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摘要：城市排水管网是城市正常运行的必要支撑，为确保城市排水系统的正常运转，排除隐患，要求加强城市排水管网检测。随着当前我国城市化进程的加快，各级政府逐渐加大对城市排水管网的检测，及时发现由于城市人口变多、用水量增大而导致的排水管道高负荷运行后老化、损坏等隐患，避免存在隐患的排水管道影响相邻建筑物及公共交通的安全。基于此，本文就排水管网检测技术与分析方法进行详细探究。
关键词：排水管网；检测技术；分析方法；研究进展
1引言
城市排水管网是重要的基础性设施，承担着城市排水的收集、运输和处理。在长期使用过程中，由于管道冲刷腐蚀、地基变形、道路负荷加重以及施工影响等，造成排水管道存在结构性和功能性缺陷，其运行情况直接影响到城市的安全。同时，排水系统中普遍存在雨污混接以及地下水渗入问题，对于污水输送和处理效率也有较大影响。对管道进行科学合理的检测，不仅能够提高管道寿命，同时，有利于减少管道病害情况的发生。
2排水管网检测技术
2.1管道闭路电视检测系统(CCTV)
机器人技术是一种广泛使用的排水管道缺陷检测技术，分外业作业和内业作业两阶段。首先外业作业人员控制机器人在排水管道内爬行，同时控制摄像头旋转、变焦以及光照，拍摄排水管道内的视频，并通过有线传输将视频传入存储设备。内业作业人员通过观看视频，判读管道中的缺陷，记录缺陷在管道中的位置以及缺陷在视频中发生的时间等信息，并生成检测报告。然而，该人工判读的作业方法耗费大量人力，且结果主观性较强，易出现误检、漏检等情况。尽管目前已有许多专家和学者提出一些基于图像处理的CCTV视频中的管道缺陷识别的方法，但仍不能满足管道缺陷检测的自动化需求。一方面因为管道缺陷种类繁多，单一算法很难有效解决多类缺陷的检测。如集成多种算法同时检测，势必会降低检测效率，并导致开发运维成本高。另一方面，因为管道环境复杂，基于传统图像处理的检测方法的精度有限。结合排水管道的CCTV作业流程以及所拍摄视频的缺陷特点，提出了一种基于深度学习的排水管道缺陷检测方法，并围绕该方法建立了排水管道检测的信息化解决方案。
2.2地质雷达（GSSI）
排水管网普查范围内由于暗沟较多，故普查过程中采用国内外最先进的GSSI地质雷达对此类疑难暗沟进行全方位探测。地质雷达主要适用于非金属管道，检测是利用高频电磁波以宽频带短脉冲的形式，其工作过程是由置于地面的发射天线发送入地下一高频电磁脉冲波，地层系统的结构层可以根据其电磁特性如介电常数来区分，当相邻的结构层材料的电磁特性不同时就会在其界面间影响射频信号的传播，发生透射和反射。一部分电磁波能量被界面反射回来，另一部分能量会继续穿透界面进入下一层介质，电磁波在地层系统内传播的过程中，每遇到不同的结构层会在层间界面发生透射和反射，由于介质对电磁波信号有损耗作用，所以透射的雷达信号会越来越弱。探地雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备（计算机）等组成。探地雷达是利用高频电磁波束的反射来探测目标体的。其方法是要求测线垂直管状目标体连续扫描，在目标体上方接收到来自管状目标体的反射回波，不同频率天线发射电磁波穿透地层能力不同，根据暗沟埋设深度不同选取特定频率的天线。
2.3管道潜望镜检测技术（QV）
管道潜望镜检测(QV)技术通过潜望镜设备对管道进行检测，主要由高清晰度可潜水摄像机、主控制器、伸缩控制杆、存储器等组成。操作人员通过调节操作杆长度，将摄像机置于检查井内管口处，通过调整灯光、焦距等方式，获取管道内部影像等相关数据，并进行传输和存储。
该技术具有操作简便快捷，检测效果高的优点，同时适用于DN150～DN2000mm的管道，具有较大的检测范围，检测深度可达80m，适用于检查井深度较深、充满度高、流量大管道。与CCTV、声纳检测技术相比，QV技术的的摄像头不能深入管道内部，因此，检测距离有限，最远为100m左右，对于间距较大的检查井检测效果不理想，当管道距离超过QV系统的最大检测距离时，无法进行全面检测。
2.4声纳检测技术
采用声波扫描技术对管道内水面以下的状况进行检测的方法，利用牵引或动力装置，将水下声纳探头送入管道内部，对管道内部进行声波扫描检测。通过专业技术人员对检测数据的分析判断管道水下部分的结构构造、淤积状况、以及管道缺陷。针对管网复杂，管道由于无法控制、降低水位或因生产无法截流停水等原因，而难以进行内窥检测，宜用于管道内水位较高，电视检测等方法无法检测管道。检测时管道内水深应＞300mm。可以检测判断管道水下部分的缺陷、计算淤积程度。
3排水管网检测分析方法
3.1注重现场调查
排水管网普查除了调查排水管网的空间位置外，还应对管道现状运行状况进行初步调查，如检查井内的淤积情况、连接管道的流水畅通情况等。通过巡视管道上方路面沉降、裂缝和积水情况；检查井冒溢和雨水口积水情况；检查井和雨水口周围的异味；其他异常情况可以对管道缺陷类型进行初步判断管。
3.2规划检测范围
在对排水管网数值进行初步分析的基础上，使用软件对排水管的实际运行情况进行综合分析，对地下管线进行综合性混接检测分析，并依据检测结果对混接的位置进行相应编号、标示与记录。通过综合分析之后确定出重点排查范围，以此对相应管网范围进行重点排查，促进对污水收集系统的有效检测与分析，为对其的有效治理提供基本依据。结合检测工具的运用，重点检测管道及其附属构筑物可能存在的问题，主要体现为管道口径、长度以及结构性缺陷中存在的问题，并结合管道重要性参数、功能性缺陷等级、地区重要性参数等综合评估排水管道的实际运行情况，对此从整体上进行排水设施的有效规划，并提出相应的建设以及维护建议。
4排水管网检测技术发展趋势
不同管道物探检测技术的适用范围不同，目前在实际应用过程中，多为不同物探检测技术之间相互结合运用，可以准确判断问题管网所在位置，但是具有耗时长、人力物力成本较高、无法区分来水成分等缺点。流量检测技术通过在管道内安装流量计，可以获取管道内的流量情况和变化规律，为判断管网状况，以及管网运行和管理提供数据支持。水质特征因子和三维荧光光谱检测技术能够定量和快速定性分析管道的不同来水情况。在未来的应用中，可以将2种方法有效结合，通过运用水量水质检测技术，能够快速溯源解析管道的来水情况。根据解析结果，可以在很大程度上缩小物探检测范围，聚焦重点研究区域，进一步结合物探检测技术，获取管道破损等情况，从而节省人力物力财力以及时间成本，充分发挥不同方法具有的优势。这将是未来排水管网检测的发展方向。
5结束语
综上所述，城市重要的基础设施之一为排水管网系统，通过其有效的设计与运行能够及时消除城市中的积水，有效管理合流制管道溢流现象，及时消减城市运行中的各项问题，借助于信息技术实现对排水管网的有效管理，将排水管网管理与在线监测有效结合在一起，以此为城市基础设施的良好运行创建必要条件，为城市发展构建良好环境。
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