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排水管網(wǎng)運(yùn)維管理問題分析與對策研究

來源:環(huán)保節(jié)能網(wǎng)
時(shí)間:2022-02-22 09:02:51
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排水管網(wǎng)運(yùn)維管理問題分析與對策研究排水管網(wǎng) 排水系統(tǒng) 污水處理水處理網(wǎng)訊:摘要:排水管網(wǎng)是輸送污水和排除雨水的重要設(shè)施,而隨著城市快速發(fā)展、人口密度增加以及排水不當(dāng),我國的排水系統(tǒng)

排水管網(wǎng) 排水系統(tǒng) 污水處理

水處理網(wǎng)訊:摘要:排水管網(wǎng)是輸送污水和排除雨水的重要設(shè)施,而隨著城市快速發(fā)展、人口密度增加以及排水不當(dāng),我國的排水系統(tǒng)逐漸老化和惡化,存在破裂、變形等結(jié)構(gòu)性缺陷以及樹根、結(jié)垢等功能性缺陷,容易引發(fā)城市內(nèi)澇、污水溢流以及地面沉降等問題。我國長期不重視排水管網(wǎng)的運(yùn)維管理,針對管網(wǎng)惡化帶來的問題往往采取事后應(yīng)急的方式,不僅造成應(yīng)急成本增加,也容易遭受不良影響。隨著國家對水環(huán)境治理和污水處理提質(zhì)增效工作的重視,我國近年將持續(xù)加大對管網(wǎng)資產(chǎn)的建設(shè),并對現(xiàn)狀管網(wǎng)的運(yùn)維管理提出了更高的要求。對當(dāng)前管網(wǎng)運(yùn)維管理存在的一些問題進(jìn)行了分析,并據(jù)此提出了相應(yīng)建議和對策。同時(shí)針對我國當(dāng)前污水管網(wǎng)存在的雨污混接、外水入滲、長期高水位運(yùn)行等問題,提出了提質(zhì)增效的實(shí)施步驟。

加強(qiáng)排水管道運(yùn)行維護(hù)管理,能夠保證排水管網(wǎng)的安全性和可靠性,有效減少內(nèi)澇、降低合流制溢流現(xiàn)象,同時(shí)可提高管道的使用效率,減少建設(shè)成本。而我國排水管網(wǎng)缺乏系統(tǒng)管理,管網(wǎng)運(yùn)維決策還停留在主觀判斷和簡單推理的水平。因此,有必要探討排水管網(wǎng)運(yùn)維管理存在的問題及對策。

01 排水管網(wǎng)運(yùn)維管理的重要性

排水管網(wǎng)是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,承擔(dān)著收集輸送污水和快速排除雨水的雙重功能,但因埋于地下,現(xiàn)場工況復(fù)雜,容易發(fā)生各種管網(wǎng)缺陷問題,對其健康運(yùn)行影響較大,并增加城市內(nèi)澇、合流制溢流污染風(fēng)險(xiǎn)。目前,我國排水管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)主要采取被動響應(yīng)的模式,即管網(wǎng)發(fā)生故障之后再進(jìn)行應(yīng)急搶修和維修,這一方式隨著管網(wǎng)系統(tǒng)的老化和資金缺口的增加將不再可行。美國環(huán)保局(EPA)研究發(fā)現(xiàn),對管網(wǎng)進(jìn)行不定期的運(yùn)行維護(hù),將會使管網(wǎng)惡化比預(yù)期更快,且與定期維護(hù)管網(wǎng)相比將會產(chǎn)生更高的更換和應(yīng)急響應(yīng)成本。因此,有必要加強(qiáng)排水管網(wǎng)的運(yùn)維管理,從被動響應(yīng)變?yōu)橹鲃禹憫?yīng),延長設(shè)施使用年限并減少建設(shè)投資成本。

02 我國排水管網(wǎng)運(yùn)維管理現(xiàn)狀

目前,我國排水管網(wǎng)普遍存在破損、錯(cuò)口、滲水、漏水、淤積、堵塞等不同程度的結(jié)構(gòu)性缺陷或功能性缺陷,其中一個(gè)重要原因就是管網(wǎng)運(yùn)維管理不當(dāng)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及對黑臭水體、水環(huán)境治理的重視,排水管網(wǎng)的擴(kuò)建速度空前提高。國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)表明,截至2018年底,城市排水管道長度總量達(dá)到68.3×104km,比2007年增長8.41%,這也對排水管網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)提出了更高的要求。認(rèn)真分析排水管道運(yùn)維管理中的主要問題,對于強(qiáng)化排水管道管理、提高管道使用率、延長使用期限具有重要意義。

2.1 排水管網(wǎng)基礎(chǔ)信息缺乏系統(tǒng)管理和動態(tài)更新

長期以來,我國對排水管網(wǎng)的基礎(chǔ)信息收集和管理都不夠重視,直至近些年城市內(nèi)澇頻發(fā),才逐漸意識到管網(wǎng)“底數(shù)清楚”的重要性。為了更好地應(yīng)對城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害,2013年3月25日發(fā)布的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知》,明確提出要“全面普查摸清現(xiàn)狀”的要求。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部也于2013年發(fā)布了《城市排水防澇設(shè)施普查數(shù)據(jù)采集與管理技術(shù)導(dǎo)則(試行)》(以下簡稱《技術(shù)導(dǎo)則》),又于2016年發(fā)布了《城市排水防澇設(shè)施數(shù)據(jù)采集與維護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB/T 51187—2016,以下簡稱《技術(shù)規(guī)范》),用于指導(dǎo)城市排水防澇設(shè)施的采集與維護(hù)工作。目前,盡管部分城市對排水管網(wǎng)實(shí)行了數(shù)字化管理,建立了排水管網(wǎng)普查數(shù)據(jù)庫,但是數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容和格式很少符合《技術(shù)導(dǎo)則》和《技術(shù)規(guī)范》的要求,且大多數(shù)城市尚未建立數(shù)據(jù)庫動態(tài)更新機(jī)制,造成排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)變化得不到及時(shí)有效的更新與修正。

與此同時(shí),數(shù)據(jù)庫往往僅存儲了靜態(tài)空間及部分屬性數(shù)據(jù),而影響管網(wǎng)惡化的因素很多,其中結(jié)構(gòu)影響因素包括物理和施工因素、環(huán)境因素、運(yùn)營因素等,見表1;運(yùn)行影響因素包括非水力因素和水力因素,見表2,其中管道設(shè)計(jì)不良、有效直徑減小、粗糙度增大、管道發(fā)生結(jié)構(gòu)性缺陷等因素均可導(dǎo)致管道過流能力不足。因此,還需要進(jìn)行大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及實(shí)際運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的收集和管理,實(shí)際運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)可與管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建立連接關(guān)系。

目前部分城市開展了CCTV檢測,但是檢測成果主要通過報(bào)告和視頻存儲,多條道路的檢測成果也往往分次存儲,使用過程中存在一些不便。國外發(fā)達(dá)國家很早就進(jìn)行了CCTV檢測數(shù)據(jù)的信息化錄入和地圖管理,可以直觀查看管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。例如,英國Innovyze公司開發(fā)了InfoAsset Planner(原名InfoMaster)軟件,可以自動導(dǎo)入檢測視頻、缺陷成果,查看閉路電視視頻并導(dǎo)航到特定缺陷,以圖示的形式查看詳細(xì)的缺陷位置、缺陷類型。

2.2 管網(wǎng)修復(fù)養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的制定缺乏系統(tǒng)分析

2016年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《城鎮(zhèn)排水管渠與泵站運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》(CJJ 68—2016,以下簡稱《運(yùn)行維護(hù)規(guī)程》),以規(guī)范城鎮(zhèn)排水管渠的運(yùn)行和維護(hù)。但是管網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)除按《運(yùn)行維護(hù)規(guī)程》進(jìn)行日常維護(hù)外,還需制定科學(xué)有效的管網(wǎng)修復(fù)養(yǎng)護(hù)計(jì)劃,對故障風(fēng)險(xiǎn)大的管段(即故障概率大或故障后果嚴(yán)重的管道)優(yōu)先修復(fù)和養(yǎng)護(hù)。

目前,大量城市只對部分管網(wǎng)進(jìn)行檢測與評估,也僅對存在問題的管網(wǎng)進(jìn)行有針對性的修復(fù)和養(yǎng)護(hù)。 《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術(shù)規(guī)程》(CJJ 181—2012,以下簡稱《檢測與評估規(guī)程》)也提出了管網(wǎng)修復(fù)、養(yǎng)護(hù)等級的確定方法,即通過結(jié)構(gòu)性缺陷、功能性缺陷結(jié)合土質(zhì)情況、地區(qū)重要性、管道重要性確定管網(wǎng)修復(fù)和養(yǎng)護(hù)等級,這為管道修復(fù)養(yǎng)護(hù)的科學(xué)決策提供了有力的幫助。但是管網(wǎng)檢測技術(shù)具有費(fèi)用高的特點(diǎn),無法全面覆蓋整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng),未檢測管道得不到及時(shí)修復(fù)從而造成管網(wǎng)惡化以及較高的修復(fù)、維護(hù)成本;且《檢測與評估規(guī)程》中地區(qū)重要性、管網(wǎng)重要性等參數(shù)僅依據(jù)地區(qū)類別、管網(wǎng)直徑確定,但是管網(wǎng)故障后果還與管網(wǎng)及所在道路造價(jià),以及與學(xué)校、醫(yī)院等重要設(shè)施的接近程度相關(guān),參數(shù)選取不全面將導(dǎo)致忽略某些重要管道,從而帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)社會影響。

2.3 管網(wǎng)修復(fù)養(yǎng)護(hù)缺少成本分析和方法指引

由于修復(fù)、養(yǎng)護(hù)資金較高,對故障管網(wǎng)及風(fēng)險(xiǎn)等級較高的管網(wǎng)很難一次性進(jìn)行全部修復(fù)。此外,修復(fù)方法種類較多,如何準(zhǔn)確選取難度較大。目前我國還缺少相關(guān)方法的選擇指南,導(dǎo)致在進(jìn)行管道修復(fù)養(yǎng)護(hù)時(shí),容易發(fā)生方法選擇不合理的現(xiàn)象,從而造成資金的浪費(fèi)。歐美國家對此已進(jìn)行了大量研究,能夠針對具體的檢測結(jié)果給出建議的修復(fù)養(yǎng)護(hù)方法,如Park等提出了一個(gè)基于數(shù)據(jù)倉庫的下水道基礎(chǔ)設(shè)施管理決策支持系統(tǒng),設(shè)計(jì)的決策支持系統(tǒng)可以針對不同的管道選擇合適的檢查方法,并針對不同的缺陷代碼和缺陷等級分配適當(dāng)?shù)男迯?fù)、養(yǎng)護(hù)和更新方法。國外發(fā)達(dá)國家也特別重視決策支持系統(tǒng)的建立,通過遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法建立模型進(jìn)行成本效益分析,確定長期修復(fù)策略,并優(yōu)化資源分配,極大節(jié)省了資金。例如,歐洲委員會開展了雨污水管網(wǎng)計(jì)算機(jī)輔助修復(fù)系統(tǒng)項(xiàng)目,該項(xiàng)目的最終成果是一套用于排水管網(wǎng)管理的綜合決策支持系統(tǒng)(DSS),可以根據(jù)預(yù)測的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)故障、水力性能、污染排放等因素識別最佳排水管網(wǎng)修復(fù)策略,成功應(yīng)用于多項(xiàng)研究。

03 對我國排水管網(wǎng)運(yùn)維管理的建議

為提高我國排水管網(wǎng)運(yùn)維管理水平,需要從加強(qiáng)排水管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、建立科學(xué)決策工具、建立軟件體系等多方面進(jìn)行。圖1為排水管網(wǎng)運(yùn)維管理的措施,各項(xiàng)措施相互支撐,可提高我國排水管網(wǎng)資產(chǎn)使用效率,減少更換成本。

3.1 建立排水管網(wǎng)動態(tài)更新數(shù)據(jù)庫

就目前排水管網(wǎng)管理現(xiàn)狀看來,大部分城市對管網(wǎng)資產(chǎn)疏于管理和監(jiān)控,缺乏長期、動態(tài)的管理。因此,應(yīng)加強(qiáng)排水管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集和管理,建立準(zhǔn)確、高效、統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫,利用地理信息系統(tǒng)(GIS)的空間分析和查詢工具,實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)的數(shù)據(jù)集成、顯示、分析與管理。數(shù)據(jù)庫中除了需要存儲排水管網(wǎng)空間及屬性數(shù)據(jù)外,還需要與排水管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)庫建立連接關(guān)系,掌握設(shè)施運(yùn)行狀況,包含監(jiān)測數(shù)據(jù)、功能性缺陷與結(jié)構(gòu)性缺陷等檢測數(shù)據(jù)、養(yǎng)護(hù)維護(hù)記錄數(shù)據(jù)等。同時(shí)需要建立數(shù)據(jù)庫動態(tài)更新機(jī)制,在設(shè)施信息補(bǔ)測、運(yùn)營維護(hù)或維修等原因?qū)е聰?shù)據(jù)變化時(shí),應(yīng)及時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行更新與修正,保持?jǐn)?shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。為了保證數(shù)據(jù)更新工作的順利開展,《城市排水防澇設(shè)施數(shù)據(jù)采集與維護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB/T 51187—2016)建議地方政府安排專項(xiàng)資金保障設(shè)施的動態(tài)更新。

3.2 科學(xué)評估和預(yù)測管網(wǎng)資產(chǎn)狀態(tài)

目前,我國排水管網(wǎng)資產(chǎn)更新、修復(fù)和維護(hù)較為隨意,評估過程也較簡單,甚至不評估而直接根據(jù)管齡來替換,導(dǎo)致資源浪費(fèi)。要改變這一現(xiàn)象,在資產(chǎn)更新、修復(fù)或維護(hù)之前需事先對管網(wǎng)資產(chǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的評估,管網(wǎng)狀態(tài)評估結(jié)果也可以作為管網(wǎng)檢測計(jì)劃制定的依據(jù)。由于影響管網(wǎng)惡化的因素較多,除了管網(wǎng)基礎(chǔ)屬性外還包括入流入滲、管網(wǎng)過流能力等數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)很難全面收集,有必要采取人工摸排、監(jiān)測、模型、信息化平臺等多種方式進(jìn)行。評估方法除了簡單的指標(biāo)加權(quán)分析外,還可以構(gòu)建惡化模型。基于部分管網(wǎng)的CCTV檢測數(shù)據(jù)構(gòu)建符合區(qū)域特性的惡化模型,模型驗(yàn)證通過后可用于整個(gè)片區(qū)的狀態(tài)評估。國外學(xué)者開發(fā)了一系列的惡化模型,以支撐檢測計(jì)劃、維護(hù)策略的制定。惡化模型一般分為物理模型、統(tǒng)計(jì)學(xué)模型和人工智能模型。

惡化模型除了評估未檢測管道外,還可預(yù)測管道的未來狀態(tài)。雖然管網(wǎng)檢測技術(shù)能清楚地顯示管網(wǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀,但也僅僅反映了檢測時(shí)管網(wǎng)狀況的“快照”,在決策時(shí)管網(wǎng)狀況可能已發(fā)生較大變化。所以有必要根據(jù)管網(wǎng)的當(dāng)前狀態(tài)合理預(yù)測管網(wǎng)惡化趨勢,提高運(yùn)營維護(hù)方案的科學(xué)性。

3.3 進(jìn)行管網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn)評估和預(yù)測

管網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn)的確定,除了需要考慮管網(wǎng)的資產(chǎn)狀態(tài)外,還需要考慮這些管道故障對周圍的影響程度以及管道修復(fù)或更換的經(jīng)濟(jì)影響程度,這些影響程度包括與關(guān)鍵設(shè)施的鄰近程度、人口密度、管網(wǎng)材料、交通影響、建造時(shí)間等。例如,人口密度較高的地方,城市內(nèi)澇發(fā)生的損失較大;不同管網(wǎng)材料的修復(fù)和養(yǎng)護(hù)成本不同;管網(wǎng)或所在道路的建造時(shí)間也會影響到修復(fù)成本,如果管網(wǎng)在最近鋪設(shè)的道路下方發(fā)生故障,修復(fù)代價(jià)就較大。在進(jìn)行故障后果分析時(shí),應(yīng)盡量考慮多種因素的共同影響,同時(shí)由于很多因素和地理位置有很大關(guān)系,如人口密度、交通影響、與關(guān)鍵設(shè)施的鄰近程度等,建議基于GIS分析各項(xiàng)指標(biāo)的影響程度。通過管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和故障后果相乘可計(jì)算出管網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn),基于此進(jìn)行進(jìn)一步的管網(wǎng)修復(fù)養(yǎng)護(hù)措施的制定。

3.4 科學(xué)構(gòu)建管網(wǎng)修復(fù)養(yǎng)護(hù)方案

管網(wǎng)修復(fù)養(yǎng)護(hù)方案是指導(dǎo)管網(wǎng)修復(fù)養(yǎng)護(hù)的直接依據(jù)。如果管網(wǎng)修復(fù)、養(yǎng)護(hù)及處理方案不科學(xué)、不合理,將會直接影響整個(gè)排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行,因此有必要制定科學(xué)、合理的管網(wǎng)修復(fù)養(yǎng)護(hù)方案。

首先,我國應(yīng)加強(qiáng)修復(fù)養(yǎng)護(hù)措施的研究和規(guī)范的編制,積極推動相關(guān)規(guī)范或指南的完善。一是針對不同的病害類型和病害等級,建立修復(fù)養(yǎng)護(hù)實(shí)施細(xì)則,為下一步的管網(wǎng)修復(fù)養(yǎng)護(hù)提供業(yè)務(wù)指導(dǎo),實(shí)施細(xì)則應(yīng)包含修復(fù)養(yǎng)護(hù)方法選擇、施工方案、注意事項(xiàng)等內(nèi)容;二是確定各項(xiàng)修復(fù)、養(yǎng)護(hù)措施以及檢測方式定額,進(jìn)行定額管理。

同時(shí),管網(wǎng)公司在實(shí)際應(yīng)用過程中,還需根據(jù)所轄管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)和惡化趨勢、故障風(fēng)險(xiǎn)評估和預(yù)測結(jié)果以及CCTV檢測結(jié)果等數(shù)據(jù),考慮不同措施的成本來確定不同狀態(tài)等級、風(fēng)險(xiǎn)等級、缺陷等級和缺陷類型的修復(fù)養(yǎng)護(hù)方法。例如,對于未進(jìn)行管網(wǎng)檢測的管道,可依據(jù)管網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果進(jìn)行修復(fù)養(yǎng)護(hù)決策方案的制定,當(dāng)管網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn)較高時(shí),建議直接更換管道;當(dāng)故障風(fēng)險(xiǎn)為中高時(shí),建議盡快進(jìn)行管網(wǎng)檢測;當(dāng)故障風(fēng)險(xiǎn)為中級時(shí),建議維護(hù)頻次不少于1次/月;當(dāng)故障風(fēng)險(xiǎn)較低時(shí),可適當(dāng)降低管網(wǎng)維護(hù)頻次。當(dāng)區(qū)域資金不充足時(shí),具體的修復(fù)養(yǎng)護(hù)決策還需通過成本效益分析模型確定。

3.5 建立資產(chǎn)管理系統(tǒng)軟件體系

開發(fā)排水管網(wǎng)資產(chǎn)管理軟件,可為排水管網(wǎng)及相關(guān)數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)處理、分析評估、運(yùn)營維護(hù)、決策支持的平臺支撐,降低排水管網(wǎng)資產(chǎn)管理的難度,提高運(yùn)維管理水平。該軟件體系具體包括監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析、檢測數(shù)據(jù)的錄入和管理、修復(fù)維護(hù)策略的制定等功能。通過平臺有助于創(chuàng)建合理的日常資產(chǎn)管理計(jì)劃,提高管網(wǎng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。整個(gè)平臺從層次上分為采集層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和用戶層(見圖2)。

① 采集層位于架構(gòu)底層,完成對管網(wǎng)資產(chǎn)管理所需的各類原始數(shù)據(jù)的采集,主要包括在線及人工監(jiān)測、管道測繪、管道現(xiàn)場運(yùn)維、管道檢測,以及必要的人工勘查工作。

② 傳輸層主要通過無線網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營商公網(wǎng)將采集數(shù)據(jù)接入平臺。

③ 數(shù)據(jù)層是軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ),包含管網(wǎng)空間屬性數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù),管網(wǎng)運(yùn)營維護(hù)過程中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),管網(wǎng)檢測視頻和文檔,以及維護(hù)過程中的拍照、記錄等文檔多媒體數(shù)據(jù)。

④ 應(yīng)用層是軟件平臺的核心,包括排水管網(wǎng)維護(hù)決策工具、在線監(jiān)測分析工具、排水管網(wǎng)模擬工具、資產(chǎn)管理系統(tǒng)等軟件系統(tǒng)。其中排水管網(wǎng)維護(hù)決策工具實(shí)現(xiàn)對管網(wǎng)數(shù)據(jù)及檢測數(shù)據(jù)的處理、分析、管理,并結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)、日常維護(hù)數(shù)據(jù)等,進(jìn)行排水管網(wǎng)的狀態(tài)評估和預(yù)測,同時(shí)結(jié)合管網(wǎng)重要性程度評估和預(yù)測管網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn),基于以上信息制定不同管道的修復(fù)養(yǎng)護(hù)方案;在線監(jiān)測分析工具包括監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、分析、校核、統(tǒng)計(jì)等功能;排水管網(wǎng)模擬工具實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)模擬仿真;資產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)設(shè)施的數(shù)據(jù)管理、運(yùn)營維護(hù)、資產(chǎn)計(jì)劃,創(chuàng)建全流程數(shù)據(jù)的管理。

⑤ 用戶層是直接與用戶交互的層面,主要包括管網(wǎng)維護(hù)人員、數(shù)據(jù)分析人員、建模人員、數(shù)據(jù)處理人員和管理人員。

04 我國排水系統(tǒng)提質(zhì)增效實(shí)施步驟

目前,我國污水管網(wǎng)普遍存在雨污混接、外來水入滲、河湖水倒灌等問題,污水管網(wǎng)長期高水位運(yùn)行。隨著國家對黑臭水體的重視,建設(shè)大量截污管網(wǎng)并進(jìn)行污水處理廠的提標(biāo)改造,污水處理量逐年增長,但由于未解決水的來源問題,大量雨水、清水進(jìn)入污水處理廠,水體黑臭現(xiàn)象依然存在,管網(wǎng)長期滿管低流速運(yùn)行也帶來了管網(wǎng)易淤積、易故障的問題。現(xiàn)階段部分城市已經(jīng)開始啟動管網(wǎng)檢測,通過檢測技術(shù)了解現(xiàn)狀管網(wǎng)的功能狀況、錯(cuò)接混接等基本情況,逐步進(jìn)行管網(wǎng)混接錯(cuò)接排查與改造。由于管網(wǎng)檢測費(fèi)用較高,大規(guī)模實(shí)施管網(wǎng)檢測從經(jīng)濟(jì)效益上不可行。我國污水現(xiàn)狀管網(wǎng)提質(zhì)增效中建議采取如圖3所示步驟(其中虛線框代表可選)。

① 首先進(jìn)行管網(wǎng)普查,建立排水管網(wǎng)動態(tài)更新數(shù)據(jù)庫。

② 根據(jù)管網(wǎng)信息采用加權(quán)分析法進(jìn)行管網(wǎng)故障概率和故障后果評價(jià),綜合計(jì)算管網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn)等級。結(jié)合當(dāng)?shù)氐臈l件還可以補(bǔ)充監(jiān)測、模型,通過統(tǒng)計(jì)分析、模型評價(jià)排水管網(wǎng)運(yùn)行性能,作為影響因子綜合進(jìn)行故障風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。

③ 根據(jù)②中的故障風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果,確定管網(wǎng)檢測優(yōu)先級。

④ 選取檢測優(yōu)先級高的管網(wǎng)進(jìn)行管網(wǎng)檢測,根據(jù)《檢測與評估規(guī)程》的要求進(jìn)行管道評估。

⑤ 有條件的地區(qū)可以利用已檢測管道的信息構(gòu)建惡化模型,模型率定驗(yàn)證滿足要求后,用于評估非檢測管道的故障概率,更新②中管網(wǎng)故障概率和故障風(fēng)險(xiǎn)等級結(jié)果。

⑥ 根據(jù)管網(wǎng)檢測結(jié)果和故障風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果,確定修復(fù)、維護(hù)方案以及管網(wǎng)檢測頻率和檢測優(yōu)先級。對于已完成管網(wǎng)檢測的管道,根據(jù)不同缺陷情況選擇合適的修復(fù)方法;對于未做過檢測的管道,根據(jù)故障風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果判斷維護(hù)頻次、檢測頻次。

⑦ 修復(fù)、維護(hù)、更換管網(wǎng),更新管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫。

⑧ 重復(fù)④~⑦。

05 結(jié)論

目前,我國排水管網(wǎng)的運(yùn)維管理還存在著諸多問題,如管網(wǎng)信息缺乏系統(tǒng)管理和動態(tài)分析、管網(wǎng)修復(fù)養(yǎng)護(hù)計(jì)劃缺乏系統(tǒng)分析等?;诖藸顩r,提出以下排水管網(wǎng)運(yùn)維管理策略:①建立排水管網(wǎng)動態(tài)更新數(shù)據(jù)庫;②科學(xué)評估和預(yù)測管網(wǎng)資產(chǎn)狀態(tài);③進(jìn)行管網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn)評估和預(yù)測;④科學(xué)構(gòu)建管網(wǎng)修復(fù)養(yǎng)護(hù)方案;⑤建立資產(chǎn)管理系統(tǒng)軟件體系。

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