城市供水管网检测与维护技术方案

城市供水管网检测与维护技术方案一、管网检测技术体系构建城市供水管网作为保障居民用水安全的“地下动脉”，其健康状态直接影响供水系统的稳定性与经济性。构建科学的检测技术体系，是实现管网精准诊断的核心前提。（一）管网健康诊断技术1.压力与流量监测通过在管网关键节点部署智能压力传感器与电磁流量计，实时采集水力参数。结合水力模型分析，可识别管网局部阻力异常、节点压力波动等问题，为管网水力平衡优化提供依据。例如，当某区域压力持续低于设计值时，需排查管道堵塞、漏损或用户端超量用水等诱因。2.水质动态检测采用在线多参数水质分析仪（如余氯、浊度、pH值监测仪）与便携式检测设备结合的方式，对管网末梢水、管网节点水进行周期性检测。重点关注水质二次污染风险，如管道腐蚀导致的铁、锰离子超标，或生物膜滋生引发的细菌总数异常，确保供水水质符合《生活饮用水卫生标准》。（二）泄漏检测技术1.声学检测技术利用听漏仪（电子听漏棒、地面麦克风）捕捉管道漏水产生的低频声波，结合人工经验判断漏点位置。对于埋深较浅、管径较小的管道，该方法操作简便且成本低。在夜间管网压力稳定、背景噪声低时，检测准确率可提升至90%以上。2.相关仪检测技术通过在管道两端安装传感器，采集漏水声波的时间差与传播速度，结合管道长度、材质等参数计算漏点位置。适用于长距离、大口径管道的泄漏定位，尤其在复杂管网环境中，可有效区分相邻管道的漏水信号，定位误差控制在±1米以内。3.分布式光纤监测将感测光纤沿管道敷设，利用光时域反射（OTDR）原理监测管道应变与温度变化。当管道发生泄漏时，局部土壤湿度变化引发光纤微应变，系统可快速定位漏点并评估泄漏规模。该技术适用于长输管线、高风险区域（如穿越河道、铁路段）的全天候监测。（三）结构性缺陷检测1.CCTV管道检测通过推杆式或爬行机器人搭载高清摄像头，进入管道内部拍摄影像，识别管道裂缝、变形、结垢、支管暗接等缺陷。检测后生成的管道内部影像报告，可作为修复方案设计的直接依据。对于管径≥150mm的管道，CCTV检测覆盖率应不低于80%。2.声呐检测技术针对水下或充满水的管道（如排水管网混接的供水管道），采用声呐探头扫描管道内壁，生成三维轮廓图，可清晰识别管道淤积、变形、异物侵入等问题。在老旧管网改造中，声呐检测能有效避免因排水干扰导致的漏检。3.管道机器人检测搭载激光扫描、红外热成像的智能机器人，可在复杂管道环境中自主导航，实时传输检测数据。对于长距离、高风险管道（如顶管、盾构管段），机器人检测可替代人工下井，提升作业安全性与检测效率。二、维护技术策略与实施路径管网维护需遵循“预防为主、修复为辅、应急保障”的原则，结合检测结果制定分级维护方案，延长管网使用寿命，降低漏损率。（一）预防性维护措施1.管道防腐与修复对铸铁管、钢管等易腐蚀管道，采用内衬水泥砂浆、环氧树脂涂层或聚氨酯喷涂等工艺进行防腐处理。对于已发生局部腐蚀的管道，可采用局部内衬修复（如点状修复），避免腐蚀扩大引发泄漏。2.阀门与附属设施养护建立阀门维护台账，每季度对关键阀门（如分区阀、减压阀）进行启闭测试与润滑保养，每年开展一次阀门井清淤、防水处理。对消火栓、排气阀等附属设施，定期检查密封性与功能性，确保应急时正常启用。3.管网水力优化基于水力模型分析结果，调整管网阀门开度、优化泵站运行参数，消除管网死水段与负压区。例如，通过关闭冗余支管阀门，减少管道无效运行长度，降低漏损风险与能耗。（二）修复性维护技术1.非开挖修复工艺CIPP原位固化法：将浸渍树脂的软管拉入待修复管道，通过热水或紫外线固化形成新内衬，适用于管径____mm的管道裂缝、腐蚀修复，修复后管道强度提升30%以上，施工周期短（单段≤24小时）。碎管法（胀管法）：利用碎管锤将旧管破碎并挤入周围土层，同步拉入新管，适用于老旧管道更新，可一次性更换长距离（≤100米）、大口径（≤600mm）管道，对路面破坏小。不锈钢双胀环修复：针对管道接口渗漏，采用液压工具将不锈钢胀环安装于接口处，通过橡胶圈密封，适用于管径____mm的管道接口修复，施工时间≤2小时/处。2.开挖修复技术当管道缺陷严重（如大面积坍塌、接口完全失效）或非开挖工艺无法实施时，采用开挖修复。需提前制定交通疏导与调水方案，开挖后对管道进行更换或加固，恢复后进行压力测试（试验压力≥1.5倍工作压力，稳压30分钟无渗漏）。3.应急抢修机制建立24小时应急抢修队伍，配备带压封堵设备、快速接头等工具。接到泄漏报警后，45分钟内到达现场，采用哈夫节、抱箍等临时堵漏措施控制泄漏，同步制定永久修复方案，确保抢修期间供水不间断。三、智慧化管理平台应用依托物联网、大数据与数字孪生技术，构建“感知-分析-决策-执行”一体化的智慧管网管理平台，实现从被动抢修到主动运维的转变。（一）物联网监测网络在管网关键节点部署压力、流量、水质、泄漏监测传感器，数据通过5G/LoRa传输至云端平台，形成实时监测网络。例如，在老旧小区管网安装压力传感器，可实时预警爆管风险；在二次供水设施部署水质传感器，保障末梢水安全。（二）数字孪生管网建模基于GIS系统与管网竣工图，构建管网数字孪生模型，还原管道走向、材质、埋深、附属设施等信息。结合实时监测数据，模拟管网水力工况、水质变化与泄漏扩散路径，为维护方案制定提供可视化支撑。（三）大数据分析与预测利用机器学习算法分析管网运行数据，建立漏损预测模型。例如，通过历史泄漏数据与环境参数（温度、湿度、土壤类型）的关联分析，预测高风险区域的泄漏概率，提前制定巡检计划。同时，结合管网寿命周期数据，预测管道更换需求，优化维护资金分配。四、案例实践：某城市供水管网提质增效工程以南方某地级市为例，该市供水管网漏损率长期高于15%，老旧管道占比达40%。通过实施“检测-维护-智慧化”技术方案，取得显著成效：1.检测阶段：采用声学检测与相关仪结合，定位漏点237处；通过CCTV检测发现结构性缺陷管道120公里，建立缺陷数据库。2.维护阶段：对80公里老旧管道采用CIPP修复，对20公里严重缺陷管道采用碎管法更新；优化阀门调度，消除死水段15处。3.智慧化阶段：建成智慧管网平台，接入传感器3000余台，漏损预警响应时间缩短至2小时，漏损率降至8.2%，年节水约1200万吨。五、总结与展望城市供水管网检测