共性技術項目介紹：“城鎮(zhèn)水污染控制與治理共性關鍵技術研究與工程示范項目”是根據(jù)國家中長期科技發(fā)展目標及環(huán)保要求，以城鎮(zhèn)水污染控制和水環(huán)境質(zhì)量改善為目的，針對我國各地城鎮(zhèn)現(xiàn)階段的水環(huán)境污染仍然主要來源于常規(guī)污染物的問題，從污染源削減的角度出發(fā)，開展高截污率城市雨污水管網(wǎng)建設、改造和運行調(diào)控，高排放標準城市污水處理廠升級改造，城市污水污泥減容減量、穩(wěn)定化和無害化等關鍵技術的研究；從水環(huán)境污染整治的角度出發(fā)，開展城市重污染黑臭河道凈化和輕度污染景觀河湖水質(zhì)改善關鍵技術的研究；從治污與開源節(jié)流并重的角度出發(fā)，開展缺水城市雨污水再生利用和城市節(jié)水技術的研究；同時根據(jù)小城鎮(zhèn)有別于大中城市的特殊技術需求，開展小城鎮(zhèn)水污染控制與治理共性關鍵技術的研究。通過技術集成和工程示范，建立城鎮(zhèn)水污染控制與水環(huán)境治理的技術支撐體系。通過關鍵技術攻關、技術應用和工程示范，形成解決城市水環(huán)境關鍵核心問題的技術方案，大幅度提高我國城鎮(zhèn)水污染控制與治理的技術水平，分階段實現(xiàn)共性關鍵技術的標準化、設備化和產(chǎn)業(yè)化，建立城鎮(zhèn)水污染治理和水環(huán)境整治的技術支撐體系。“特殊地質(zhì)地貌城市高截污率雨污水管網(wǎng)建設、改造和運行調(diào)控關鍵技術研究與示范”是水專項共性技術項目“高截污率城市雨污水管網(wǎng)建設改造和運行調(diào)控關鍵技術研究與工程示范課題”的子課題三。課題組主要針對山地巖溶發(fā)育城市排水管網(wǎng)建設和運行難度大、排水管網(wǎng)滲漏嚴重等問題，以典型城市柳州為示范地，開展巖溶地區(qū)排水系統(tǒng)的施工工藝、接口形式、調(diào)度管理、養(yǎng)護檢測等技術研究，重點突破排水系統(tǒng)承壓運行工況下的清淤維護、帶水檢測技術攻關，形成巖溶地區(qū)排水系統(tǒng)設計、施工、管理的技術體系。

承壓條件下的排水系統(tǒng)滲漏檢測是該子課題面臨的主要技術難題之一，在管道承壓條件下，無法開展常規(guī)的CCTV（管道內(nèi)窺檢測系統(tǒng)）管道檢測，因此，課題組根據(jù)柳州的實際情況，開發(fā)了具有獨立知識產(chǎn)權的“聚焦電流法承壓雨污水管段滲漏檢測設備”（見圖），通過檢測在管內(nèi)移動的聚焦電極與地表接地電極之間電流變化，定位破損管道的準確位置。該成果突破聚焦電流信號發(fā)射、采集等核心關鍵技術，開辟了地下污水管道檢測的新方法。

聚焦電流法承壓雨污水管段滲漏檢測設備具有如下優(yōu)點：能快速連續(xù)掃描排水管道漏點，精確定位管道缺陷（精度可達到cm級）；無需抽干管道中的污水，對滿管和半管工況均適用；操作簡便，現(xiàn)場測量和數(shù)據(jù)解析一體化；檢測成本低，效率高，成本僅為CCTV檢測的1M4,滲漏檢測效率為CCTV檢測的3倍。

聚焦電流法承壓雨污水管段滲漏檢測設備的研發(fā)解決了巖溶地區(qū)管道不均勻沉降等引發(fā)的管道滲漏的檢測定位等問題，可有效防止雨污水管道滲漏對地下水的大范圍污染，對巖溶地區(qū)雨污水管道管理具有很好的示范作用。該檢測設備經(jīng)過模擬檢測試驗和現(xiàn)場測試，并經(jīng)過不斷改進和完善，其技術和設備已經(jīng)產(chǎn)品化。檢測技術和設備經(jīng)過第三方現(xiàn)場測試，表明聚焦電流法滲漏檢測設備能對承壓滿水管道進行滲漏檢測，儀器設備重現(xiàn)性較好。通過對工程示范區(qū)內(nèi)承壓排水管道現(xiàn)場檢測及工程示范，證明了聚焦電流法檢測排水管道滲漏的可行性，為承壓排水管道滲漏檢測找到了一種新的方法。

大埋深管道承壓條件下的淤積問題也是困擾排水系統(tǒng)養(yǎng)護單位的一大難題。課題組克服了截流深井深度大、承壓水頭高的困難，研究了排水系統(tǒng)水力清淤的作用機理和效果，開發(fā)了自動虹吸作用為機理的水力清淤裝置。該裝置可將原先持續(xù)的小流量改變成間歇性的大流量，從而改善排水系統(tǒng)內(nèi)部的水動力條件，在無需外加動能的情況下，避免和防治旱流工況下排水系統(tǒng)內(nèi)的懸浮物沉積現(xiàn)象，解決了因管道內(nèi)懸浮物沉積而引起的管道過流面積減小、造成局部排水瓶頸等問題。該技術無需動力、結構簡單、造價及運行成本較低。通過在柳州市河北半島截流工程中的運行示范以及第三方檢測機構的跟蹤監(jiān)測，該裝置不但可以有效地清除截流深井內(nèi)的沉積物，將高有機污染的沉積物輸送至污水處理廠處理，而且對截流深井上游承壓管道的淤積具有預防作用。

新的管道滲漏檢測技術和產(chǎn)品的研發(fā)，克服了承壓管道滲漏常規(guī)檢測方法需對管道封堵和中斷管道正常運行的缺點，解決了承壓和滿水非金屬雨污水管道正常運行條件下的滲漏檢測問題，為外江成庫導致管道、截流井壅水承壓的城市管道系統(tǒng)的滲漏檢測提供了可能。同時，自虹吸水力清淤設備的研發(fā)，開拓了排水管道清淤養(yǎng)護的思路，在無需動能的前提下，可有效清除管道底部高有機污染沉積物的沉積，在增大管道過水斷面、提高管道輸水能力的同時，有效地降低了降雨工況下高有機污染沉積物沖刷入江的風險。由于一些大壩的建設出現(xiàn)了一批類似柳州這種外江成庫導致管道、截流井壅水承壓的城市，相關清淤與檢測技術的研究和設備開發(fā)為此類系統(tǒng)的養(yǎng)護和管理提供了有效的技術手段和硬件條件，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，擁有較為廣闊的市場推廣前景。

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