■姜如榮 任芳 朱鳳娟(姜如榮、朱鳳娟,江蘇城鄉建設職業學院;任芳,江蘇理工學院)
隨著經濟建設的高速發展和城市化進程的不斷加快,我國的城市排水管網建設也相應的進入到一個快速發展的階段。國家十二、十三五計劃中,也都將城市管網納入重大工程項目建設中。但是城市管網在運營管理過程中由于管網種類繁多,各自為政現象和老舊管網改造過程困難,以及管網設計不合理等凸顯出來的問題也越來越明顯。因此,加大對城市管網運營管理中的問題和對策研究具有重大的意義。
(1)城市排水管網系統相對落后。經濟的快速發展,生活污水的排放量急速增加,城市排水管網的負荷量增大,在發生大雨或暴雨情況下,城市排水管網系統就會發生癱瘓,經常看到城市“內澇”的現象。從根本來說,目前我國城市排水管網系統已經阻礙了城市發展的一個重要因素。
(2)城市排水管網系統混亂。目前城市排水管網存在雨污合流、生活污水工業廢水混接的現象。城市排水管網雨污合流增加了城市污水處理廠的處理量,大雨或暴雨情況下對城市管網的沖擊很大;生活污水與工業廢水混接致使高濃度的廢水排入城市排水管網,對污水處理的正常運行產生極大的沖擊,增加了城市污水處理的負荷。
(3)城市排水管網維護難度大。城市管網由于埋在地下,具有隱蔽性,一旦某一管路出現問題,很難發現問題所在,即使發現,開挖過程中對其他管網造成的損害和由于多次維修所造成路面的反復開挖對公共交通和行人出行都帶來很大的不便。
(4)城市排水管網監測技術落后。很多管線因為技術落后所造成的設計不合理和對于城市發展速度的估計不足,造成目前城市管網跑、冒、滴、漏和負荷能力不足現象嚴重,不能滿足快速發展的城市需求。在今后很長一段時間,需要進行管網的更新改造和增容延伸,這對管網的運營管理又增加了很多的難題。
(1)開挖維護費用。我國的城市管網種類繁多,主要包含燃氣、熱力、供水、排水、電力、通信等種類。但是它們卻分別由城建、電力、廣電、電訊等多個部門各自建設和管理。建設部門和建設時間的不同造成在建造時各種管線上下穿插相互交錯,建設完成之后,各單位又各自為政,相互沒有很好的溝通和協作,這就為后期管線的運營管理增加了很大的難度。排水管網維護開挖時,必定想要對城市管網進行摸查確認,在經濟和時間上都浪費。
(2)管網改造費用。由于歷史原因、建設時序、施工質量等,現狀污水管道存在大管接小管、標高錯位、高低起伏等問題,部分斷頭管不能有效發揮作用,嚴重影響污水的收集和高效輸送。需要對就的城市排水管網進行改造,增加了管網管理維護費用。
(3)雨污分流改造費用。目前多數城市在完成雨污分流改造現狀排水以雨污分流制排水體制為主。現在新建小區基本采用了分流制排水體制,城區規劃保留的老小區,但少量老小區、城中村,仍采用合流制排水方式,需要完成雨污分流改造。鄉鎮地區雨污合流、雨污混接現狀較為嚴重,為改善河道水質,部分地區實施了污水截流工程。
(4)新增管網監測費用。污水處理廠進水水質、水量超標原因很可能是服務區內某些單位偷排、超標排放等,在其下游污水排水管網中會即時反映出來。構建城市污水排水管網在線監測、監視復合系統,對不同區域污水排水管網中水質、水量進行監測排查,可以對可能引起污水處理廠出水水質超標的水質、水量過分波動做出預警,以爭取應對所需時間。
(1)合理設置地下管網結構。首先,結合地面交通建筑物結構狀況,確定地下管網建設布局、管網種類、斷面形式、平面位置、豎向控制等。在管網建設過程中各種管線按照相應要求滿足與地面的垂直距離以及管線與地面構筑物之間的距離。管線與管線之間保存合理的水平距離,不同規格的同一管線之間的水平距離也應該不一樣。其次,綜合考慮城市發展遠景,制定地下管網長遠發展目標,建立項目儲備制度,明確項目五年或者十年的建設規劃,預留地下管網建設的空間。
(2)整個城市管網系統由政府引導、企業投資建設、并設置相關部門統一驗收管理,以此避免各部門自行建設和管理所帶來的運營管理困難問題。一方面,政府發揮主導地位,在管網項目建設中進行指導、協調和監督作用。有效整合社會資源,達到建設目標。另一方面,政府對外采取公平公正的招標模式,由有資質有能力的企業對管網建設項目進行競標。這種方式解決了統一建設的資金問題,減少財政投入,有效提高了項目的經濟效益和社會效益。在建設項目進行過程中設置相關的驗收機構,由政府工作人員和企業人員共同對工程的設計、施工、材料進行監督,保證工程的完成質量。工程完工之后,所有后續的管理工作由一個部門來統籌管理有些難度。可以建立城市管網運營平臺。使分散的各權屬管網單位能夠共享官網信息資料,由專職管理職能部門,來統一協調不同部門之間的管理維護工作,最大程度的滿足各管網資源的共建共享,為社會提供多元化服務。
(3)針對城市管網深埋地下具有隱蔽性的特點,可以通過不斷提高管網的監測檢測水平和維修技術水平來避免管道的損壞和地面反復開挖的難題。西方國家自20 世紀50 年代開始就加大了對管道的監測技術研究,1973 年英國天然氣公司第一次采用漏磁檢測器對其管轄的管道進行內檢測。此后,80、90 年代隨著科技的進步,計算機信息技術在管線的監測和檢測方面提供強有力的技術保障。中國的管道檢測技術也從70 年代有了很大的發展,80年代從國外引進許多先進的檢測設備。近年也多方面的應用地理信息系統以及AI 技術來提高檢測技術。2016年,一款名為海底管道漏磁內檢測器的蛇形機器人已經開始投入使用,它可在管道內部穿梭,利用油氣壓力穿行,通過高精度漏磁檢測技術,可以捕獲并存儲管道內外壁的腐蝕、缺陷信息,進而達到對缺陷點的準確識別、精確定位,性能達到國際先進水平。在管道維修技術方面,我國也先后開發完成PCL 復合結構管道修復技術、NCF 原位固化管道修復技術以及高抗滲無機砂漿管道修復技術等。并自主研發管道機器人等先進維修技術。今后管道維護管理方面越來越多的應用到這些先進技術,可以有效的避免管道開挖所帶來的路面下沉和破損現象,減少資金的浪費。對于有些必須開挖的管道進行維修前,應仔細查閱管線分布的檔案資料。做到對管線的分布心中有數,避免挖錯和挖壞其他線路。
(4)對于老舊管網的更新改造和新官網的增加建設,也隨著城市的快速發展而日益緊迫。為后續運營管理的便利考慮,要做到這幾點:①做好前期勘察工作,查閱原有管線的信息資料,以及地面構筑物地下土質結構信息,做好這些才能對管線規劃設計提供可靠的數據信息依據,提高規劃設計的合理性。②整個管線的設計水平與設計人員的專業水平密切相關,在設計之初就要選擇更優秀的設計公司和設計人員。其次學習國外先進設計理念和施工工藝,提高設計的前瞻性和施工的科學性,③做好后續施工過程中的監督工作,選擇有資質的建設公司,保證施工材料的可靠性,提高施工質量。
總之,城市管網是一個城市重要的基礎設施,關系著整個城市的生存和發展。對于城市運營管理過程中所凸顯的問題,只有堅持“全面規劃、因地制宜、分步實施、遠近兼顧”的原則,進行合理的設計和科學的管理,才能得到有效的解決和改善。才能更好的促進城市管網建設的良性發展。