管网探漏技术在给排水系统中的应用与优化策略

魏巍

四川川投水务集团射洪股份有限公司 四川省遂宁市射洪市 629200

摘要: 摘要:给排水系统是城市基础设施的核心组成部分,其管网运行的稳定性直接关系到水资源利用效率与城市居民生活保障。管网泄漏是给排水系统长期面临的共性问题,不仅造成水资源浪费,还可能引发路面塌陷、环境污染等次生灾害。管网探漏技术作为精准定位泄漏点、保障管网安...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:给排水系统是城市基础设施的核心组成部分,其管网运行的稳定性直接关系到水资源利用效率与城市居民生活保障。管网泄漏是给排水系统长期面临的共性问题,不仅造成水资源浪费,还可能引发路面塌陷、环境污染等次生灾害。管网探漏技术作为精准定位泄漏点、保障管网安全运行的关键手段,其应用效能直接决定管网运维水平。本文梳理管网探漏技术的核心内涵与给排水系统应用价值,系统分析管网探漏技术的主要类型与应用场景适配性,探讨技术应用面临的核心挑战,提出针对性的优化策略,旨在为提升给排水管网探漏效率、推动管网运维智能化升级提供理论参考,助力给排水系统高质量运行。

关键词:管网探漏技术;给排水系统;管网运维;泄漏定位;优化策略

引言

给排水系统承担着城市供水保障与污水排放的核心功能,管网作为系统的核心载体,其健康运行对城市正常运转至关重要。随着城市管网服役年限增长、地质条件变化及施工扰动等因素影响,管网泄漏问题日益凸显,制约了给排水系统的运行效能。传统管网探漏方式依赖人工经验,存在定位精度低、效率差、漏判率高等局限,难以适配复杂管网的探漏需求。管网探漏技术凭借精准化、高效化的技术优势,实现了泄漏点的快速定位与精准排查,为管网运维提供了科学支撑。当前,管网探漏技术在应用中仍存在技术适配性不足、协同应用不畅等问题。因此,系统研究管网探漏技术在给排水系统中的应用与优化策略,对提升管网运维水平、节约水资源、保障城市基础设施安全具有重要现实意义。基于此,本文展开相关研究。

一、管网探漏技术核心内涵与给排水系统应用价值

(一)核心内涵

管网探漏技术是指通过物理、声学、光学等多种技术手段,捕捉给排水管网泄漏过程中产生的特征信号,实现泄漏点精准定位与泄漏程度判定的技术体系。其核心内涵在于以“精准定位、高效排查、最小扰动”为目标,通过技术创新突破传统探漏的局限,实现对管网泄漏的全流程精准管控。该技术体系涵盖信号采集、数据分析、泄漏定位、结果验证等关键环节,强调根据管网材质、埋深、介质特性等差异,选用适配的探漏技术,提升泄漏排查的针对性与有效性,为管网修复与运维决策提供科学依据。

(二)给排水系统应用价值

管网探漏技术在给排水系统中的应用具有多重核心价值。从资源节约层面,能够快速定位泄漏点并推动及时修复,减少水资源浪费,提升水资源利用效率,契合节水型城市建设要求;从安全保障层面,可避免因管网泄漏引发的路面塌陷、地基沉降等次生灾害,保障城市公共安全与居民出行安全;从运维优化层面,提升管网泄漏排查效率,降低人工运维成本,优化运维资源配置,推动管网运维从“被动抢修”向“主动预判”转型;从环境防护层面,减少污水泄漏对土壤、水体的污染,保障生态环境安全,助力生态文明建设。

(三)技术应用核心原则

管网探漏技术在给排水系统中的应用需遵循三大核心原则。一是精准适配原则,结合管网材质、埋深、介质类型、周边环境等因素,精准选用适配的探漏技术,提升定位精度与排查效率;二是高效协同原则,推动多种探漏技术的组合应用,发挥不同技术的优势互补作用,提升复杂管网泄漏排查的全面性;三是最小扰动原则,优先选用非开挖、低扰动的探漏技术,减少对路面交通、周边环境的影响;四是动态管控原则,结合管网运行数据与探漏结果,建立泄漏风险动态监测机制,实现管网运维的长效管控。

二、管网探漏技术的主要类型与应用场景适配性

(一)声学类探漏技术

声学类探漏技术是给排水管网探漏的主流技术类型,其核心原理是捕捉管网泄漏时水流冲击管壁或周边介质产生的声学信号,实现泄漏点定位。该类技术包括听漏仪探漏、声呐探漏等,具有操作简便、成本适中的优势。适用于金属材质管网、中浅埋深管网的泄漏排查,尤其适配于供水管网的常规探漏场景。在应用过程中,需规避周边环境噪声干扰,通过信号滤波与增强技术提升声学信号的识别精度,确保泄漏点定位的准确性。

(二)光学与遥感类探漏技术

光学与遥感类探漏技术凭借非接触、大范围探测的优势,适用于复杂地形或大范围管网的泄漏排查。该类技术包括红外热成像探漏、激光探漏、卫星遥感探漏等,通过捕捉泄漏介质与周边环境的温度差异、光学特性变化等,实现泄漏点的间接定位。适用于大范围供水管网普查、深埋管网或复杂地质区域管网的探漏场景,能够快速锁定泄漏疑似区域,为后续精准探漏提供指引。其应用效果易受天气、光照等环境因素影响,需结合其他探漏技术进行结果验证。

(三)压力与流量监测类探漏技术

压力与流量监测类探漏技术基于管网水力特性变化实现泄漏识别,通过在管网关键节点部署压力传感器、流量传感器,实时采集管网运行参数,结合水力模型分析参数异常变化,判定泄漏区域并定位泄漏点。该类技术具有实时性强、可实现远程监测的优势,适用于大规模管网、环状管网的泄漏动态监测,能够实现泄漏的早期预警与精准定位。适配于供水管网、污水管网的长效运维监测场景,需依托完善的管网监测网络与精准的水力模型,提升泄漏识别的准确率。

三、管网探漏技术应用面临的挑战与优化策略

(一)核心应用挑战

当前管网探漏技术在给排水系统中的应用面临三大核心挑战。一是复杂环境适配性不足,在深埋管网、非金属材质管网、复杂地质区域等场景下,探漏技术定位精度下降,难以满足精准排查需求;二是技术协同应用不足,单一探漏技术难以覆盖复杂管网的多样化泄漏场景,多种技术的组合应用缺乏系统化方案;三是智能化水平有待提升,部分探漏技术仍依赖人工操作与经验判断,数据处理效率低,难以实现泄漏的实时预警与动态管控;四是管网基础数据不完善,部分老旧管网缺乏精准的竣工资料,管网走向、埋深等信息不明确,影响探漏技术的应用效果。

(二)技术适配与协同优化策略

针对技术适配与协同问题,需强化技术创新与组合应用。一是提升复杂场景技术适配性,加强针对非金属管网、深埋管网的探漏技术研发,优化技术参数与设备性能,提升恶劣环境下的探漏精度;二是构建多技术协同探漏体系,根据管网特性与场景需求,制定“普查-精准定位-结果验证”的分级探漏方案,结合声学、光学、水力监测等技术的优势,提升泄漏排查的全面性与准确性;三是推动探漏技术智能化升级,融合物联网、大数据、人工智能等技术,构建智能化探漏平台,实现数据自动采集、智能分析与泄漏实时预警。

(三)基础保障与运维管理优化策略

为提升探漏技术应用效能,需强化基础保障与运维管理。在基础保障方面,完善管网基础数据库,梳理管网材质、埋深、走向等核心信息,为探漏技术应用提供数据支撑;加强管网监测网络建设,优化传感器部署位置,提升管网运行参数采集的全面性与实时性。在运维管理方面,建立专业化探漏人才队伍,加强技术培训,提升从业人员的技术操作与数据分析能力;构建探漏技术应用标准体系,规范探漏流程、技术选型与结果验证要求,提升技术应用的规范性;建立泄漏修复闭环管理机制,结合探漏结果及时制定修复方案,跟踪修复效果,实现管网运维的全流程管控。

结束语

管网探漏技术是保障给排水系统安全稳定运行的关键支撑,对提升水资源利用效率、防范次生灾害具有重要意义。本文通过梳理管网探漏技术的核心内涵与应用价值,系统分析了声学类、光学遥感类、压力流量监测类等主要技术类型及应用场景适配性,剖析了复杂环境适配、技术协同、智能化水平等核心挑战,并从技术优化、基础保障、运维管理层面提出了针对性策略。研究表明,通过提升技术适配性、构建多技术协同体系、强化基础保障与人才支撑,能够有效提升管网探漏效率与精准度,推动给排水管网运维智能化升级。

参考文献

[1]贺鑫兴, 李科, 段昱光. 供热管网测漏技术及测漏效益[J]. 煤气与热力, 2025, 45 (10): 40-42.

[2]王雪峰. 城市供水管网卫星探漏技术应用及效果研究[J]. 城镇供水, 2025, (04): 59-65.

[3]祝晓明. 检漏技术在自来水管网中的应用[J]. 科技经济市场, 2024, (08): 10-11.

 



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