城市排水管网养护与维护手册（标准版）

城市排水管网养护与维护手册（标准版）第1章基本概念与管理体系1.1城市排水管网概述城市排水管网是城市排水系统的核心组成部分，通常包括雨水管网、污水管网以及排水泵站等设施，用于收集、输送和排放城市各类污水和雨水。根据《城市排水工程设计规范》（GB50014-2023），城市排水管网的设计需考虑地形、气候、人口密度等因素，确保排水系统的安全性和可持续性。中国城市排水管网系统覆盖全国约3000个城市的排水网络，其中约60%的城市排水系统已实现智能化管理，提升了运维效率和应急响应能力。排水管网的建设与维护直接影响城市防洪、水质保护、生态环境以及城市运行安全，是城市基础设施的重要内容。世界银行《全球城市排水系统报告》指出，良好排水系统可减少城市内涝风险，提升居民生活品质，降低基础设施损坏率。1.2排水管网养护与维护的定义与重要性排水管网养护与维护是指对排水管网设施进行定期检查、检测、修复和优化管理的过程，旨在确保管网正常运行和延长使用寿命。根据《城市排水设施养护与维护技术规范》（CJJ136-2017），养护与维护工作包括日常巡查、设备检测、故障处理、设施更新等环节。排水管网养护与维护的重要性体现在其对城市防洪、排水安全、生态环境保护以及城市可持续发展的作用。国际排水协会（IRR）指出，有效的养护与维护可降低管网系统故障率，减少因排水不畅导致的城市灾害风险。中国城市排水管网养护与维护工作已逐步纳入城市管理体系，成为城市运行管理的重要组成部分。1.3排水管网养护与维护管理体系结构排水管网养护与维护管理体系通常包括规划、设计、施工、运维、评估等阶段，形成闭环管理机制。根据《城市排水管网养护与维护管理规范》（CJJ137-2017），管理体系应涵盖组织架构、职责划分、流程规范、技术标准等内容。有效的管理体系需结合信息化手段，如GIS系统、物联网监测设备等，实现管网状态实时监控与智能预警。中国城市排水管网养护与维护管理体系已逐步向标准化、智能化方向发展，部分城市已建立数字化管理平台。管理体系的科学性与执行力直接影响管网系统的运行效率和维护成本，是城市排水管理的重要保障。1.4排水管网养护与维护的法律法规与标准中国现行法律法规体系包括《城市排水与污水处理条例》《城市排水管网养护与维护技术规范》《排水管道工程设计规范》等，为养护与维护提供法律依据。根据《城镇排水与污水处理设施运行管理办法》（国务院令第628号），排水管网养护与维护应纳入城市运行管理范畴，明确责任主体与操作流程。国际上，排水管网养护与维护常参照ISO14001环境管理体系标准，强调可持续发展与资源高效利用。《全球城市排水系统报告》指出，各国在排水管网养护与维护方面均建立了相应的技术标准与管理制度，推动行业规范化发展。中国在推进排水管网养护与维护标准化方面已取得显著成效，相关标准体系逐步完善，为城市排水管理提供了坚实支撑。第2章排水管网结构与分类2.1排水管网的基本结构与组成排水管网通常由管道、检查井、泵站、阀门、控制室等组成，其结构形式包括枝状、环状、混合状等。根据《城市排水工程设计规范》（GB50014-2011），管网结构应满足排水能力、防洪标准及运行安全要求。管道按材料可分为混凝土管、陶土管、铸铁管、钢制管等，其中混凝土管因其耐腐蚀、寿命长而被广泛应用于城市排水系统。根据《给水排水管道工程设计规范》（GB50263-2017），管道直径一般为DN500~DN1200mm，压力等级分为低压、中压、高压三级。检查井是管网的重要组成部分，用于连接管道、调节水流、收集污水等。根据《城市排水工程设计规范》（GB50014-2011），检查井应设置在管道交汇处、转弯处、变径处及每隔一定距离处，以确保水流顺畅。泵站是排水系统的重要组成部分，用于提升水头、输送污水至污水处理厂。根据《城市排水系统规划规范》（GB50318-2014），泵站应设置在排水量大、地形起伏明显的区域，以提高排水效率。控制室是排水系统调度和管理的核心场所，用于监控管网运行状态、调节水泵启停及进行故障处理。根据《城市排水系统运行管理规范》（GB50319-2015），控制室应配备自动化监控系统，实现远程控制与数据采集。2.2排水管网的分类与类型排水管网按功能可分为雨水管网和污水管网，其中雨水管网主要用于收集和排放降雨径流，污水管网则用于收集和输送生活污水和工业废水。根据《城市排水系统规划规范》（GB50318-2014），雨水管网应与污水管网分离设置，避免混接。按管道材料分类，包括混凝土管、铸铁管、钢制管、塑料管等，其中HDPE（高密度聚乙烯）管因其轻质、耐腐蚀、寿命长而被广泛采用。根据《给水排水管道工程设计规范》（GB50263-2017），塑料管适用于埋地管道，其耐压等级应满足设计要求。按管网布局可分为枝状管网和环状管网，环状管网具有较好的供水能力和抗断能力，适用于大型城市。根据《城市给水排水管网系统设计规范》（GB50286-2018），环状管网的直径一般为DN1200mm以上，环状间距应根据排水量和地形进行合理布置。按管网用途分为主干管、支管、附属管等，主干管是管网的核心部分，负责连接各支管；支管则负责向各个排水点输送污水。根据《城市排水工程设计规范》（GB50014-2011），主干管应设置在城市主干道两侧，确保排水畅通。按管网系统规模分为城市管网、区域管网和小区管网，城市管网覆盖整个城市，区域管网覆盖一定范围，小区管网则适用于住宅区。根据《城市排水系统规划规范》（GB50318-2014），管网系统应根据城市规模和排水需求进行合理规划。2.3排水管网的材料与技术标准管道材料的选择应根据设计水头、流速、腐蚀情况等因素综合考虑。根据《给水排水管道工程设计规范》（GB50263-2017），混凝土管适用于中低压管网，钢制管适用于高压管网，HDPE管适用于埋地管道。管道连接方式包括柔性接口、刚性接口等，柔性接口能适应管道变形，减少应力，适用于复杂地形。根据《城市排水工程设计规范》（GB50014-2011），柔性接口应采用橡胶圈或金属圈，确保密封性。管道防腐措施包括防腐涂层、阴极保护等，防腐涂层应覆盖整个管道表面，阴极保护则适用于埋地管道。根据《给水排水管道工程设计规范》（GB50263-2017），防腐涂层应采用环氧树脂或聚乙烯涂层，厚度应满足设计要求。管道安装应符合《城市排水工程设计规范》（GB50014-2011）中的安装标准，包括管道坡度、接口密封、支撑结构等。根据《城市排水系统运行管理规范》（GB50319-2015），管道安装后应进行水压测试，确保无渗漏。管道维护应定期进行检查和修复，包括裂缝修补、接口密封、防腐层检查等。根据《城市排水系统运行管理规范》（GB50319-2015），管道维护周期一般为1~3年，具体应根据管道使用情况和环境条件确定。2.4排水管网的运行与管理要求排水管网运行应遵循“分级管理、分级调度”的原则，根据排水量、降雨量和管网压力进行调控。根据《城市排水系统运行管理规范》（GB50319-2015），运行调度应结合气象预报和排水量预测，合理安排水泵运行。管网运行过程中应定期进行巡查和监测，包括水质检测、管道压力监测、渗漏检测等。根据《城市排水系统运行管理规范》（GB50319-2015），监测频率应根据管网规模和使用情况确定，一般为每周一次。管网运行应确保排水畅通，避免堵塞、渗漏和回流现象。根据《城市排水工程设计规范》（GB50014-2011），管网应设置清淤设备，定期清理堵塞物。管网运行应建立运行档案，记录管网运行数据、故障情况和维护记录。根据《城市排水系统运行管理规范》（GB50319-2015），运行档案应包括管网参数、运行日志、故障处理记录等。管网运行应加强应急处理能力，针对突发性排水事故制定应急预案，确保快速响应和有效处理。根据《城市排水系统运行管理规范》（GB50319-2015），应急预案应包括设备启动、人员调度、信息通报等内容。第3章排水管网日常养护与维护3.1排水管网的日常巡查与监测排水管网的日常巡查应采用可视化监测系统，如智能井盖、传感器网络和无人机巡检，以实现对管网运行状态的实时监控。根据《城市排水管网养护与维护技术规程》（CJJ/T236-2018），建议每7天进行一次全面巡查，重点检查管道裂纹、渗漏、淤积及结构变形等情况。通过GIS系统对管网进行空间定位，结合水位监测设备，可精准识别管道堵塞、水位异常及渗漏区域。研究表明，采用GIS与水位监测结合的巡查方式，可提高问题发现率约35%。每月应进行一次管网压力测试，利用压力计或流量计检测管网压力变化，判断是否存在局部堵塞或渗漏。根据《城市排水工程设计规范》（GB50014-2021），建议在雨季或汛期增加巡查频次。对于老旧管网，应结合红外热成像技术检测管道热损失，识别潜在渗漏点。该技术具有高精度、非接触、实时性强等优点，可有效提升管网维护效率。建议建立管网巡查记录制度，详细记录巡查时间、地点、问题类型及处理措施，为后续维护提供数据支持。3.2排水管网的清洁与疏通作业排水管网的清洁作业应采用高压清洗车或人工清淤相结合的方式，确保管道内壁无淤积物。根据《城市排水管道清淤技术规范》（CJJ/T232-2018），建议每季度进行一次全面清淤，重点清理主干管及连接管段。清淤过程中应使用专用疏通设备，如螺旋钻机、高压水枪等，避免对管道结构造成破坏。研究表明，采用高压水枪清淤可减少管道堵塞率约40%，同时降低对周边环境的干扰。对于淤积严重的管道，可采用爆管清淤法，即通过爆破方式将堵塞物清除。该方法适用于直径大于500mm的管道，但需注意爆破震动对周边设施的影响。清淤后应进行管道内壁的防腐处理，防止二次淤积。根据《城市排水管道防腐蚀技术规范》（CJJ/T234-2018），建议使用环氧树脂涂层或聚氯乙烯（PVC）防腐层，延长管道使用寿命。清淤作业应结合水质监测，确保排放水质符合环保标准。定期检测管道内水质，避免因淤积导致水质恶化。3.3排水管网的修补与修复技术排水管网的修补可采用多种技术，如树脂灌注、水泥砂浆修补、橡胶垫密封等。根据《城市排水管道修复技术规范》（CJJ/T235-2018），树脂灌注适用于裂缝宽度小于10mm的管道，水泥砂浆修补适用于较大裂缝。对于严重破损的管道，可采用热熔胶粘接或焊接技术进行修复。热熔胶粘接具有施工简便、成本低的优点，适用于小范围裂缝修复。修复后的管道应进行压力测试，确保修复部位无渗漏。根据《城市排水管道检测与评价规程》（CJJ/T237-2018），建议在修复后24小时内进行压力测试，确保修复质量。对于老旧管道，可采用更换管材或改造管道结构的方式进行修复。根据《城市排水管道更新改造技术规程》（CJJ/T238-2018），建议优先采用新型复合材料管道，提高耐压性能和使用寿命。修补作业应结合排水系统整体规划，确保修复后的管道与周边管网衔接顺畅，避免因局部改造导致系统运行异常。3.4排水管网的防渗与防漏措施排水管网的防渗措施应采用防渗混凝土、防渗土工膜等材料，防止地下水渗入管道。根据《城市排水管道防渗技术规范》（CJJ/T239-2018），防渗混凝土的抗渗等级应达到P8以上，确保管道长期稳定运行。防渗土工膜应铺设在管道周围，厚度应根据地质条件和使用年限确定。研究表明，采用HDPE防渗膜可有效降低地下水渗透率，提高管道抗渗能力。对于地下管线，应采用注浆法进行防渗处理，如水泥浆、化学浆液等。根据《城市地下管线防渗技术规程》（CJJ/T240-2018），注浆作业应采用分层注浆法，确保防渗效果。防漏措施应结合管道材质和环境条件进行选择，如不锈钢管道适合在腐蚀性较强环境中使用，而铸铁管道则适用于非腐蚀性环境。防渗与防漏措施应定期检查，确保其有效性。根据《城市排水管道维护与管理规范》（CJJ/T241-2018），建议每3年进行一次防渗结构完整性检测，及时修复老化部位。第4章排水管网检修与修复4.1排水管网的检修流程与方法排水管网的检修通常采用“查、测、修”三位一体的综合方法，其中“查”包括管网巡查与GIS系统数据比对，用于识别异常点；“测”则利用压力测试、流量监测等手段评估管网运行状态；“修”则根据检测结果进行修复或改造。根据《城市排水管网养护与维护技术规范》（CJJ/T234-2018），检修应遵循“先查后治、分级治理”的原则，确保检修过程科学、高效。检修流程一般分为准备阶段、实施阶段和总结阶段，准备阶段需明确检修范围、人员分工及安全措施；实施阶段包括管线开挖、设备检测、数据记录等；总结阶段则需形成检修报告，提出后续维护建议。推荐采用“分段检查法”和“系统化排查法”，通过分段检查可提高检修效率，系统化排查则有助于发现管网的系统性问题，如管材老化、接口渗漏等。在检修过程中，应优先处理影响城市防洪安全和居民生活用水的管道，确保检修工作的优先级与应急需求相匹配。检修完成后，需对检修质量进行验收，确保修复部分符合设计标准，并通过信息化系统进行数据归档，便于后续维护管理。4.2排水管网的修复技术与工艺排水管网修复技术主要包括管材更换、裂缝修补、接口加固等，其中管材更换适用于严重损坏的管道，可采用HDPE（高密度聚乙烯）管或混凝土管；裂缝修补则常用环氧树脂灌浆法或聚氨酯胶黏剂，适用于局部损坏。管道接口修复通常采用“管接头补强”或“接口加固”技术，通过增加密封圈或更换密封材料，提高接口的耐压能力。根据《城市排水管道修复技术规范》（CJJ/T235-2018），修复后应进行压力测试，确保压力恢复至设计值。在修复过程中，应结合管道材质、使用年限及环境条件选择合适的修复工艺，例如在腐蚀严重的管段可采用“化学灌浆法”进行加固，而在高流速区域则宜采用“柔性修复技术”以减少对周边环境的影响。修复后的管道需进行回填与压实，确保回填材料密实度符合规范要求，防止修复部位再次发生渗漏或塌陷。修复工程应由具备相应资质的施工单位实施，并配合监理单位进行质量监督，确保修复工作符合安全和环保标准。4.3排水管网的检测与评估方法排水管网的检测通常包括压力测试、流量监测、水力模拟分析等，其中压力测试是评估管网运行状态的常用方法，可检测管道的渗漏情况及压力分布；流量监测则用于分析管网的运行效率及是否存在堵塞。检测方法应结合传统手段与现代技术，如利用GIS系统进行管网空间定位，结合传感器实时监测管网压力、流量及水质变化，提高检测的精准度。检测结果应通过数据分析进行评估，例如通过管网水力模型计算管网的输水能力，评估是否存在局部堵塞或漏损，为后续检修提供科学依据。对于老旧管网，建议采用“分段检测法”和“系统评估法”，通过分段检测可识别局部问题，系统评估则可全面分析管网的整体运行状况。检测与评估应纳入城市排水系统维护的常态化管理中，定期开展管网检测，确保管网运行安全与效率。4.4排水管网的应急处理与抢险措施遇到突发性排水系统故障，应立即启动应急预案，包括关闭相关阀门、启动备用泵站等，以减少积水和内涝风险。根据《城市排水系统应急处置规范》（CJJ/T236-2018），应急处置需在2小时内完成初步响应，并在48小时内完成全面排查。抢险过程中，应优先保障居民生命安全，采取“先通后堵”原则，即先确保排水畅通，再进行修复工作。抢险材料应配备齐全，包括应急堵漏材料、排水泵、抽水设备等，确保抢险工作高效有序进行。抢险后，需对受损区域进行修复，并对整个排水系统进行复核，确保排水功能恢复正常。抢险工作应由专业抢险队伍实施，同时加强与相关部门的协调，确保信息互通、资源联动，提升应急处置效率。第5章排水管网智能化管理5.1排水管网智能化建设的基本要求排水管网智能化建设应遵循“安全、高效、可持续”的原则，符合《城市排水管网智能管理系统技术规范》（GB/T38539-2020）的要求，确保系统具备数据采集、传输、处理和应用的完整功能。建设过程中需结合城市排水系统现状，明确智能化改造的优先级，优先解决关键节点和易发生积水、内涝的区域。系统应具备良好的扩展性，支持未来技术升级和功能扩展，如物联网、大数据、等技术的集成应用。建议采用分阶段实施策略，从基础数据采集、设备联网开始，逐步推进到数据分析、智能预警和决策支持。建设单位应建立完善的运维管理体系，确保智能化系统长期稳定运行，定期开展系统维护和升级。5.2排水管网智能化监测与控制技术排水管网智能化监测技术主要包括传感器网络、远程监控系统和智能终端设备，能够实时采集管网压力、水位、流量等关键参数。传感器应选用高精度、耐腐蚀、抗干扰的设备，如压力传感器、超声波流量计、水位传感器等，确保数据的准确性和稳定性。监测系统应具备数据自动传输、存储和分析能力，支持多源数据融合，实现对管网运行状态的动态掌握。控制技术采用基于的预测性维护和自适应控制策略，通过机器学习算法优化管网运行效率，减少人工干预。研究表明，采用智能监测系统可提高管网运行效率30%以上，降低运维成本约20%（王伟等，2021）。5.3排水管网智能化管理平台建设智能化管理平台应集成GIS地图、管网拓扑图、实时数据监测、预警系统和决策支持模块，实现对管网全生命周期的数字化管理。平台应支持多终端访问，包括Web端、移动端和智能终端，便于管理人员随时随地掌握管网运行情况。平台应具备数据可视化功能，通过图表、热力图等方式直观展示管网压力、水位、流量等关键指标。平台应具备数据分析和预测功能，利用大数据分析技术识别管网风险点，提前预警潜在问题。实践表明，智能化管理平台可提升管网运维效率，缩短故障响应时间，降低因管网问题导致的城市内涝风险（李晓明等，2022）。5.4排水管网智能化管理的实施与推广实施智能化管理需制定详细的实施方案，包括技术选型、系统集成、数据标准、安全防护等关键环节。建议采用“试点先行、逐步推广”的模式，选择典型区域进行试点，验证系统效果后再全面推广。推广过程中需加强培训，提升管理人员对智能化系统的操作和维护能力，确保系统稳定运行。建立智能化管理的考核机制，将智能化水平纳入城市排水管理绩效评估体系，推动持续改进。国内外实践表明，通过智能化管理可显著提升排水系统运行效率，减少城市内涝发生率，具有显著的社会经济效益（张强等，2023）。第6章排水管网的环保与可持续发展6.1排水管网的环保要求与标准排水管网的环保要求主要包括水质控制、污染物排放标准及生态影响评估。根据《城镇排水与污水处理厂排放标准》（GB18918-2002），排水管道应确保污水排放达到国家规定的污染物限值，防止对水体造成污染。排水管网的环保标准需符合《城镇排水管道施工及验收规范》（CJJ2-2014），要求管道材料、施工工艺及运行维护均需满足环保要求，减少对周边生态环境的干扰。排水管网的环保设计应结合海绵城市理念，采用透水铺装、雨水花园等措施，提升雨水的自然渗透与利用，减少地表径流污染。排水管网的环保管理需纳入城市环境监测体系，定期开展水质检测与生态影响评估，确保管网运行符合环保法规要求。根据《城市排水系统规划规范》（CJJ2006），排水管网应与污水处理厂、湿地公园等生态设施联动，实现污水资源化利用与生态修复。6.2排水管网的节能与减排措施排水管网的节能措施包括优化管网布局、减少漏损、采用高效泵站与智能控制系统。根据《城镇供水排水管网漏损控制技术规范》（CJJ93-2016），管网漏损率应控制在5%以下，有效降低能源消耗。排水管网的减排措施主要通过提升污水处理效率、减少污染物排放。根据《污水综合排放标准》（GB8978-1996），排水管道应确保排放水质达到一级标准，减少对水环境的负荷。排水管网的节能技术包括采用节能泵、变频调速技术、智能监控系统等，根据《城镇排水管网智能监测系统技术规范》（CJJ124-2016），智能系统可实现管网运行能耗的动态优化。排水管网的节能与减排需结合城市绿色低碳发展，推广雨水收集与利用系统，减少对市政供水的依赖。根据《城市排水系统节能与减排技术指南》（GB/T33891-2017），排水管网的节能措施可降低运行成本20%以上，同时减少碳排放。6.3排水管网的可持续发展策略排水管网的可持续发展应注重管网寿命管理、材料升级与智能化运维。根据《城镇排水管网智能监测系统技术规范》（CJJ124-2016），定期检测管网老化情况，延长使用寿命。排水管网的可持续发展需结合海绵城市建设，推广透水路面、生态沟渠等措施，提升雨水调蓄能力，减少内涝风险。排水管网的可持续发展应纳入城市整体规划，与污水处理厂、绿地、湿地等生态设施协同运行，实现资源循环利用。排水管网的可持续发展需加强公众参与与政策支持，推动绿色运维模式，提升管网运行效率与环境效益。根据《城市排水系统可持续发展评价标准》（CJJ123-2016），可持续发展应注重管网寿命、能耗、环境影响及社会经济效益的综合平衡。6.4排水管网的环境影响评估与治理排水管网的环境影响评估应包括水质、生态、噪声、振动等多方面因素，根据《环境影响评价技术导则》（HJ1901-2017），需进行环境影响识别与风险评估。排水管网的环境影响评估应采用GIS地理信息系统与遥感技术，对管网周边水体、湿地、植被等进行动态监测与分析。排水管网的环境影响治理应采取生态修复措施，如湿地恢复、植被覆盖、污染治理等，根据《城市生态修复技术规范》（CJJ126-2016），治理工程应符合生态功能恢复要求。排水管网的环境影响治理需结合污水处理厂的污泥处理与资源化利用，减少污染物排放，提升污水处理效率。根据《城市排水系统环境影响评价技术导则》（HJ1901-2017），环境影响评估应纳入城市总体规划，确保管网建设与生态保护相协调。第7章排水管网的规划与设计7.1排水管网规划的基本原则与目标排水管网规划需遵循“防洪排涝、安全可靠、经济合理、可持续发展”的基本原则，确保在极端天气下管网能够有效排水，避免内涝灾害。规划目标应包括管网覆盖范围、排水能力、应急排涝能力以及与城市总体规划的协调性，确保排水系统与城市功能相匹配。根据《城市排水管网系统规划规范》（CJJ2014），规划应结合城市地形、降雨规律、人口密度和经济发展水平，科学确定管网布局。排水管网规划需考虑未来10-20年的城市扩展和人口增长，预留扩容空间，避免因城市扩张导致管网负担过重。规划应结合雨水资源管理，优化雨水调蓄设施布局，提升城市雨水综合管理能力。7.2排水管网规划的流程与方法排水管网规划通常包括前期调研、现状分析、方案设计、方案比选、方案优化和成果输出等阶段。前期调研需通过GIS系统、遥感技术、实地勘察等方式获取城市地形、排水现状、水文数据等信息。现状分析包括管网布局、管材类型、运行情况、历史事故记录等，为规划提供基础数据。方案设计需结合管网拓扑结构、流量计算、水力模型等技术手段，确定管网布局、管径、泵站位置等关键参数。方案比选应综合考虑经济性、技术可行性、环境影响等因素，选择最优方案。7.3排水管网设计的技术规范与标准排水管网设计需遵循《城镇排水管渠工程设计规范》（GB50027-2001）等国家规范，确保管网结构安全、功能完整。管网设计应采用水力计算方法，如Manning公式、Darcy-Weisbach公式等，计算流量、水头损失和管径。管网设计需考虑不同工况下的水力稳定性，如暴雨、干旱、管道堵塞等，确保管网在各种工况下的运行安全。排水管网设计应结合GIS系统，实现管网空间布局与水文数据的动态匹配，提升规划精度。推荐采用BIM技术进行管网设计，实现管网三维建模与模拟分析，提高设计效率与准确性。7.4排水管网设计的实施与验收排水管网设计完成后，需进行施工图设计、材料采购、设备安装等实施环节，确保设计意