城市地下管网如同城市的 “血管” 与 “神经”,默默承载着供水、排水、燃气、电力、通信等关键功能,是保障城市正常运转和居民生活质量的核心基础设施。这些埋藏于地下的管网系统,不仅维系着城市日常的生产生活秩序,更在应对极端天气、促进资源循环利用、实现低碳减排等方面发挥着不可替代的作用。随着城市化进程的加速,城市规模不断扩张,人口持续聚集,对地下管网的承载能力、安全性和智能化水平提出了更高要求。然而,许多城市的地下管网系统因建设年代久远、规划滞后、维护不及时等问题,逐渐暴露出诸多隐患,成为制约城市可持续发展的短板。深入探讨城市地下管网的维护现状、技术创新及未来发展方向,对于提升城市治理能力、推动城市高质量发展具有重要的现实意义。
当前,我国不少城市的地下管网面临着 “老龄化” 与 “超负荷” 双重挑战。部分城市的供水管网建设于上世纪七八十年代,管道材质多为铸铁管、镀锌钢管等,经过数十年的使用,管道内壁腐蚀、结垢现象严重,不仅导致供水压力下降、水质二次污染,还频繁引发管道破裂、漏水等事故。据相关数据统计,我国城市供水管网的平均漏损率长期高于 15%,远超发达国家 8% 以下的水平,每年因管网漏损造成的水资源浪费数以亿吨计。在排水管网方面,许多老城区仍采用雨污合流制,每逢降雨便容易出现 “城市看海” 的内涝现象,同时大量污水未经处理直接排入自然水体,对生态环境造成严重破坏。燃气和电力管网的老化问题同样不容忽视,管道腐蚀、线路老化可能引发燃气泄漏、停电等安全事故,威胁居民的生命财产安全。
解决城市地下管网的维护难题,需要依靠技术创新与科学管理相结合的方式。在检测技术方面,传统的人工开挖检测方式不仅效率低下、成本高昂,还会对城市交通和居民生活造成较大影响,而新型的非开挖检测技术正逐步成为主流。管道机器人检测技术通过在管道内部搭载高清摄像头、传感器等设备,可实现对管道内部结构、腐蚀程度、堵塞情况的精准检测,检测数据实时传输至地面控制系统,为维护方案的制定提供科学依据。声呐检测技术则适用于排水管道等充满液体的管网,能够有效识别管道内的异物、裂缝等缺陷,检测精度可达毫米级。此外,红外检测技术、雷达探测技术等也在地下管网检测中得到广泛应用,形成了全方位、多层次的检测技术体系。
在修复技术方面,非开挖修复技术同样展现出显著优势。紫外光固化修复技术通过将浸有树脂的软管拉入待修复管道内,利用紫外光照射使树脂固化,形成高强度的内衬管,从而实现对原有管道的修复和加固,该技术具有施工周期短、对环境影响小、修复效果好等特点,适用于不同材质、不同管径的管道修复。翻转内衬修复技术则通过气压将浸有树脂的软管翻转至管道内壁,待树脂固化后形成新的管道内衬,可有效解决管道腐蚀、渗漏等问题。对于管径较大的管道,碎管修复技术通过破碎旧管道并将新管道同步拉入,实现管道的更新换代,大幅提高了管道的承载能力和使用寿命。这些新型修复技术的应用,不仅降低了管网维护的成本和难度,还减少了对城市正常运转的干扰。
除了技术创新,科学的管理体系也是保障地下管网高效运行的关键。建立完善的地下管网信息管理系统,将管网的建设年代、材质、管径、走向、维护记录等信息纳入数字化管理平台,实现对管网全生命周期的动态监测和管理,有助于管理人员及时掌握管网运行状态,提前预判潜在风险,制定合理的维护计划。许多城市已开始推动地下管网 “一张图” 建设,通过地理信息系统(GIS)、物联网(IoT)等技术,将分散的管网数据整合到统一的管理平台,实现管网信息的可视化展示和智能化分析。例如,当管网出现泄漏时,系统可根据传感器采集的数据快速定位泄漏点,并自动生成维修方案和派工单,提高应急处置效率。
加强地下管网的规划与建设管理,也是从源头上减少维护压力的重要举措。在城市新区建设中,应坚持 “先地下、后地上” 的原则,科学规划地下管网的布局和管径,采用新型环保、耐用的管道材质,避免因规划不合理导致后期维护困难。同时,推动雨污分流改造工程,逐步淘汰雨污合流制管网,提高城市排水防涝能力和污水处理效率。在旧城区改造过程中,应将地下管网改造纳入重点工程,同步推进供水管网、排水管网、燃气管网等的更新升级,实现城市基础设施的整体提升。此外,建立健全地下管网维护的长效机制,明确各部门的职责分工,加强部门间的协调配合,形成齐抓共管的工作格局,确保管网维护工作常态化、规范化开展。
城市地下管网的维护质量,直接关系到城市的可持续发展和居民的幸福指数。良好的管网系统能够减少水资源浪费,降低能源消耗,改善生态环境,提升城市的抗风险能力,为城市的经济社会发展提供坚实保障。随着我国新型城镇化建设的不断推进,以及 “双碳” 目标的提出,对城市地下管网的要求将更加严格,管网维护工作面临着新的机遇与挑战。未来,如何进一步推动检测修复技术的创新与应用,如何完善管网管理体系,如何实现管网系统与智慧城市建设的深度融合,将是行业需要持续探索的重要课题。每一个城市的管理者、每一位从事管网维护的工作者,以及每一位城市居民,都在以不同的方式参与到城市地下管网的建设与维护中,共同为打造更加安全、宜居、可持续发展的城市贡献力量。那么,在未来的城市发展中,我们还能通过哪些创新思路和举措,让地下管网这一 “隐形基石” 更加牢固、高效地支撑城市的发展呢?
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