城市排水管道状况评价与修复决策研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:jwqpl
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城市排水管网是城市重要的地下基础设施之一,起着及时排除城市污水,使城市免受污水之害的重要作用。但是捧水管网的投资高,占排水工程总投资的50-70%。因此随着已有排水管道管龄的增大和大量排水管网的新建、扩建,这些数量大、管龄不同的排水管道的检测、对检测结果的评价及如何作修复决策的问题成为关系到节省管道建设和维护投资、减少污染事故发生、保证管道安全运行、发挥管道应有功能的重要问题。 腐蚀破坏和疲劳破坏是引起排水管道失效的主要因素。排水管道易受到污水中含有的腐蚀性介质以及管道外环境介质的腐蚀,严重降低管道的剩余强度和承压能力、增大了管道腐蚀检测、维修费用,降低管道的维修和更换周期,增大投资和运行费用,干扰了整个输送系统的正常运行。此外,捧水管道内外环境的荷载动态变化也是导致排水管道疲劳破坏的重要因素。本文主要是通过对捧水管道的检测结果的相关状况进行评价,建立相应的非开挖评价修复体系。本文首先分析了引起管道破坏的机理,以及可能引起的主要危害,特别是渗漏污水引起的土壤污染和地下水污染及其相应的污染评价和特定情况下的污染经济损失估算,指出管道检测和主动修复是非常必要的。然后围绕排水管道的检测修复问题论述了排水管道的检测技术、管道状况的评价体系,最后提出了可行的城市排水管网修复决策支持系统,并进行了实例分析。 排水管道的检测包括直接检测和间接检测。直接检测是直接测定管道的失效情况,其相应的检测技术包括人进入法、闭路电视法、超声波法(声纳法)、地中雷达法等,其中CCTV法是最常用的和最广泛的技术。管道状况评价技术因各国情况而异,大体都是对管道的损坏状况进行评价和分级。间接检测是通过对管道输送的污水中含有的腐蚀成分浓度的测量以及长期监测外载荷的动态变化情况去推断管道的腐蚀情况,间接检测方法包括现场测量或取样带回实验室作分析测试. 分析结果表明排水管道的主动非开挖修复技术一般比被动修复、开挖修复经济。排水管道的非开挖修复技术主要有插入套管法、喷涂法和软管内衬法等几大类,其中软管内衬法的应用范围比较广。各种修复方法都有其优缺点和适用范围,应该根据具体的评价结果采取合理的非开挖修复技术。 最后提出的城市排水管网评价与修复决策建立的步骤是: 1)管道破坏可能造成的影响评价; 2)管道在内外因素作用下失效原理的分析以及管道状况评价; 3)对现阶段还不需要修复的部分管道,根据管道失效的速率,利用管道失效模型预测管段的失效概率,根据预测状况确定计划修复方案; 4)运用计划修复时间的优化模型确定各管段的最优修复时间; 5)根据管道破坏状况以及修复技术的优缺点和适用范围选择修复技术。 本文最后以一简单的排水管网为例进行了分析,通过实例说明提出的城市排水管网评价与修复决策是可行的,能有效地指导城市排水管网的检测修复。
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