给水管网漏损检测与修复关键技术研究

给水管网漏损检测与修复关键技术研究

陈倩倩

身份证号：37158119910325446X  山东 聊城 252000

摘要:随着城市化进程的加快,城市给水管网建设规模不断扩大,管网运营周期越来越长,管网漏损问题日益严重。给水管网漏损将导致大量清洁水资源损耗,且可能污染周边环境。因此,及时对管网漏损进行检测与修复,对于减少水资源浪费、保障供水安全、改善环境质量具有重要意义。本文综述了给水管网漏损的检测与修复技术,重点阐述了各种检测技术的优缺点以及应用情况,并对管网漏损的修复方法进行了比较分析,最后提出了进一步发展给水管网漏损检测与修复技术的建议。

关键词:给水管网;漏损;检测;修复;关键技术

引言

随着城市给水管网规模的不断扩大和使用年限的持续增加,管网漏损问题日益严重,严重威胁着城市供水安全。开展管网漏损的有效检测与修复对保障供水系统安全运行意义重大。国外在给水管网漏损检测技术上进行了大量研究,应用了传统的声震法及新兴的分布式光纤监测技术等手段来发现和定位管网漏损。在管网漏损修复技术方面,也开发出了很多无需暂停供水的新型修复技术。我国虽较晚开展相关研究,但也取得了一定进展,形成了适用于国情的管网漏损检测与修复技术体系。但是,目前给水管网漏损检测技术精度仍较低,新型修复技术推广应用困难,管网管理水平有待提高等问题制约了管网漏损治理效果。因此,持续加强给水管网漏损检测与修复技术创新,开发高效、经济的新技术,建立完善的管网维护管理模式,实现供水管网安全高效运行,是我们当前及今后一个时期的重要工作方向。

一、给水管网漏损的检测技术

1.1 传统的声震法检测技术

声震法是应用最早也最成熟的管网漏失检测技术,通过分析管壁漏损点的声信号特征来定位管网漏损位置。该技术成熟可靠,操作简便,设备成本低,已得到广泛应用。但是,声震法存在定位精度有限,大约只能确定在某一管段范围内,无法准确定位漏点;同时也无法对漏损大小进行定量测量。

1.2 水量平衡法

水量平衡法是通过比较管网进出水量的差额来判断管网是否存在漏损,并可以确定漏损发生的大致范围,但无法准确定位。该方法适用于大范围连续性漏损的检测,当存在多个离散漏点时,其缺点则凸显出来,既不能准确定位,也无法判断每个漏点的损失量。

1.3 水锤法

水锤法是利用水锤效应反映管壁的动态响应特征来判断管网漏损位置,它可以实现对漏点的高精度定位。但是该技术设备复杂,操作难度大,无法广泛推广应用。且其仅能定点检测,无法实现管网的连续监测。

1.4 线性位置探测技术

线性位置探测技术是沿管线布置声纤或其他探头,根据声光信号变化来判断漏损位置。这种技术可以实现对管线的连续监测,实时掌握漏损动态。但其设备和施工成本较高,且对探测精度要求较高。

1.5 分布式声光纤技术

分布式声光纤技术是一种新兴的管网漏损检测技术,它使用光纤作为声传感器,结合分布式温度和应变测量,可以实现对管线漏损位置的精确定位。这种技术具有巨大的发展前景,但目前仍处于示范阶段,设备成本较高。

1.6 各种技术的对比分析

上述各种技术都有其优劣。应根据管网情况,因地制宜选择最佳的技术或综合使用多种技术,才能发挥各自技术的优势,提高漏损检测的效果。

二、给水管网漏损的修复技术

2.1传统修复技术介绍

传统的管网漏损修复技术主要包括切管修复法、补丁修复法等。切管修复法是完全切除管段后更换新管,补丁修复法是在管道漏损处进行补漏。这些传统修复技术操作相对简单,材料成本低,但需要暂停供水并开挖管线。

2.2无开挖修复技术

无开挖修复技术是目前管网修复的发展方向,主要包括喷射封堵、固化管、螺旋衬管等技术。这些技术可以避免供水中断和道路开挖,但材料和施工成本较高。

2.3各种修复技术优缺点比较

传统修复技术成本低但施工条件苛刻,无开挖技术条件相对灵活但成本高。充分考虑管线情况、供水影响等因素,选择合适的修复技术方案,既可降低成本,又可减少对供水的影响。

三、给水管网漏损检测与修复面临的问题

3.1 检测技术存在的不足

目前管网漏损检测技术普遍存在精度不高的问题,无法实现对大规模复杂管网的全面连续监测,这制约了漏损检测的效果。主要是传统声震法等技术局限性大,且新技术如分布式光纤检测尚未实现广泛应用,这两方面因素导致了当前管网检测技术水平的局限性。

3.2 修复技术应用困难

新型无开挖管线修复技术设备投入大,施工过程复杂多步,对技术人员的操作要求较高。同时,由于这些新兴修复技术起步较晚,技术人员普遍缺乏实际经验。这些因素使新型管线修复技术的推广应用存在一定困难。

3.3 管理与维护不到位

一些地区对水管网重视不足,缺乏必要的维护与管理措施,导致管网设施老化问题凸显。另外,管网运行数据不完整也制约了对管道状态的评估。管网管理与维护水平的不足直接影响了漏损发生频率及修复质量,因此必须引起足够重视。

综上所述,管网漏损治理面临诸多困难,需要在检测、修复、维护等各个环节加强创新与管理,以提高管网漏损的防治能力。

四、加强给水管网漏损检测与修复技术创新

4.1 开发先进的无损检测技术

应充分利用新技术如分布式光纤在管网监测方面的独特优势,大力支持无损检测新技术的研发,使检测设备更加简便实用,降低使用成本,并推广应用到城市管网,实现对管网运行状态的全面智能化监测,有效提高漏损识别效率。

4.2 推广应用管线修复新工艺

要进一步优化各类无开挖修复技术,突破关键工艺难点,通过示范工程验证技术可靠性,并大力培养专业施工及管理团队,使无开挖修复成为管网维修的主流技术,缩短修复周期,降低运行成本。

4.3 建立健全的管网管理体系

应整合管网运行各类检测数据,使用大数据分析等技术手段,构建智能化的管网监测预警和决策系统,实现管网状态评估、故障预测、应急管理的信息化、规范化、精细化。

4.4 加大技术创新投入

国家应加大对管网检测修复技术研发的财政资金支持力度,鼓励企业和高校开展前瞻技术创新,以获得更多具有自主知识产权的管网维护新技术,推动该领域技术取得重大突破进展。

五、结束语

给水管网作为城市的“生命线”,其安全运行对保障城市供水和发展具有重要意义。近年来,随着管网建设时限的不断延长,管网漏损问题日益严重,造成了大量的经济损失和安全隐患。为有效化解管网漏损风险,迫切需要开展管网漏损的检测与修复技术创新。目前,管网漏损检测技术精度有限,修复技术应用困难,管网管理不健全等问题制约了管网漏损治理。因此,我们必须突破关键核心技术,开发先进的无损检测和修复技术,建立智能化的管网监测预警系统,并大力推广管线修复新工艺的应用,以适应管网治理的新要求。同时,要不断加大技术创新投入,健全管网运行维护体系,以加强管网资产管理。只有系统性推进管网漏损的检测与修复技术进步,才能有效遏制管网漏损扩大,确保供水系统安全可靠运行。

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