用于管道内部情况的精细检测。适用管径为300mm～3000mm的管道。人员无需下井，一次检测长度可达100m～220m。可快速有效的查明管道内部的腐蚀、破裂、渗漏、错位、脱节、异物入侵等结构性缺陷和沉积、结垢、树根、障碍物等功能性缺陷，同时可对与管道相连的检查井、排水口全面真实的展示管道内部情况，从而制定合理的修复方案。

（3）电法测漏仪检测

电法测漏仪采用聚焦电流快速检测技术，通过实时测量聚焦式电极阵列探头在管道内连续移动时透过漏点的泄漏电流，现场检测并精确定位管道漏点。

（4）声纳检测

管道内满水时，可用声纳检测。通过分析轮廓特征可判定管道内部的沉积、凝结物或管壁的结构性病害。

如图所示的声纳检测图像，显示了满管的蛋形下水管道右上方有一个横向接入。

管道清淤工作己成为排水部门一项不可忽视的重要工作。在排水管道中排入大量杂物和基建工地水泥砂发生沉淀、淤积就会造成管道堵塞。不进行管道清淤、疏通就会造成污水滥流，污染环境，给人民生活带来麻烦。清理管道里面的淤泥，保持长期畅通，以防止城市发生内涝。管网“四位一体”建设&专业化运维的技术有检查井（窨井）清淤、中小型圆管直接掏挖清淤、箱涵和暗河机器人清淤等方式，具有安全环保、全机械化、低影响等优点。

管网“四位一体”建设&专业化运维的技术的“四不原则”：

➢ 路不开挖

➢ 人不下井

➢ 水不截流

➢ 泥不落地

恒通环境研发的圆管清淤机器人，可作为箱涵清淤机器人的有效补充。

对比传统方法人工清淤，智能化的机器人清淤克服了传统方法的如下缺点：

➣ 直接开挖，新铺管道

资源浪费太大，造成城市环境和空气污染；

严重影响交通，易惹民愤；

➣  高压射流，或吸污车

只能暂时打通不能彻底清淤，治标不治本；

➣ 人工清淤

管道里充满各种毒气，水流急，安全事故频发，需要破路开孔，成本高、影响大。

随着城市化的进展，城市地下管线错综复杂，城市道路的负荷越来越重，主干道开挖严重影响交通或排水管线上方存在其他压力或电力、通信、燃气等管线给开挖带来极大的隐患。而管道如果长期不修复，轻则污染地下水，重则导致道路塌陷，交通瘫痪。

管道非开挖修复技术在不破损道路的情况下，采用简捷，科学的方法，在原有的破损旧管内部铺设一条高强度内衬新管，对地面、交通、环境以及周围地下管线等设施影响很小。管道非开挖修复技术主要有如下几种：

➣ 紫外光固化修复法；

➣ CIPP修复法；

➣ 热水翻转；

➣ 螺旋管缠绕；

➣ 不锈钢双胀环。

管网大数据管理的作用：

➢基础数据管理；

➢管道缺陷管理；

➢辅助规划分析；

➢数据更新管理；

➢设施日常维护；

➢排水用户监管；

➢系统运行调度；

➢应急防汛预警；

➢辅助管网改造；

➢设备事故分析。

排水管网信息管理系统建设目标

➢ 实现排水管线成果的动态化、可视化和信息化管理；

➢ 建立排水管线信息的动态更新、管理等长效机制；

➢ 实现工程图档资料电子化管理；

➢ 为水环境治理和排水规划等提供辅助决策。

设计原则

       灵活性、可靠性、安全性、易组护性、实用性、先进性、便捷性。

功能特点

➢系统界面友好；

➢功能使用方便；

➢互响应速度快；

➢部署灵活；

➢配置灵活；

➢使用灵活。

北京恒通国盛环境管理有限公司自主研发高智能清淤机器人，创新施工工艺，避免人工下并、改变绞车等简易设备的传统作业方式，实行”人不下井、路不开挖、水不断流、泥不落地”的管网清淤养护创新工作理念，施工过程更安全，对周边环境影晌更低，具有显著的经济效益、环境效益和衬会效益。

恒通环境第四代箱涵清淤机器人采用模块化设计，可针对不同工况，选装不同类型的履带底盘和前部工作装置。这使得恒通环境的箱涵清淤机器人更为智能化、适用性更广，甚至可以应对底层没有硬化的排水箱涵和小型明渠。在清淤的同时，通过恒通环境机器人自带的检测模块，还能探查箱涵破损及污水排放口的情况。

清淤机器人的优势：

➣智能化

机器人清淤、泥水分离；

➣工期短

工艺创新、机械效率高；

➣零污染

污泥不落地、保持周边环境整洁；

➣不截流

带水作业确保来水排放正常；

➣不下井

有限空间作业人员安全第一；

➣低影响

施工面积小、噪音低、不影响周边群众生活。

恒通环境自成立以来，公司自主研发高智能清淤机器人共获得发明专利、实用新型专利、外观专利20余件。恒通环境获评国家高新技术企业、中关村高新技术企业。

清淤机器人技术获得：

➢新浪科技风云榜2015年度大奖；

➢2016金融资本视角下的特色环保企业评选——机器人清淤技术创新奖；

➢2016-2017年度中国最具价值管网运维装备品牌——环境领域管网运维标杆企业；

➢2017年度中关村国家自主创新示范区智能机器人项目资金支持等……

2018年5月，恒通环境携下水道清淤机器人亮相第十九届中国（上海）环博会，受到《人民日报》等权威媒体关注。

   “双核”驱动黑臭水体治理应用案例：廊坊市八干渠、六干渠黑臭水体治理项目；保定市瀑河黑臭水体治理项目……

案例1：国内首例机器人清淤项目、大型箱涵清淤项目——廊坊市四条方涵清淤项目

恒通环境采用全智能机器人环保清淤工艺。人员不下井、不断流带水作业，泥水自动分离。清淤污泥经现场处理改良后，全部有害物达标，无二次环境污染，处理后的污泥无臭味，便于运输处置。

案例2：广州市领导点赞！广州电视台报道！——广州市越秀区驷马涌箱涵机器人清淤工程

驷马涌全长6.75公里，暗涵内淤泥平均深度0.8米，最深处达1.3米，影响了排水系统的正常效用，汛期容易发生内涝，给渠箱沿线居民的生产生活造成了安全隐患。恒通环境采用箱涵清淤机器人，清理污泥约2850方，提高了驷马涌的排涝抗灾能力。

案例3：大理全镇，91公里！被州长拍肩膀表扬！——大理古镇排水管道检测、清淤及修复工程

恒通环境对大理古城的排水管线进行了细致普查。检测发现，受油污、建筑垃圾、生活垃圾、泥沙等影响，古城重点路段部分地下管网淤堵，有的严重淤堵达80%以上；还有部分地下管线存在错位、渗漏、破损、腐蚀等结构性损伤。恒通环境采用UV-CIPP等非开挖修复技术“医治”管道的结构性缺陷，这在大理州尚属首次。恒通环境UV-CIPP设备集成度高，方便进出大理古城内狭窄的小路，施工占地面积小，不需要大面积封路，对游客影响较小，受到州长好评！

    在大理古城北部的“白族扎染之乡”周城，恒通环境还对约80公里长的排水管道进行了管网检测与清淤作业。

案例4：4.8公里！清淤+底泥原位修复+生态景观修复——廊坊市八干渠、六干渠黑臭水体治理工程

项目渠段北起北凤道、南职至光明东道南，清淤总长为 4.808 公里，治理面积约 72120 平方米，平均渠宽为 15 米，平均水深为 1.5 米，总蓄水量为 10.8 万立方米。

恒通环境主要负责渠道清淤、底泥原位修复改良、生态景观修复、污泥处置等。目前清淤、修复工作顺利完成，在进行日常运维。

案例5：清淤效果好！”接受超级台风“山竹”考验！“四位一体”建设收获高度好评！——珠海金湾区管网检查及雨污混接调查项目

 珠海金湾区辖区已建雨水管约176公里、雨水渠约82公里、污水管约123公里，总计约381公里。其中红旗镇已建雨水管道约76公里、污水管道约28公里，共计约104公里；三灶镇已建雨水管道约182公里、污水管道约95公里，共计约277公里。

       恒通环境负责该区的管网疏通清淤、雨污混接调查、河道排水口溯源、管网健康度、雨污混接评估、污水管网外来水量评估、管网修复及提升方案等环节，通过摸清排水管网对河道污染的影响，查出雨污混接点，以及排水管道的缺陷情况，从而绘制“管网一张图”，助力金湾区建立排水管网科学运维的长效机制。