排水管網(wǎng)運(yùn)維管理問(wèn)題分析與對(duì)策研究
陸露，碩士，工程師，信息系統(tǒng)項(xiàng)目管理師（高級(jí)），中國(guó)市政華北院智慧水務(wù)分公司副總工，從事排水系統(tǒng)智慧化管理相關(guān)技術(shù)研究工作。
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(chǎng)工況復(fù)雜，容易發(fā)生各種管網(wǎng)缺陷問(wèn)題，對(duì)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(guó)排水管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)主要采取被動(dòng)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(guó)環(huán)保局（EPA）研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行不定期的運(yùn)行維護(hù)，將會(huì)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(huì)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(dòng)響應(yīng)變?yōu)橹鲃?dòng)響應(yīng)，延長(zhǎng)設(shè)施使用年限并減少建設(shè)投資成本。
02我國(guó)排水管網(wǎng)運(yùn)維管理現(xiàn)狀
目前，我國(guó)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(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及對(duì)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(guó)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(zhǎng)度總量達(dá)到68.3×104km，比2007年增長(zhǎng)8.41%，這也對(duì)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(wèn)題，對(duì)于強(qiáng)化排水管道管理、提高管道使用率、延長(zhǎng)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(dòng)態(tài)更新
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)對(duì)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(shí)到管網(wǎng)“底數(shù)清楚”的重要性。為了更好地應(yīng)對(duì)城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害，2013年3月25日發(fā)布的《國(guó)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(jiǎn)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(jiǎn)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(duì)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(kù)，但是數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)動(dòng)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(kù)往往僅存儲(chǔ)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(yíng)因素等，見(jiàn)表1；運(yùn)行影響因素包括非水力因素和水力因素，見(jiàn)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(guò)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(kù)建立連接關(guān)系。
表1 影響管網(wǎng)結(jié)構(gòu)惡化的因素
表2 影響管道運(yùn)行狀態(tài)惡化的因素
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(jiǎn)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(duì)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(duì)部分管網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)估，也僅對(duì)存在問(wèn)題的管網(wǎng)進(jìn)行有針對(duì)性的修復(fù)和養(yǎng)護(hù)。 《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》（CJJ 181—2012，以下簡(jiǎn)稱《檢測(cè)與評(píng)估規(guī)程》）也提出了管網(wǎng)修復(fù)、養(yǎng)護(hù)等級(jí)的確定方法，即通過(guò)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(jí)，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(cè)技術(shù)具有費(fèi)用高的特點(diǎn)，無(wú)法全面覆蓋整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)，未檢測(cè)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(cè)與評(píng)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(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(duì)故障管網(wǎng)及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)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(guó)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(guó)家對(duì)此已進(jìn)行了大量研究，能夠針對(duì)具體的檢測(cè)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(cāng)庫(kù)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(duì)不同的管道選擇合適的檢查方法，并針對(duì)不同的缺陷代碼和缺陷等級(jí)分配適當(dāng)?shù)男迯?fù)、養(yǎng)護(hù)和更新方法。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家也特別重視決策支持系統(tǒng)的建立，通過(guò)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(zhǎng)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(huì)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(cè)的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)故障、水力性能、污染排放等因素識(shí)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(duì)我國(guó)排水管網(wǎng)運(yùn)維管理的建議
為提高我國(guó)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(guó)排水管網(wǎng)資產(chǎn)使用效率，減少更換成本。
圖1 排水管網(wǎng)運(yùn)維管理措施
3.1 建立排水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)更新數(shù)據(jù)庫(kù)就目前排水管網(wǎng)管理現(xiàn)狀看來(lái)，大部分城市對(duì)管網(wǎng)資產(chǎn)疏于管理和監(jiān)控，缺乏長(zhǎng)期、動(dòng)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(kù)，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(kù)中除了需要存儲(chǔ)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(kù)建立連接關(guān)系，掌握設(shè)施運(yùn)行狀況，包含監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、功能性缺陷與結(jié)構(gòu)性缺陷等檢測(cè)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(kù)動(dòng)態(tài)更新機(jī)制，在設(shè)施信息補(bǔ)測(cè)、運(yùn)營(yíng)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新與修正，保持?jǐn)?shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)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(dòng)態(tài)更新。
3.2 科學(xué)評(píng)估和預(yù)測(cè)管網(wǎng)資產(chǎn)狀態(tài)
目前，我國(guó)排水管網(wǎng)資產(chǎn)更新、修復(fù)和維護(hù)較為隨意，評(píng)估過(guò)程也較簡(jiǎn)單，甚至不評(píng)估而直接根據(jù)管齡來(lái)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(duì)管網(wǎng)資產(chǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)估，管網(wǎng)狀態(tài)評(píng)估結(jié)果也可以作為管網(wǎng)檢測(cè)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(guò)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(cè)、模型、信息化平臺(tái)等多種方式進(jìn)行。評(píng)估方法除了簡(jiǎn)單的指標(biāo)加權(quán)分析外，還可以構(gòu)建惡化模型?；诓糠止芫W(wǎng)的CCTV檢測(cè)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(guò)后可用于整個(gè)片區(qū)的狀態(tài)評(píng)估。國(guó)外學(xué)者開發(fā)了一系列的惡化模型，以支撐檢測(cè)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(píng)估未檢測(cè)管道外，還可預(yù)測(cè)管道的未來(lái)狀態(tài)。雖然管網(wǎng)檢測(cè)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(cè)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(cè)管網(wǎng)惡化趨勢(shì)，提高運(yùn)營(yíng)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(píng)估和預(yù)測(cè)
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(duì)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(huì)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(guò)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(huì)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(guó)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(dòng)相關(guān)規(guī)范或指南的完善。一是針對(duì)不同的病害類型和病害等級(jí)，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(cè)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(guò)程中，還需根據(jù)所轄管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)和惡化趨勢(shì)、故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)測(cè)結(jié)果以及CCTV檢測(cè)結(jié)果等數(shù)據(jù)，考慮不同措施的成本來(lái)確定不同狀態(tài)等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、缺陷等級(jí)和缺陷類型的修復(fù)養(yǎng)護(hù)方法。例如，對(duì)于未進(jìn)行管網(wǎng)檢測(cè)的管道，可依據(jù)管網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(cè)；當(dāng)故障風(fēng)險(xiǎn)為中級(jí)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(guò)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(píng)估、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、決策支持的平臺(tái)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(cè)數(shù)據(jù)的分析、檢測(cè)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(guò)平臺(tái)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(tái)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(jiàn)圖2）。
圖2 管網(wǎng)資產(chǎn)管理軟件系統(tǒng)架構(gòu)
① 采集層位于架構(gòu)底層，完成對(duì)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(cè)、管道測(cè)繪、管道現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維、管道檢測(cè)，以及必要的人工勘查工作。② 傳輸層主要通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營(yíng)商公網(wǎng)將采集數(shù)據(jù)接入平臺(tái)。
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(cè)數(shù)據(jù)，管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)過(guò)程中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，管網(wǎng)檢測(cè)視頻和文檔，以及維護(hù)過(guò)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(tái)的核心，包括排水管網(wǎng)維護(hù)決策工具、在線監(jiān)測(cè)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(duì)管網(wǎng)數(shù)據(jù)及檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理、分析、管理，并結(jié)合監(jiān)測(cè)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(píng)估和預(yù)測(cè)，同時(shí)結(jié)合管網(wǎng)重要性程度評(píng)估和預(yù)測(cè)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(cè)分析工具包括監(jiān)測(cè)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(yíng)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(guó)排水系統(tǒng)提質(zhì)增效實(shí)施步驟
目前，我國(guó)污水管網(wǎng)普遍存在雨污混接、外來(lái)水入滲、河湖水倒灌等問(wèn)題，污水管網(wǎng)長(zhǎng)期高水位運(yùn)行。隨著國(guó)家對(duì)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(zhǎng)，但由于未解決水的來(lái)源問(wèn)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(zhǎng)期滿管低流速運(yùn)行也帶來(lái)了管網(wǎng)易淤積、易故障的問(wèn)題?，F(xiàn)階段部分城市已經(jīng)開始啟動(dòng)管網(wǎng)檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)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(cè)費(fèi)用較高，大規(guī)模實(shí)施管網(wǎng)檢測(cè)從經(jīng)濟(jì)效益上不可行。我國(guó)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）。
圖3 排水系統(tǒng)提質(zhì)增效實(shí)施步驟
① 首先進(jìn)行管網(wǎng)普查，建立排水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)更新數(shù)據(jù)庫(kù)。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(píng)價(jià)，綜合計(jì)算管網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。結(jié)合當(dāng)?shù)氐臈l件還可以補(bǔ)充監(jiān)測(cè)、模型，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析、模型評(píng)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(píng)價(jià)。
③ 根據(jù)②中的故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果，確定管網(wǎng)檢測(cè)優(yōu)先級(jí)。
④ 選取檢測(cè)優(yōu)先級(jí)高的管網(wǎng)進(jìn)行管網(wǎng)檢測(cè)，根據(jù)《檢測(cè)與評(píng)估規(guī)程》的要求進(jìn)行管道評(píng)估。
⑤ 有條件的地區(qū)可以利用已檢測(cè)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(píng)估非檢測(cè)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(jí)結(jié)果。
⑥ 根據(jù)管網(wǎng)檢測(cè)結(jié)果和故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果，確定修復(fù)、維護(hù)方案以及管網(wǎng)檢測(cè)頻率和檢測(cè)優(yōu)先級(jí)。對(duì)于已完成管網(wǎng)檢測(cè)的管道，根據(jù)不同缺陷情況選擇合適的修復(fù)方法；對(duì)于未做過(guò)檢測(cè)的管道，根據(jù)故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果判斷維護(hù)頻次、檢測(cè)頻次。
⑦ 修復(fù)、維護(hù)、更換管網(wǎng)，更新管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)。
⑧ 重復(fù)④~⑦。
05結(jié)論
目前，我國(guó)排水管網(wǎng)的運(yùn)維管理還存在著諸多問(wèn)題，如管網(wǎng)信息缺乏系統(tǒng)管理和動(dòng)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(dòng)態(tài)更新數(shù)據(jù)庫(kù)；②科學(xué)評(píng)估和預(yù)測(cè)管網(wǎng)資產(chǎn)狀態(tài)；③進(jìn)行管網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)測(cè)；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。
本文的完整版刊登在《中國(guó)給水排水》2022年第2期，作者及單位如下：
排水管網(wǎng)運(yùn)維管理問(wèn)題分析與對(duì)策研究
陸露1，高峰2，郭娟2，李柏彤3，李國(guó)強(qiáng)1
（1.中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津 300074；2.張家口市鴻澤排水有限公司，河北 張家口 075000；3.蘇州大學(xué) 金螳螂建筑學(xué)院，江蘇 蘇州 215123）
該文標(biāo)準(zhǔn)著錄格式：
陸露,高峰,郭娟,等.排水管網(wǎng)運(yùn)維管理問(wèn)題分析與對(duì)策研究[J].中國(guó)給水排水,2022,38(2):8-13.
LU Lu,GAO Feng,GUO Juan,et al.Problem analysis and countermeasure research for sewer operation and maintenance management[J].China Water & Wastewater,2022,38(2):8-13(in Chinese).
編輯：丁彩娟
制作：文 凱
審核：李德強(qiáng)