城市给排水管网改造技术方案

城市给排水管网改造技术方案城市给排水管网作为城市基础设施的“生命线”，承担着水资源输送、污水收集处理及雨水排放的核心功能。随着城市化进程加快、城市规模扩张及使用年限增长，既有管网系统普遍面临管道老化、漏损率高、排水能力不足、雨污混接等问题，不仅影响居民生活品质，更制约城市安全运行与生态环境质量提升。科学制定并实施管网改造技术方案，是破解城市“水困局”、实现城市可持续发展的关键举措。本文结合行业实践与技术发展趋势，从现状诊断、技术选型、实施路径到效益评估，系统阐述城市给排水管网改造的全流程解决方案，为城市管网更新提供实用参考。一、管网现状诊断与问题分析城市给排水管网的现状评估是改造工作的前提，需通过管网探测、数据梳理、现场调研等手段，精准识别核心问题：（一）给水管网典型问题1.管道老化与漏损：老旧铸铁管、混凝土管因腐蚀、结垢导致管道内径缩小、输水能力下降，接口渗漏、爆管事件频发，部分城市供水管网漏损率超行业标准（要求城镇供水管网漏损率控制在10%以内），水资源浪费与供水安全隐患突出。2.布局不合理：早期管网随城市发展“补丁式”建设，管径匹配度低、环状管网覆盖率不足，高峰时段水压波动大，局部区域供水可靠性差。3.智能化程度低：缺乏实时监测系统，漏损定位依赖人工排查，效率低、响应慢，难以满足精细化管理需求。（二）排水管网核心痛点1.雨污混接严重：合流制管网或分流制管网混接点（如小区内部、市政接口）未彻底改造，雨水管网混入污水，导致污水处理厂负荷波动，河道水体污染；污水管网混入雨水，旱季污水直排，雨季溢流污染加剧。2.排水能力不足：管径偏小、管道淤积（泥沙、垃圾堵塞）、排水口高程不合理，遭遇强降雨时易引发城市内涝，道路积水、地下室倒灌等问题影响城市运行。3.管道结构性缺陷：混凝土管裂缝、脱节，HDPE管变形、接口渗漏，通过CCTV检测（管道内窥检测）可发现碎裂、渗漏、树根侵入等病害，降低排水效率并威胁管网安全。二、改造目标与技术路线（一）改造目标以“安全、高效、绿色、智慧”为导向，通过管网改造实现：给水管网：漏损率降至8%以下，供水压力稳定，水质达标率100%，智能化监测覆盖率≥90%；排水管网：雨污分流率≥95%，内涝防治标准提升至50年一遇，管网病害修复率100%，水环境质量显著改善。（二）技术路线遵循“诊断-设计-实施-运维”全周期理念，采用“分区施策、分类改造”策略：1.给水系统：优先更新老旧管道，推广非开挖修复技术降低施工影响；建立漏损监测体系，实现精准控漏；融合物联网技术构建智慧供水网络。2.排水系统：以雨污分流为核心，结合管网修复、排涝设施升级，同步推进海绵城市理念（如透水铺装、生物滞留设施），提升系统韧性。三、关键技术方案与实施要点（一）给水管网改造技术1.管道更新与修复非开挖修复技术：针对管径≤1200mm、埋深较浅（≤8m）的管道，优先采用紫外光固化（UV-CIPP）或翻转内衬法，通过拉入或翻转带防渗膜的树脂软管，经紫外光固化形成新内衬层，修复后管道寿命可达50年以上，施工周期短（单段≤24h），对交通、居民干扰小。开挖更换技术：对于大口径（≥1200mm）、严重变形或非开挖条件受限的管道，采用开挖更换，管材选用球墨铸铁管（K9级）或高密度聚乙烯（HDPE）管，前者抗腐蚀、强度高，后者柔韧性好、施工便捷，接口采用橡胶圈密封或热熔连接，确保无渗漏。2.漏损检测与控制声学检测技术：通过听漏仪（地面听漏、相关仪）定位漏点，结合压力监测点（每2-5km²布设1个）实时采集压力数据，利用水力模型分析漏损区域，实现“精准定位、快速修复”。分区计量管理（DMA）：将管网划分为独立计量区域，安装流量计、压力传感器，通过数据分析识别漏损，漏损率降低后可缩小DMA范围，精细化管理。3.智慧化升级部署物联网感知终端（压力、流量、水质传感器），实时传输数据至智慧供水平台，结合GIS系统实现管网可视化管理；开发漏损预警模型，异常数据自动触发维修工单，提升响应效率。（二）排水管网改造技术1.雨污分流改造管网排查：采用管道CCTV检测、QV潜望镜检测结合tracer示踪法，识别混接点（如小区出户管、市政接口），建立混接点台账。混接点改造：小区内部改造污水管接入市政污水管网，雨水管接入雨水管网；市政道路改造破除原有合流管，新建雨水、污水双管，同步改造检查井、截流井，确保雨污彻底分流。2.排水管道修复非开挖修复：对于结构性缺陷（裂缝、脱节），采用CIPP局部修复（点状修复）或碎管法（管径扩大修复）；对于功能性缺陷（淤积、渗漏），采用高压水清洗结合注浆修复（填充裂缝、加固基础）。开挖修复：针对严重变形、坍塌的管道，开挖后更换为HDPE缠绕结构壁管或钢筋混凝土管，管基采用砂石基础或混凝土基础，确保管道稳定性。3.排涝能力提升泵站改造：升级排涝泵站机组，采用高效潜水轴流泵，配套智能控制系统（根据水位自动启停），提升抽排能力；新建雨水调蓄池（如地下式钢筋混凝土调蓄池），降雨时暂存雨水，雨后缓慢排放，减轻管网负荷。河道整治：清淤疏浚河道，拓宽行洪断面，修复生态护岸，提升河道行洪与自净能力，构建“管网-河道-调蓄池”联动的排水体系。四、实施流程与质量管控（一）实施流程1.前期调研：联合测绘、检测单位，开展管网探测（管径、埋深、走向）、CCTV检测、水质检测，形成现状评估报告，明确改造优先级（如漏损严重区、内涝频发区优先）。2.方案设计：结合城市规划、地形地貌，编制改造方案，包括技术选型、工程量清单、施工时序（避开高峰用水/降雨期）、交通疏导方案，组织专家论证优化。3.工程实施：分区分段施工，给水改造优先采用非开挖工艺，排水改造同步推进雨污分流与排涝设施建设；施工中做好安全防护（如围挡、警示标识）、扬尘控制（湿法作业），减少对居民生活的影响。4.验收运维：严格执行《给水排水管道工程施工及验收规范》，完成压力试验（给水）、闭水试验（排水）、CCTV复检；移交后建立运维团队，依托智慧平台开展日常巡检、养护，定期评估管网性能。（二）质量管控要点材料控制：给水管材需提供出厂合格证、第三方检测报告，进场前抽样检测（如HDPE管的环刚度、耐腐蚀性）；排水管材重点检查抗裂性、接口密封性。施工工艺：非开挖修复时控制软管拉入速度、固化温度；开挖施工时确保管基压实度（≥95%）、接口安装精度（橡胶圈无扭曲、热熔对接温度达标）。过程检测：每道工序完成后自检、互检，关键工序（如管道焊接、内衬固化）邀请第三方检测，确保质量达标。五、改造效益分析（一）经济效益给水管网：漏损率降低后，年节水可达数百万立方米，减少爆管维修成本；智慧化管理降低人工巡检成本，延长管道寿命（减少更换频率）。排水管网：雨污分流后，污水处理厂进水浓度稳定，降低处理成本；内涝减少避免财产损失（如地下室设备、车辆损失），提升城市运行效率。（二）社会效益供水可靠性提升，居民用水体验改善，投诉率下降；内涝防治有效，城市“看海”现象减少，提升市民安全感与幸福感。（三）环境效益雨污分流减少污水直排，河道水质改善（COD、氨氮浓度下降），水生生态恢复；给水管网漏损降低，节约水资源，助力“双碳”目标（减少制水能耗）。六、结论与展望城市给排水管网改造是一项系统工程，需立足现状、着眼