在城市发展进程中,老城区承载着城市的历史记忆,但也面临着基础设施老化的诸多问题,雨污管网便是其中之一。老城区雨污管网建成时间早、管径小、布局杂乱,且长期受地面沉降、土壤腐蚀等因素影响,渗漏、堵塞问题频发,不仅导致污水直排污染水体,还易在汛期引发内涝,严重影响居民生活质量与城市生态环境。雨污分流改造作为解决这些问题的关键举措,却因老城区 “地上建筑密集、地下管线复杂” 的特点,面临着管网堵漏点难定位、分流效果难监测的困境。而智慧水务解决方案的出现,凭借其融合物联网、大数据、人工智能等前沿技术的优势,为老城区雨污改造难题提供了精准高效的破解之道。
一、智慧水务解决方案:破解老城区管网堵漏点定位难题
老城区雨污管网深埋地下,传统堵漏点定位方式多依赖人工巡检与经验判断,不仅效率低下、成本高昂,还难以精准找到隐蔽性强的渗漏点,常常出现 “挖了又填、填了又挖” 的反复施工情况,既影响交通与居民生活,又造成资源浪费。智慧水务解决方案通过构建 “感知 - 传输 - 分析 - 决策” 的全流程智能化体系,实现了管网堵漏点的精准定位,让地下管网 “透明化”。
在感知层,智慧水务解决方案部署了多种高精度监测设备,为堵漏点定位提供数据支撑。一方面,在管网关键节点安装管道内窥检测机器人(CCTV 机器人) ,其搭载高清摄像头与激光测距模块,可深入管径小、环境复杂的老城区管网内部,实时拍摄管道内壁影像,清晰捕捉裂缝、腐蚀、接口渗漏等缺陷。机器人还能自动记录缺陷位置的坐标与深度,生成可视化检测报告,避免人工巡检的主观误差。例如,在某老城区雨污改造项目中,CCTV 机器人仅用 3 天便完成了原本人工 15 天才能巡检完的 5 公里管网,精准发现 12 处隐蔽渗漏点,其中包括 3 处位于建筑物地基下方、此前从未被察觉的严重渗漏点。另一方面,针对管网渗漏可能导致的土壤含水率变化,解决方案在管网周边土壤中布设土壤含水率传感器,当管网发生渗漏时,周边土壤含水率会异常升高,传感器可实时采集数据并上传至云端平台,结合管网 GIS 地图,快速缩小渗漏点排查范围。若渗漏情况严重导致路面出现积水,路面布设的积水传感器会立即触发报警,联动附近的视频监控设备抓拍积水位置,辅助工作人员进一步锁定堵漏点。
在数据传输与分析层,智慧水务解决方案依托5G/LoRa 无线通信技术,将各类传感器与检测设备采集到的数据实时传输至智慧水务云平台。平台搭载的管网渗漏分析模型,会对数据进行多维度整合分析:首先,结合管网竣工图纸与历史维修记录,梳理管网的使用年限、材质、埋深等基础信息,判断易发生渗漏的高风险管段;其次,对比不同时段的管道内窥影像、土壤含水率数据与积水监测数据,若某一区域的土壤含水率持续高于正常范围,且管道内窥影像显示该区域管道存在裂缝,同时无降雨情况下出现路面积水,模型会综合判定该区域存在渗漏点,并计算出渗漏点的精准坐标与渗漏程度;最后,平台还会根据渗漏点的位置与周边环境,自动生成修复方案建议,如对于位于人行道下方的渗漏点,建议采用非开挖修复技术,减少对交通的影响;对于位于建筑物下方的渗漏点,建议先进行临时截污,再制定专项修复方案。
此外,智慧水务解决方案还引入声呐检测技术,进一步提升堵漏点定位精度。声呐检测设备可向管道内发射声波,通过接收渗漏处水流产生的异常声波信号,分析声波的传播路径与强度,确定渗漏点的位置。该技术尤其适用于老城区充满污水、淤泥的管网,即使管道内视野不佳,也能精准定位渗漏点,弥补了 CCTV 机器人在复杂水质环境下的检测局限。在某老城区雨污改造项目中,声呐检测技术成功定位了一处被淤泥覆盖的直径 5 毫米的微小渗漏点,避免了该渗漏点长期污水外渗对周边土壤与地下水的污染。
二、智慧水务解决方案:实时监测老城区雨污分流效果
雨污分流改造的核心目标是将雨水与污水彻底分离,分别通过雨水管网排入自然水体、污水管网输送至污水处理厂。但老城区管网改造后,分流效果是否达标、是否存在雨污混流情况,传统监测方式难以实时、全面掌握。智慧水务解决方案通过构建多维度监测体系,实现了雨污分流效果的动态监测与精准评估,确保改造工程切实发挥作用。
在分流效果实时监测方面,智慧水务解决方案在雨污管网的关键节点,如雨水管网入河口、污水管网进水泵站处,安装流量监测仪与水质监测传感器。流量监测仪采用超声波或电磁测量原理,可实时采集雨水管网与污水管网的瞬时流量、累计流量数据,通过对比晴天与雨天的流量变化,判断是否存在污水混入雨水管网或雨水倒灌污水管网的情况。例如,在晴天时,若雨水管网出现持续流量,且流量稳定在一定范围,说明可能存在污水直排雨水管网的混流问题;在雨天时,若污水管网流量骤增远超正常污水量,说明可能存在雨水通过破损管网倒灌污水管网的情况。水质监测传感器则可实时检测管网内水体的 COD(化学需氧量)、氨氮、浊度等指标,雨水的 COD 与氨氮含量通常较低,而污水的含量较高,通过监测水质指标,可进一步验证雨污分流是否彻底。如雨水管网内水体的 COD 值突然升高,且与污水管网水质指标接近,说明存在雨污混流,平台会立即触发报警,通知工作人员排查混流点。
同时,智慧水务解决方案还在老城区改造后的小区、街道等区域,布设智能雨水篦子与小区排水监测终端。智能雨水篦子内置液位传感器与流量传感器,可实时监测雨水篦子的收水量与排水速度,若雨水篦子排水速度异常缓慢,且对应区域的污水管网流量增加,说明可能存在雨水篦子与污水管网连通的混流问题。小区排水监测终端则安装在小区雨污排水出口处,可同时监测小区雨水与污水的排放量与水质,评估小区内部雨污分流是否到位。例如,某老城区小区雨污改造后,小区排水监测终端发现雨天时小区污水排放量骤增,经排查发现小区内部分居民私自将阳台洗衣机排水管接入雨水管网,导致雨水混入污水,工作人员及时上门整改,确保了小区雨污分流效果。
在分流效果评估与优化方面,智慧水务云平台会对采集到的流量、水质数据进行长期存储与深度分析,生成雨污分流效果评估报告。报告不仅会统计雨污管网的混流次数、混流时长、混流污染物总量等数据,还会结合老城区的地形、建筑布局、降雨规律等因素,分析混流问题产生的原因,如是否因管网改造不彻底、居民私接乱排、管网破损等导致。同时,平台还会构建分流效果预测模型,根据历史监测数据与未来天气预报,预测不同降雨强度下的雨污分流情况,提前制定应对措施。例如,预测到即将出现暴雨天气时,若模型判断某区域雨水管网可能因流量过大出现溢流,进而导致雨水倒灌污水管网,平台会提前通知工作人员开启雨水管网应急排口,同时调整污水泵站的运行参数,确保污水管网正常输送。
此外,智慧水务解决方案还通过可视化展示系统,将雨污分流监测数据以图表、地图等形式直观呈现给管理部门。管理人员可在平台上实时查看各监测点的流量、水质数据,以及雨污分流效果的达标情况,通过 GIS 地图标注混流点位置与处理进度,实现分流效果监测的 “一目了然”。同时,平台还支持数据共享,可将监测数据同步至环保、市政等部门,为跨部门协同管理提供数据支撑,共同推进老城区雨污分流效果的持续优化。
三、智慧水务解决方案:为老城区雨污改造带来多重价值
智慧水务解决方案在老城区雨污改造中,不仅精准定位管网堵漏点、实时监测分流效果,还为老城区的可持续发展带来了多重价值。从环境效益来看,精准堵漏避免了污水外渗污染土壤与地下水,实时监测确保雨污分流彻底,减少了污水直排自然水体,有效改善了老城区的水环境质量。如某老城区通过智慧水务解决方案完成雨污改造后,周边河流的 COD 浓度较改造前下降 40%,氨氮浓度下降 35%,水体黑臭现象彻底消除,重现了水清岸绿的生态景观。
从经济效益来看,智慧水务解决方案通过精准定位堵漏点,避免了传统盲目开挖施工的成本浪费,减少了施工周期与人工投入。以某老城区 5 公里管网改造为例,采用智慧水务解决方案后,堵漏点定位时间从传统的 15 天缩短至 3 天,施工成本降低 30%。同时,实时监测分流效果,避免了因雨污混流导致污水处理厂处理负荷增加、运行成本上升的问题,也减少了雨水管网因混流污水淤积导致的清淤成本。
从社会效益来看,智慧水务解决方案减少了老城区雨污改造施工对居民生活的影响,避免了反复开挖导致的交通拥堵、噪音污染等问题。改造后,老城区内涝问题得到有效缓解,居民出行更加便捷;水环境质量改善,居民生活环境更加宜居,提升了居民的幸福感与满意度。此外,智慧水务解决方案的应用还提升了老城区市政设施的智能化水平,为城市智慧化管理奠定了基础。
在老城区雨污改造这场关乎城市生态与民生的工程中,智慧水务解决方案凭借其精准、高效、智能的优势,成为破解管网堵漏点定位难、分流效果监测难的关键力量。未来,随着技术的不断升级,智慧水务解决方案将进一步适配老城区复杂场景,为老城区雨污改造提供更全面、更优质的服务,助力老城区焕发新活力,实现生态、经济与社会的协同发展。