产品中心

管网破损点排查解决方案

一、方案背景

排水管网作为城市基础设施的重要组成部分，承担着收集、输送城市污水和雨水的关键任务。其安全稳定运行直接关系到城市的水环境质量、防洪排涝能力以及居民的生活质量。然而，由于长期受污水腐蚀、水流冲刷、地基沉降、外力挤压等因素影响，排水管网极易出现破裂、渗漏、变形、堵塞等破损问题。这些破损不仅会导致污水外溢，污染周边环境，还可能引发道路塌陷、建筑物基础受损等严重安全隐患。因此，精准、高效地排查排水管网破损点，及时采取修复措施，对于保障城市排水系统正常运行、维护城市生态环境安全至关重要。

二、目标设定

1、精准定位：利用先进技术手段，将破损点定位误差控制在极小范围，确保为后续修复工作提供准确位置信息，误差不超过±0.5米。

2、全面覆盖：对目标排水管网进行无死角排查，涵盖主管网、支管、检查井及附属设施，保证不遗漏任何潜在破损点，覆盖率达到100%。

3、高效快速：在尽量短的时间内完成排查任务，减少对城市交通、居民生活及排水系统正常运行的影响，排查效率较传统方法提高30%以上。

4、成本可控：合理选择排查技术与设备，优化排查流程，在保证排查质量的前提下，降低人力、物力和时间成本，总体成本较以往项目降低20%。

三、前期准备

1、资料收集与整理

①全面收集排水管网设计图纸，详细记录管线走向、管径大小、材质类型、埋设深度、坡度以及检查井、雨水口等附属设施的位置与规格信息，构建高精度管网地理信息数据库（GIS）。

②梳理排水管网施工竣工资料，了解管道连接方式、施工工艺及质量验收情况。同时，收集管网维护历史记录，包括以往出现的故障点、维修时间与方法等，分析可能存在隐患的重点区域。

2、现场初步勘查

①沿排水管网走向进行实地巡查，观察地面是否有积水、冒水、污水溢流、地面塌陷等异常现象，初步判断可能存在破损点的地段。

②检查检查井井盖是否缺失、损坏，井内是否有积水、淤泥堆积、管道接口渗漏等情况。对于存在异常的检查井，做好标记与记录。

3、设备与人员筹备

①根据排水管网特点和排查需求，配备专业检测设备，如管道内窥检测机器人（CCTV）、声呐检测系统、潜望镜（QV）、电子流量计、水质检测仪等，并确保设备性能良好、精度达标。提前对设备进行校准与调试，准备好备用电源、配件等物资。

②组建专业排查团队，成员包括给排水工程师、检测技术人员、数据分析人员、安全保障人员等。对团队成员进行集中培训，内容涵盖排水管网结构原理、排查技术操作规程、设备使用方法、安全注意事项以及数据处理分析技巧等，确保团队成员熟练掌握排查工作流程与要点。

四、排查方法选择与实施

（一）内窥检测技术

1、管道内窥检测机器人（CCTV）

适用范围：适用于管径大于等于DN200的排水管道，可对管道内部的结构性缺陷（如破裂、变形、腐蚀、脱节等）和功能性缺陷（如淤积、结垢、障碍物等）进行全面检测。

操作流程：将CCTV检测机器人通过井口放入管道内，由地面操作人员通过控制线缆远程操控机器人前进、后退、转向，并实时调整摄像头角度与焦距，拍摄管道内部高清视频图像。视频信号通过线缆传输至地面控制终端，检测人员在现场实时观察图像，记录管道破损位置、类型及严重程度等信息。对于发现的重点问题部位，可进行截图、录像留存。

优点：检测直观、准确，能够清晰呈现管道内部状况，为判断破损类型和程度提供可靠依据。检测数据可存储、回放，便于后期分析与对比。

局限性：对于管径过小、管道严重堵塞或充满积水的情况，检测难度较大，可能需要进行预处理后才能开展检测工作。

2、潜望镜（QV）检测

适用范围：主要用于快速检测检查井至下游管道一定距离（一般为30-50米）的状况，适用于各类管径的排水管道，尤其适用于对大量检查井进行初步筛查，快速发现明显的管道破损、堵塞等问题。

操作流程：将 QV 检测设备的镜头通过检查井井口放入管道内，利用可调节的伸缩杆将镜头送至需要检测的位置，通过地面控制单元观察管道内部实时图像，判断管道是否存在破损、变形、淤积等情况。检测过程中，可对发现的问题进行拍照、录像记录。

优点：操作简便、检测速度快，能够在短时间内对多个检查井及周边管道进行快速排查，成本相对较低。

局限性：检测距离有限，无法对长距离管道进行连续检测，且检测精度相对 CCTV 检测略低，对于一些微小破损可能难以发现。

（二）声学检测技术

1、声呐检测系统

适用范围：适用于检测水下管道的破损、变形、淤积等情况，尤其适用于充满水或水位较高的排水管道，可在不停水的情况下进行检测。

操作流程：将声呐探头放入排水管道内，通过发射和接收超声波信号，对管道内部结构进行扫描成像。声呐系统根据反射波的强度、时间等参数，生成管道内壁的三维图像，检测人员通过分析图像数据，判断管道是否存在破损、变形、异物等问题，并确定其位置和大小。

优点：能够在水下环境中准确检测管道状况，对管道内部的隐蔽缺陷具有较好的检测效果，可提供直观的三维图像数据，便于分析与评估。

局限性：设备成本较高，对检测人员的专业技术要求较高，数据分析相对复杂，且检测结果受水流速度、水质等因素影响较大。

（三）流量与水质监测技术

1、流量监测

适用范围：通过在排水管网关键节点（如泵站进出口、管网交汇处等）安装流量监测设备，实时监测管网内水流流量变化，可用于分析管网运行状态，发现可能存在的管道破损、泄漏或堵塞导致的流量异常情况。

操作流程：在选定的监测点安装电磁流量计、超声波流量计等流量监测设备，将监测数据通过无线传输或有线连接方式实时传输至数据采集与分析系统。利用数据分析软件对流量数据进行实时监测与分析，设定正常流量范围阈值，当实际监测流量超出阈值时，系统自动发出预警信号，提示可能存在管网异常。结合管网拓扑结构和水流方向，初步判断异常区域，并进一步进行详细排查。

优点：能够从宏观角度监测管网运行状况，及时发现流量异常变化，为排查工作提供线索，尤其适用于大面积管网的整体监测与分析。

局限性：流量监测数据受多种因素影响，如降雨强度、用水时段、泵站运行调度等，需要综合考虑多种因素进行数据分析，且仅通过流量异常难以准确判断破损点的具体位置，需结合其他检测方法进一步定位。

2、水质监测

适用范围：在排水管网中设置水质监测点，通过检测污水水质指标（如化学需氧量、氨氮、酸碱度等）的变化，可判断是否存在管道破损导致的污水泄漏或雨水混入等情况。

操作流程：在可能存在风险的区域（如靠近居民区、工业厂区、河流等）设置水质监测采样点，定期采集水样进行实验室分析检测，或安装在线水质监测设备，实时监测水质参数变化。将监测数据与正常水质标准进行对比，若发现水质指标异常波动，如化学需氧量突然升高、氨氮含量异常变化等，结合管网位置信息，分析可能存在管道破损泄漏的区域，并及时开展针对性排查。

优点：能够通过水质变化间接反映管网运行状况，对于发现隐蔽的管道破损泄漏问题具有一定的辅助作用，尤其适用于排查因污水泄漏可能对环境造成污染的区域。

局限性：水质监测结果受多种因素干扰，如周边工业废水排放、雨水冲刷等，需要对监测数据进行综合分析与判断，且水质变化往往滞后于管道破损发生时间，难以做到实时预警。

（四）基于智能算法与数据分析的检测方法

1、建立排水管网模型

操作流程：利用收集到的排水管网资料，结合GIS技术和水力模型软件，建立排水管网的三维水力模型。在模型中输入管道材质、管径、坡度、粗糙度、流量、水位等参数，模拟管网在不同工况下（如旱季、雨季、高峰流量等）的水流运动和水力特性，预测管网正常运行状态下的各项物理量分布情况。

优点：能够直观展示排水管网的结构与运行状态，通过模拟分析可提前发现潜在的管网薄弱环节和可能出现的问题，为排查工作提供决策支持，辅助优化排查方案。同时，可对修复后的管网进行效果评估，验证修复措施的有效性。

局限性：模型建立需要大量准确的数据支持，且模型参数的校准与优化较为复杂，需要专业技术人员进行操作和维护。此外，实际管网运行情况受多种不确定因素影响，模型预测结果与实际情况可能存在一定偏差。

2、实时数据采集与智能分析

操作流程：在排水管网中部署各类传感器，如压力传感器、流量传感器、水质传感器、液位传感器等，实时采集管网运行数据。将采集到的数据通过物联网传输至数据处理中心，运用大数据分析技术和机器学习算法（如支持向量机、决策树、神经网络等）对数据进行深度挖掘与分析。通过对比实时数据与模型预测数据，识别数据异常波动特征，建立异常事件预警模型，自动判断是否存在管网破损点，并初步定位破损点位置。

优点：能够实时、动态地监测排水管网运行状况，快速发现异常情况，通过智能算法提高排查的准确性和效率，实现管网的智能化管理与运维。

局限性：需要投入大量资金建设传感器网络和数据处理平台，对数据传输的稳定性和安全性要求较高。同时，算法模型的训练和优化需要大量的历史数据和专业技术支持，且模型的准确性和可靠性需要在实际应用中不断验证与改进。

五、数据处理与分析

1、数据整合与清洗

①将通过各种排查方法获取的数据进行整合，包括CCTV检测视频图像、声呐检测三维图像数据、流量监测数据、水质监测数据、管网模型模拟数据等，统一数据格式，建立集中式数据存储数据库。

②运用数据清洗算法和人工审核相结合的方式，对采集到的数据进行清洗处理，去除噪声数据、异常值、重复数据以及因设备故障或传输干扰导致的错误数据，确保数据的准确性、完整性和一致性，为后续数据分析提供可靠基础。

2、数据分析与可视化

①运用专业数据分析软件和工具，对清洗后的数据进行多维度分析。结合不同检测方法的数据特点，综合判断排水管网破损点的位置、类型、严重程度以及对周边环境和管网运行的影响程度。

②利用GIS技术将数据分析结果以可视化的方式呈现，在管网地图上直观标注破损点位置，用不同颜色、符号表示破损类型和严重程度，同时展示相关检测数据和分析结果。通过可视化展示，为排查人员和决策管理者提供清晰、直观的信息，便于制定针对性的修复方案。

六、确定破损点及修复建议

1、确定破损点

根据数据分析结果，结合现场复查情况，最终确定排水管网破损点的准确位置。对于多个检测方法相互印证的破损点，进行重点标注；对于存在疑问或不确定的区域，采用多种检测方法进行交叉验证或进一步详细检测，确保不遗漏任何破损点。

2、评估破损程度

依据检测数据和相关标准规范，对每个确定的破损点进行破损程度评估。评估指标包括管道裂缝宽度、长度、深度，变形程度，腐蚀面积与深度，渗漏量大小等。将破损点分为轻微、中度、严重三个等级：轻微破损点对管网运行影响较小，如少量裂缝、轻度腐蚀等；中度破损点已对管网正常运行产生一定影响，如较大裂缝、部分变形、渗漏量较大等；严重破损点则严重威胁管网安全运行，如管道破裂、大面积塌陷、严重堵塞等。

3、提出修复建议

针对不同等级的破损点，结合排水管网实际情况（如管道材质、管径、周边环境、交通状况等），提出相应的修复建议：

·轻微破损点：对于混凝土管道的轻微裂缝，可采用环氧树脂灌浆修补；对于金属管道的轻度腐蚀，可进行表面除锈后涂刷防腐漆。修复后加强日常监测，定期复查。

·中度破损点：可采用内衬修复技术，如局部内衬法、缠绕内衬法等，在不破坏原有管道结构的基础上，通过在管道内部铺设新的内衬材料，恢复管道的强度和密封性。对于变形较大或局部损坏严重的管段，可考虑更换部分管道，采用开挖修复或非开挖修复（如顶管法、牵引法等）方式进行施工。

·严重破损点：应立即采取应急措施，如设置警示标志、封堵泄漏点等，防止污水进一步泄漏造成更大危害。对于此类破损点，一般采用整段管道更换的修复方式，优先选择非开挖修复技术，减少对周边环境和交通的影响。在施工过程中，严格按照相关规范和标准进行操作，确保修复质量。

七、后续维护与监测

1、修复后验收

在完成排水管网破损点修复工作后，按照相关验收标准和规范，采用与排查时相同或更严格的检测方法对修复部位进行验收。检查修复后的管道是否恢复正常结构和功能，密封性是否良好，水流是否通畅等。对验收不合格的部位，要求施工单位立即整改，直至验收合格，确保排水管网恢复正常运行状态。

2、建立长期监测机制

为及时发现排水管网新出现的破损点，建立长期、常态化的管网监测机制。持续采集管网运行数据，包括流量、水质、压力、液位等参数，运用数据分析技术进行实时监测和趋势分析。设定合理的预警阈值，当监测数据超出阈值时，系统自动发出预警信号，提示可能存在管网异常情况。定期对管网进行巡检和维护，及时处理发现的问题，延长管网使用寿命。

3、更新管网资料

将排查过程中发现的排水管网实际情况与原有资料进行对比，对管网资料进行全面更新和完善。包括修正管网图纸，准确标注破损点位置及修复情况，更新管道材质、管径、埋深、坡度等参数，记录修复过程中采用的技术方法和施工工艺等信息。同时，将排查和修复过程中积累的经验数据和案例资料进行整理归档，为后续管网管理和维护提供准确、详实的数据支持。