城市供水管网检测与维护技术

城市供水管网检测与维护技术城市供水管网作为保障居民生活、支撑城市运转的“地下生命线”，其安全稳定运行直接关系到供水效率、水质安全与城市韧性。随着城镇化进程加快，管网规模持续扩张，老旧管网腐蚀、漏损、爆管等问题日益凸显，对检测与维护技术的精准性、高效性提出了更高要求。本文结合行业实践，系统梳理供水管网检测与维护的核心技术路径，为管网运维管理提供实用参考。一、管网检测技术：从传统经验到智能感知（一）传统检测手段的实践价值地面听漏与阀栓听漏是管网漏损排查的基础手段。技术人员通过听漏仪捕捉管道漏水产生的声波振动，结合经验判断漏点位置。这类方法操作简便、成本低廉，适合小范围、浅埋管道的初步筛查，但易受交通噪声、土壤介质等干扰，精度依赖人员经验。压力测试则通过监测管网压力分布定位异常区域。例如，压力降法通过对比不同时段、不同测压点的压力曲线，分析压力骤降或持续偏低的管段，间接判断漏损或堵塞位置。该方法无需破路，可快速锁定故障区域，但需结合管网模型与历史数据辅助分析。（二）现代检测技术的突破与应用1.管道内窥检测（CCTV检测）借助搭载高清摄像头的管道机器人（或爬行器），可深入管径≥150mm的管道内部，实时传输内壁影像，精准识别腐蚀、结垢、破裂、错口等缺陷。某南方城市在老旧管网改造中，通过CCTV检测发现30%的铸铁管存在环向裂纹，为修复优先级排序提供了直接依据。该技术虽受管道杂物、口径限制，但结合QV（快速检测）设备可覆盖中小口径管道，成为管网“体检”的核心手段。2.声波检测与相关仪定位漏水相关仪通过在管道两端（或阀门、消火栓等接口）安装传感器，采集漏水声波信号，利用算法计算信号到达时间差，结合管道长度、介质声速定位漏点。相比听漏法，相关仪受环境噪声影响小，可定位埋深2-5米的漏点，尤其适合复杂管网（如多分支、大埋深管段）。某北方城市结合GIS系统，将相关仪数据与管网拓扑关联，漏点定位准确率提升至90%以上。3.光纤传感与无损检测分布式光纤传感技术通过在管道旁敷设光纤，利用光的散射效应监测管道应变、温度变化，实现长距离（公里级）、实时的泄漏与变形预警。某输水干线采用该技术后，成功捕捉到管道因地质沉降产生的微小变形，提前3个月避免了爆管事故。超声检测、电磁检测等无损技术则聚焦管道本体健康：超声测厚可评估管壁腐蚀程度，电磁检测（如漏磁检测）可识别管道内外部缺陷，为管道剩余寿命评估提供数据支撑。二、维护技术体系：预防性管理与精准修复（一）预防性维护：从被动抢修到主动防控1.管网巡检与数字化管理建立“人工+智能”巡检体系：人工巡检聚焦阀门井、消火栓等设施的外观与功能检查，智能巡检则通过搭载压力、流量、水质传感器的无人车/无人机，采集管网运行数据。某沿海城市构建的管网数字孪生平台，整合实时监测数据与历史运维记录，通过AI算法预测管道腐蚀速率，使预防性维护计划准确率提升40%。2.防腐与水质维护金属管道的防腐需“内外兼修”：外防腐采用沥青、环氧煤沥青等涂层，或牺牲阳极（如锌块）、外加电流的阴极保护；内防腐则通过内衬环氧树脂、水泥砂浆等，隔绝水与金属接触。某工业区对球墨铸铁管实施内衬修复后，管道腐蚀速率降低60%。水质维护方面，定期投加缓蚀剂（如磷酸盐）可抑制微生物滋生与管道结垢；结合水力冲洗（如脉冲冲洗）清除管内沉积物，既保障水质，又减少腐蚀诱因。（二）修复与更新技术：从开挖换管到非开挖创新1.非开挖修复：最小化对城市的干扰CIPP原位固化法是应用最广的非开挖技术：将浸渍树脂的软管拉入待修管道，通过热水或紫外线固化形成新内衬，修复渗漏、腐蚀等缺陷。某老城区采用该技术修复DN300铸铁管，工期从传统开挖的7天缩短至2天，路面破坏面积减少90%。碎管法（爆管法）则适合管道更新：通过液压设备破碎旧管，同步拉入PE或HDPE新管，一次性完成旧管废除与新管敷设，尤其适用于老旧混凝土管、铸铁管的更新。2.局部修复与管网更新规划针对小范围破损，采用补丁法（机械制螺旋内衬）、注浆法（填充环氧树脂）等局部修复技术，可在不停水或短时间停水状态下完成修复。某商业街区通过局部修复20余处漏点，年节水超5万吨。管网更新需结合检测结果与风险评估，制定“优先级清单”：优先更换漏损率高、材质老化的管道（如灰口铸铁管），推广PE管、球墨铸铁管等耐腐蚀管材。某城市通过5年分期更新，管网漏损率从18%降至9%，供水可靠性显著提升。三、实践案例：技术融合驱动管网升级某省会城市在老旧管网改造中，构建“检测-评估-修复-验证”闭环体系：1.检测阶段：采用CCTV检测（覆盖60%管网）+相关仪定位（重点区域）+超声测厚（金属管段），识别出23km高风险管道；2.评估阶段：结合数字孪生平台，分析管道材质、使用年限、漏损频率，将管网分为“紧急修复”“预防性维护”“正常运行”三类；3.修复阶段：对紧急修复类采用CIPP内衬，预防性维护类实施局部修复+防腐处理，同步更新15km灰口铸铁管为球墨铸铁管；4.验证阶段：修复后通过压力测试、水质检测验证效果，漏损率从15%降至7%，供水投诉量减少60%。四、发展趋势：智能化、绿色化与多技术融合未来管网运维将向“智能感知-精准决策-自主修复”升级：智能化：AI算法深度分析管网数据，预测故障概率与修复时机；物联网传感器（如NB-IoT压力传感器）实现全域实时监测；绿色化：推广低能耗、可降解的修复材料（如生物基树脂），采用太阳能驱动的检测设备，减少环境影响；多技术融合：检测机器人与修复机器人一体化，实现“检测-修复”无缝