管道老化严重的区域,老旧城区排水管网智能化改造需先做管道修复吗?-吉佳水务
来源: | 作者:吉佳 | 发布时间: 2025-11-13 | 3 次浏览 | 分享到:
管道老化严重的老旧城区,排水管网智能化改造需以管道修复为前置环节。未修复的老化管道会导致监测数据失真(液位、流量数据偏离实际)与智能化设备失效(传感器损坏、传输中断),降低改造效益。先修复后智能化可实现协同价值:修复为智能化提供稳定运行环境,智能化为修复提供精准靶向依据,且全生命周期成本比 “先智后修” 低 33%。实操中可通过分阶段排查明确修复优先级,优先采用非开挖技术,分区域推进 “修复一片、智能一片”,兼顾效果、成本与居民影响。

在老旧城区更新与智慧城市建设的双重推动下,排水管网智能化改造成为破解 “内涝频发、污水外溢” 难题的关键举措。然而,当改造对象指向管道老化严重的区域时,一个核心问题浮出水面:是直接安装液位传感器、智能井盖等设备推进智能化,还是先修复破损、淤积的老旧管道?从工程实践与长期效益来看,管道修复是老旧城区排水管网智能化改造的前置必要环节。未修复的老化管道会使智能化设备 “失真”“失效”,甚至加剧管网问题,只有先筑牢管道 “物理基础”,智能化改造才能真正发挥作用。


一、管道老化的 “双重阻碍”:智能化改造的 “隐形陷阱”

老旧城区排水管网因建设年代久远(多为 20 世纪 80-90 年代)、材质落后(以混凝土管、砖砌管为主)、维护不足,普遍存在破裂、渗漏、淤积、变形等问题。这些老化病害若不解决,直接推进智能化改造,将陷入 “设备先进但数据无效” 的困境,主要体现在两个层面。


(一)数据失真:智能化监测失去 “准确基准”

排水管网智能化改造的核心是通过液位传感器、流量监测仪、智能井盖等设备,实时采集管网运行数据,为调度、运维提供决策依据。但老化管道的结构性缺陷,会导致监测数据严重偏离实际情况,使智能化系统 “误判” 管网状态。


液位数据失真:破裂的管道会在降雨时吸入大量地表水,或在非降雨时段渗漏污水至地下土壤,导致管内液位异常波动。例如,某老旧小区一段混凝土管因接口开裂,降雨时管内液位在 10 分钟内从 0.3 米骤升至 1.2 米(远超实际降雨量对应的液位),智能监测设备误报 “管网堵塞”,运维团队到场后发现并无淤积,而是管道渗漏引发的虚假液位。若未先修复管道,此类误报会频繁发生,不仅浪费人力物力,还会让真正的内涝风险被忽视。


流量数据失效:老化管道内的淤积(如泥沙、油脂堵塞)会导致实际过流能力下降,而智能化设备采集的流量数据若基于 “未淤积管道” 的设计参数,会与实际排水能力脱节。某老城区改造中,曾在未清淤修复的管道上安装流量监测仪,数据显示 “流量达标”,但暴雨时仍发生内涝,后续检测发现管道内淤积厚度达管径的 1/3,实际过流能力仅为设计值的 60%—— 失效的流量数据让智能化系统失去了预警功能。


(二)设备失效:智能化硬件遭遇 “生存危机”

老化管道的恶劣环境,还会加速智能化设备的损坏,缩短使用寿命,导致改造 “得不偿失”。


传感器损坏:破裂管道内的泥沙、尖锐杂物(如锈蚀的钢筋、碎石)会随水流冲击液位传感器,造成探头磨损、线路断裂;渗漏的污水若含有腐蚀性物质(如工业废水渗入),会腐蚀传感器外壳与接口,导致设备故障。某城市在未修复的砖砌管道内安装超声波液位传感器,仅 3 个月就有 15% 的设备因泥沙磨损无法正常工作,维修成本超出初始投入的 20%。


数据传输中断:部分智能化设备需通过管道内敷设的线缆传输数据,老化管道的变形、沉降会挤压线缆,导致信号中断;同时,管道渗漏引发的地下水位上升,会浸泡线缆接头,造成短路。某老城区曾尝试在未修复的管道内布设物联网传输线缆,雨季时因管道渗漏导致地下积水,20% 的线缆接头进水损坏,数据传输中断长达 3 天,期间无法监测管网状态。


外,未修复的老化管道还会让智能化改造的 “收益缩水”。例如,智能井盖的液位预警功能,本应帮助快速定位内涝点,但若管道因破裂导致 “多点渗漏”,会使内涝范围扩大且原因复杂,即使设备报警,也难以精准排查,智能化的 “效率优势” 被抵消。


二、先 “修” 后 “智” 的 “协同价值”:1+1>2 的改造效果

管道修复并非简单的 “修补漏洞”,而是为智能化改造搭建 “可靠载体”。先解决老化管道的结构性问题,再植入智能化设备,能实现 “修复保障功能、智能提升效率” 的协同效应,让改造效益最大化。


(一)修复为智能化提供 “稳定运行环境”

通过管道修复,可消除破裂、渗漏、淤积等病害,为智能化设备创造稳定的工作条件,确保数据采集准确、设备长期可靠运行。


以北京某老旧片区改造为例,该区域管道多为 20 世纪 80 年代的混凝土管,存在 30% 以上的破裂率和 25% 的淤积率。改造团队先采用 “紫外光固化修复技术”(非开挖修复,适合老城区狭窄街道)修复破裂管道,用高压水射流清淤清除管内淤积,使管道过流能力恢复至设计值的 90% 以上;随后安装液位传感器与智能井盖,监测数据准确率从修复前的 65% 提升至 98%,设备故障率从每月 12% 降至 1% 以下。改造后首个汛期,该区域内涝报警响应时间从 2 小时缩短至 30 分钟,处置效率提升 75%,充分体现了 “先修后智” 的优势。


(二)智能化为管道修复提供 “精准靶向依据”

值得注意的是,“先修后智” 并非完全割裂的两个阶段 —— 在管道修复前,可通过简易的智能化检测设备(如管道机器人、声呐检测仪)排查老化病害,为修复提供精准数据,避免 “盲目修复”。


上海某老城区排水管网改造中,团队先使用管道检测机器人(搭载摄像头与激光测距仪)对 15 公里管网进行全面扫描,生成 “管道缺陷分布图”,明确破裂点 127 处、淤积段 38 处、变形段 15 处;再根据缺陷类型选择修复方案:对小口径管道采用 “胀管法” 修复,对大口径管道采用 “缠绕式修复”,针对性的修复使材料成本降低 30%,工期缩短 20%。修复完成后,再安装智能监测设备,实现 “检测 - 修复 - 监测” 的闭环,既保证了修复质量,又让智能化设备精准对接管网实际状态。


(三)长期效益:降低全生命周期成本

从全生命周期来看,先修复再智能化改造,能大幅降低后续运维成本,避免 “反复改造” 的浪费。若跳过修复直接智能化,后期需同时承担 “设备维修” 与 “管道修复” 的双重成本,总支出反而更高。


某市政工程研究院的测算数据显示:在管道老化严重的区域,“先修后智” 的改造模式,全生命周期(20 年)成本约为 80 万元 / 公里;而 “先智后修” 模式,因设备频繁损坏、数据无效导致的额外支出,全生命周期成本高达 120 万元 / 公里,前者比后者节省 33%。以某城市 100 公里老旧管网改造为例,选择 “先修后智” 可节省 4000 万元成本,且能避免因管网问题引发的内涝损失、污水污染赔偿等额外开支。


三、“先修后智” 的实操路径:适配老旧城区的改造方案

老旧城区排水管网智能化改造中的管道修复,需兼顾 “效果、成本、对居民影响”,避免采用大规模开挖施工(易导致交通拥堵、扰民),因此需选择适配的修复技术与改造节奏,形成可落地的实操路径。


(一)分阶段排查:明确修复优先级

老旧城区管网复杂,管道老化程度不一,无需 “一刀切” 全部修复,可通过 “三级排查” 确定修复优先级:

一级排查(基础评估):通过管网档案、现场踏勘,初步筛选出 “严重老化管段”(如出现明显污水外溢、路面塌陷的区域),优先纳入修复计划;

二级排查(精准检测):对一级排查确定的管段,使用管道机器人、声呐检测仪等设备,详细记录破裂程度、淤积厚度、渗漏位置等数据,生成修复方案;

三级排查(动态监测):对暂不修复的管段,安装简易液位传感器(成本较低,约 200-500 元 / 个),实时监测液位变化,若出现异常波动,及时升级为修复对象。

通过分阶段排查,可集中资源修复 “影响最大、最紧急” 的管段,避免资源浪费,同时为智能化改造预留 “渐进式推进” 的空间。


(二)选对修复技术:非开挖为主,开挖为辅

老旧城区多位于市中心,街道狭窄、建筑物密集,大规模开挖施工会严重影响居民生活与交通,因此管道修复应优先采用非开挖技术,仅在管道严重变形、无法非开挖修复时才选择局部开挖。

常用的非开挖修复技术及适用场景如下:

紫外光固化修复:适用于混凝土管、钢管的破裂、渗漏修复,无需开挖,修复后管道强度高、耐腐蚀,工期短(单段管长 100 米以内,1 天即可完成),适合老城区主干道下方的管道;

胀管法修复:适用于旧管直径较小(≤300mm)、变形不严重的情况,通过胀管器将旧管胀破,同时拉入新的 HDPE 管,施工速度快,成本较低,适合小区内部支管修复;

高压水射流清淤:配合机械清淤,清除管内泥沙、油脂等淤积物,恢复过流能力,可作为所有修复技术的前置工序,成本低、无污染,适合各类管径的管道。

以广州某老城区改造为例,该区域 90% 的管道采用紫外光固化与高压水射流清淤组合修复,仅 10% 严重变形的管道采用局部开挖修复,施工期间未封闭主干道,居民出行与商业经营基本不受影响,获得了良好的社会反馈。


(三)分区域推进:“修复一片,智能一片”

老旧城区管网改造范围广,若一次性全面铺开,会面临资金压力大、协调难度高的问题,可采用 “分区域推进” 模式:以 “街区” 或 “排水片区” 为单位,完成一个区域的管道修复后,立即安装智能化设备,实现 “修复 - 智能” 的无缝衔接,再推进下一个区域。


杭州某老城区采用这种模式,将改造区域划分为 12 个排水片区,每个片区面积约 0.5 平方公里。针对每个片区,先花 2-3 个月完成管道修复,再用 1 个月安装智能监测设备(含液位传感器、智能井盖、数据传输终端),并接入城市排水智慧平台。这种 “小步快跑” 的方式,不仅降低了单次资金投入(每个片区改造费用约 500 万元,可分批次申请财政资金),还能及时总结经验优化方案,避免大规模改造的风险。截至 2024 年,该城区已完成 8 个片区改造,内涝发生率下降 82%,污水外溢投诉减少 90%,改造效果显著。


四、结语:修复是 “地基”,智能是 “楼阁”

对于管道老化严重的老旧城区,排水管网智能化改造不能 “急于求成”,更不能 “本末倒置”。管道修复如同改造的 “地基”,只有先修复好破裂、渗漏的管道,消除数据失真、设备失效的隐患,智能化设备才能发挥 “感知、预警、调度” 的核心作用;而智能化则是在 “地基” 之上搭建的 “楼阁”,通过数据赋能提升管网运维效率,实现长期稳定运行。


未来,随着非开挖修复技术的成本下降(如紫外光固化修复成本较 2015 年已降低 40%)与智能化设备的普及,“先修后智” 将成为老旧城区排水管网改造的主流模式。当每一段老化管道都得到修复,每一个智能设备都能精准监测,老旧城区才能真正告别 “雨天看海、晴天闻臭” 的困境,迎来 “排水畅通、环境宜居” 的新面貌 —— 这正是 “先修后智” 模式背后,对民生需求与城市发展的深层回应。