城市排水治理中的“黑科技”

5月12日是全国第17个防灾减灾日。近期，各地陆续进入汛期，大风、暴雨、雷电等极端天气增多。如何加强城市的“韧性”？加强城市排水治理是关键一环。

内窥设备：给排水管网做“肠镜”

城市地下纵横交错的排水管网，肩负着污水输送与雨水排沥的双重重任。随着城市规模的持续扩张以及排水管网系统的不断升级改造，传统的排水管网排查监测手段逐渐无法满足实际需求。在排水管网运维中，使用最为广泛的是用于日常排水管网排查监测的各类管道内窥设备。

在河北省邯郸市，城管部门担负着全市1266公里市政雨污水管网的维护管理任务，在新技术的帮持下，埋藏在地下的庞大排水管网变得更加健康。“我们把全地形机器人放入管网，操作遥控器，即可实时观察管道内情况，精准查找是否存在阻塞点。这是探测管道状况的‘尖子生’，在管道清淤工作中帮了我们的大忙。”城管部门负责排水管理的工作人员一边借助平板电脑和长长的潜望镜观察雨水支网的杂物淤积状况，一边笑着说。

在四川省成都市文兴北路管网点位，工作人员将搭载高清摄像头的CCTV检测机器人，放入地下3米污水管道内部进行病害检测。在高清镜头下，即使0.5毫米级的裂缝也无处遁形。“CCTV机器人类似于医疗领域的‘肠道内窥镜’。”发现问题后，非开挖机器人便会开展“外科手术”。机器人配备混凝土破碎刀头，1小时就可以完成1.2米长的满堵管道疏通，无需开挖地面即可高效疏通被建筑废料堵塞的地下管网，极大方便交通出行并降低维护成本。

感知设备：远程监测提前预警

在河北省衡水市，城管部门在城区河渠、闸坝、出水口、下沉式立交桥、低洼易积水路段等关键区域，增设物联感知设备和防汛远程摄像头，实现了对城市排水系统的全面、高效管理。“这些设备通过先进的物联网技术与智慧排水系统实现了全面互联，构建起了一个全方位、多层次的远程监测网络。”相关负责人介绍说，近年来衡水市持续引入并完善“智慧+”智能化科技设备，为城市排水管网管理注入了强大的动力与活力。例如，运用GPS高程测量设备，精确掌握管道、水面以及地面高程差，指导污水导流、低洼路段改造以及雨水箅子增设等工作；运用专业气体检测仪，准确监测毒害气体，确保管道运行安全。

在成都市内一处下穿隧道入口的立柱上，有一个银色的盒子。“这个盒子是‘隧道积水监测机器人’，里面藏着芯片等感知设备。一旦隧道内积水超过30厘米深，盒子就会联动声音、灯光自动报警，并调整交通指示灯变为禁行状态，保障车辆行驶安全。”工作人员介绍说，除了联动隧道内设施报警提醒以外，“隧道积水监测机器人”还会将相关信息自动推送到智慧管理平台，便于应急队伍第一时间赶赴现场处置。走进隧道，一个巡检机器人正在顶部来回穿梭。“这个机器人可以不间断监控隧道内温度、烟雾、有毒有害气体情况，保障隧道内消防安全。”据工作人员介绍，目前成都市主城区96座下穿隧道都安装了智能感知设备，还在个别下沉式道路和低洼区域增设雨水箅子，扩大进水口，加强疏通排水管道，消除安全隐患，“智能感知设备不但提高了早期预警能力，还节约了人力成本”。

科技“创可贴”：快速“治疗”受损管道

经过一个冬季的淤积，雨污水管网内淤泥和垃圾会比较多。进入春季，城管部门便开始对辖区范围内的污水主次干管逐一进行巡查、养护，对易堵易冒点及时进行清理，以免大雨来临时，由于管道堵塞而造成的污水外溢等情况发生。

在山东省济南市，一种科技“创可贴”，让受损、破裂的管道得到快速“治疗”。工作人员撬开雨水井盖，待手中的气体检测仪数据显示符合标准后，CCTV检测机器人随即潜入地下。透过作业人员手中的平板电脑屏幕，管道内的垃圾、枯叶和淤泥清晰可见，这台四轮“机器狗”正以0.2米/秒的速度扫描着城市“血管”的病灶。“机器人能将管道受损、破裂的情况和数据准确地记录下来。”工作人员说，这些受损的管道会导致污水、雨水的泄漏。发现一处受损区域后，作业人员将浸透修补剂的玻璃纤维布裹在可膨胀气囊上，精准送入管道内的破损点。随着气囊不断加压，这道特制“创可贴”被牢牢压在管壁裂缝处，一小时后便可固化成型，提高了管道修复的效率。

过去管网出现老化、破裂等问题，传统修复方法要对马路“开膛破肚”，容易导致交通阻塞、噪音粉尘等环境污染，并且能耗高、不经济。近年来，非开挖技术的创新，颠覆了传统手段，为破损管道提供了“微创”诊疗，不挖路不封路，短时间就能修复破损管道。在成都市绕城高速公路内市政排水管网重大病害治理项目中，“浮水机器人”的应用让管道修复更加经济高效。

“浮水机器人”适用于直径600~3000毫米的城镇市政排水管道、暗渠、明渠等高水位环境，能够快速抓拍周围环境及缺陷图片，并形成“检查报告”，为后续智能修复“微创手术”提供依据，实现地下管道全过程智能检测修复。“浮水机器人”进入管道，启动360度旋转摄像头获取管道内壁全景图像，工作人员在平板上实时观看管道画面，快速抓拍缺陷图片，并形成检查报告。根据检查报告，先用吸污车把管道内的污水和垃圾吸出，再运用“紫外光固化修复机器人”，把高分子修复材料拖入管道内，使用UV紫外光固化照射，让修复材料在破损的管道内迅速成型，好比给破损的管道内壁穿了一层“新衣”。“采用‘浮水机器人’进行检修，比过去节省80%工期、降低三到四成成本，修复速度更快、效果也更好。”相关负责人说。

对于巡查中发现的那些需要拆除、更换，却难以实施的管道，城管部门也有好办法。邯郸市工作人员介绍了一起此前发生的维修案例。在益民街，雨水管线严重破损淤堵，存在路面塌陷风险，不及时修补会影响正常排涝。但如果按照正常施工流程，需拆除、更换原有的管道、恢复路面，不仅施工工艺繁琐、施工周期较长，还会给附近区域居民、学校学生出行带来不便。最终，紫外线固化法CIPP非开挖修复工艺的应用解决了城管部门的两难问题。“这是一项新应用的技术，此项工艺采用地下穿插法，省去了搭架、翻转、用水等环节，作业面小而且不影响车辆正常通行，与传统开挖管网相比，具有施工可控性高、内衬管密封效果好和缩短施工周期、节省施工成本的优点。”工作人员说，总共200米的管网路段，采用新技术后，错峰夜间施工，仅历时5天就完工。

文章摘自：中国建设报    作者：宗河