排水管道淤積物特性分析及清除措施

秦雅凝

摘要：排水管道淤積嚴(yán)重，會(huì)威脅城市排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，導(dǎo)致污水回流和環(huán)境污染。對(duì)淤積物特性的分析，探討了淤積物產(chǎn)生的原因及對(duì)城市環(huán)境的影響。通過(guò)介紹傳統(tǒng)清淤技術(shù)，提出了創(chuàng)新的清淤方案。排水管道淤積物有泥沙、各種生活垃圾，而出現(xiàn)的原因有降雨時(shí)顆粒物沉積、管道設(shè)計(jì)缺陷、垃圾排放等。淤積物會(huì)影響生態(tài)環(huán)境，引發(fā)洪澇，產(chǎn)生污染以及增加維護(hù)成本。傳統(tǒng)的清淤技術(shù)如機(jī)械清淤、高壓沖洗等不適用于出現(xiàn)疑難問(wèn)題的管道。清理淤積物的創(chuàng)新方案，如智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)巡檢、局部壁清洗等，既提高了清淤效率，也降低了維護(hù)成本。同時(shí)，深入了解淤積物特性以及采用創(chuàng)新的清淤方法可解決排水問(wèn)題，保障城市排水通暢，降低洪澇風(fēng)險(xiǎn)，提高人民的生活質(zhì)量，為城市可持續(xù)發(fā)展提供保障。

關(guān)鍵詞：排水管道?淤積物?清淤技術(shù)?環(huán)境影響?創(chuàng)新解決方案

中圖分類號(hào)：TU99

Analysis?of?the?Characteristics?of?Sediment?in?Drainage?Pipelines?and?Dredging?Measures

QIN?Yaning

（Qingdao?Drainage?Co.，?Ltd.，?Qingdao，?Shandong?Province，?266000?China）

Abstract：?Severe?siltation?in?drainage?pipelines?can?threaten?the?normal?operation?of?urban?drainage?systems，?leading?to?sewage?backflow?and?environmental?pollution.?This?paper?analyzes?the?characteristics?of?sediment，?explores?the?causes?of?sediment?and?its?impact?on?the?urban?environment，?and?proposes?innovative?dredging?schemes?by?introducing?traditional?dredging?techniques.?Sediment?in?drainage?pipelines?include?sediment?and?various?kinds?of?household?waste，?and?the?reasons?for?its?occurrence?include?particulate?matter?deposition?during?rainfall，?pipeline?design?defects，?waste?discharge，?etc.?Sediment?can?affect?the?ecological?environment，?cause?floods，?generate?pollution?and?increase?maintenance?costs.?Traditional?dredging?techniques?such?as?mechanical?dredging?and?high-pressure?flushing?are?not?suitable?for?pipelines?with?difficult?problems.?Innovative?solutions?for?sediment?removal，?such?as?intelligent?monitoring?systems，?drone?inspections?and?local?wall?cleaning，?not?only?have?improved?dredging?efficiency，?but?also?reduced?maintenance?costs.?At?the?same?time，?a?deep?understanding?of?the?characteristics?of?sediment?and?the?adoption?of?innovative?dredging?methods?can?solve?drainage?problems，?ensure?smooth?urban?drainage，?reduce?flood?risks?and?improve?people's?quality?of?life，?so?as?to?provide?guarantees?for?sustainable?urban?development.

Key?Words：?Drainage?pipeline;?Sludge;?Dredging?technology;?Environmental?impact;?Innovative?solution

城市的健康發(fā)展離不開穩(wěn)定、暢通的排水系統(tǒng)，而排水管道淤積問(wèn)題卻常常影響著這一系統(tǒng)的正常運(yùn)行。隨著城市化進(jìn)程的加速，排水管道淤積問(wèn)題日益凸顯，不僅影響污水的正常排放，還對(duì)城市環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。為有效解決排水管道淤積問(wèn)題，提高排水系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保護(hù)城市環(huán)境的清潔，本文對(duì)排水管道淤積物的特性、清除措施以及創(chuàng)新解決方案進(jìn)行了深入探討和分析。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有清淤技術(shù)的研究和創(chuàng)新思考，旨在為排水管道淤積問(wèn)題的解決提供一定的理論和實(shí)踐指導(dǎo)，為城市排水系統(tǒng)的改進(jìn)和優(yōu)化提供參考依據(jù)。1?城市排水管道的現(xiàn)狀

城市排水管道作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，起著排放雨水和污水、維護(hù)城市環(huán)境衛(wèi)生的關(guān)鍵作用。青島市政排水系統(tǒng)已有120余年歷史，采用先進(jìn)的雨污分流規(guī)劃，通過(guò)修建單獨(dú)的污水管道進(jìn)行分類排放和處理，以保證雨水管道的暢通。但隨著城市化的快速發(fā)展，大部分市政排水設(shè)施都經(jīng)歷過(guò)不同程度的維修改造，無(wú)法繼續(xù)滿足城市發(fā)展的需要。為維護(hù)排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保障城市環(huán)境的清潔和健康，城市迫切需要采取有效的清淤措施恢復(fù)排水管道的通暢狀態(tài)[1]。2淤積物特性分析及淤積點(diǎn)產(chǎn)生原因2.1淤積物的來(lái)源及組成

城市排水管道內(nèi)的淤積物來(lái)源廣泛，其中包括雨水中的懸浮固體顆粒、生活污水中的有機(jī)廢物和固體顆粒、排水管道內(nèi)部的生物膜以及泥沙、石塊、樹葉等沉積雜物。這些淤積物在管道內(nèi)逐漸沉積，導(dǎo)致管道截面變窄，從而使水流放緩。淤積物主要是由有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽類、沙礫、懸浮物等組成。有機(jī)物在管道內(nèi)易受微生物分解，產(chǎn)生有害氣體并發(fā)出惡臭氣味；無(wú)機(jī)鹽類的沉積會(huì)增加管道的腐蝕性，縮短管道的使用壽命；而沙礫和懸浮物的堆積則導(dǎo)致管道的阻塞和水流不暢[2]。2.2淤積點(diǎn)產(chǎn)生原因

因?yàn)樵O(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)管等方面的問(wèn)題，排水管道幾乎都存在不同程度的淤積現(xiàn)象。淤積點(diǎn)指排水管道中發(fā)生淤積的特定位置，其產(chǎn)生原因復(fù)雜多樣。首先，現(xiàn)行的排水管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了最小設(shè)計(jì)流速，許多管道設(shè)計(jì)直接采用了最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度，而在實(shí)際使用中管道是滿負(fù)荷運(yùn)行的，存在淤積隱患。管道內(nèi)部的不平整表面和因地勢(shì)的管道角度變化會(huì)引起水流流速的不均勻，從而促使懸浮物質(zhì)在不通暢處沉積。管道內(nèi)部的微生物和細(xì)菌會(huì)附著在管壁上，形成生物膜，進(jìn)一步加劇淤積問(wèn)題。城市建設(shè)和工程施工過(guò)程中會(huì)有大量的泥土、碎石、建筑廢料等排入管道，導(dǎo)致管道內(nèi)部雜物堆積；雨水沖刷的泥沙石塊和樹葉，污水?dāng)y帶的毛發(fā)、糞便、塑料袋及較大的食物殘?jiān)葧?huì)在管道內(nèi)逐漸沉積，而形成較大的淤積物。淤積點(diǎn)產(chǎn)生的原因是多方面的，有人為因素也有環(huán)境因素。排水管道多位于城市道路中央，日常養(yǎng)護(hù)多受車流影響，因此養(yǎng)護(hù)疏通多于夜間作業(yè)，這影響了淤積物清除效果?[3]。3清淤工作的影響因素

清淤工作是確保城市排水系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，然而其受到多種影響因素的制約。（1）氣候因素。氣候變化可能導(dǎo)致降雨量、降雪量等水文條件的變化，從而影響排水管道內(nèi)的淤積物堆積。（2）城市規(guī)劃和建設(shè)。城市的發(fā)展和建設(shè)可能導(dǎo)致排水系統(tǒng)的變動(dòng)和改建，另外排水管道多置于城市道路地下，車流往來(lái)等因素也增加了清淤難度和頻率。（3）管道材質(zhì)和結(jié)構(gòu)。淤積物對(duì)不同材質(zhì)的管道的附著性和腐蝕性不同，這會(huì)影響清淤工作的方法和效果。此外，管道的結(jié)構(gòu)和地勢(shì)角度變化也會(huì)影響水流流速和淤積物的沉積情況，從而影響清淤工作的難度和效果。（4）社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。城市人口密集度、工業(yè)化程度等會(huì)影響排水系統(tǒng)的負(fù)荷情況，進(jìn)而影響淤積物的產(chǎn)生和清淤需求。（5）人力、設(shè)備和資金的投入。這些資源的可用性和分配情況也會(huì)影響清淤工作的展開和效果[4]。4傳統(tǒng)的清淤裝置與清淤技術(shù)4.1人工絞車清淤法

人工絞車清淤法的優(yōu)勢(shì)在于適用性強(qiáng)，它能處理各種類型的淤積物，包括泥沙、異物等。人工絞車清淤法減少了管道清淤的難度，還可以在排水管道彎曲處和不規(guī)則形狀的部位進(jìn)行操作，保證了管道的全面清淤效果。然而，人工絞車清淤法也存在一些局限性。首先，由于操作需要人工深入管道內(nèi)，對(duì)于較深的管道或難以進(jìn)入的地方，操作可能受到限制；其次，絞車的絞刀需要定期維護(hù)和更換，以保證其工作效率和安全性。此外，人工絞車操作可能需要較多的人力和時(shí)間，工作效率相對(duì)較低[5]。4.2高壓水射流技術(shù)

高壓水射流技術(shù)在排水管道清淤領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，可以有效地清除各種類型的淤積物，包括泥沙、污垢物、樹根等。高壓水射流技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于徹底清潔且不會(huì)對(duì)管道造成損害。由于高速高壓水流的沖擊力和沖刷作用，淤積物能有效地被剝離，并將其沖刷至管道的出口。這種方法不需要使用化學(xué)物質(zhì)，因此不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，也不會(huì)對(duì)管道內(nèi)部產(chǎn)生物理?yè)p傷。

此外，高壓水射流技術(shù)具有操作的靈活性和高效性。噴頭的設(shè)計(jì)可以適應(yīng)不同管道尺寸和形狀，特別是疑難管道，保證了清淤的全面性，使得清淤作業(yè)更靈活。同時(shí)，高壓水射流可以快速完成清淤作業(yè)、節(jié)約時(shí)間和人力成本。高壓水射流技術(shù)也存在一些需要注意的問(wèn)題。首先，由于高壓水射流具有較大的沖擊力，操作人員需要具備相關(guān)技能和經(jīng)驗(yàn)，以確保操作的安全性；其次，清淤作業(yè)時(shí)需要適當(dāng)?shù)厥占吞幚頉_刷出來(lái)的淤積物，防止對(duì)環(huán)境造成二次污染[6]。5疑難管道清淤疏通解決方案及解決技術(shù)5.1螺旋銑刀

螺旋銑刀技術(shù)適用于各種管道類型和淤積物種類。無(wú)論是直管道還是曲線管道，螺旋銑刀都能適應(yīng)不同的管道形狀，保證了清淤的全面性。螺旋銑刀清淤也能減少堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，螺旋銑刀需要根據(jù)管道的尺寸和淤積物的性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整。較大直徑的管道通常需要更大的螺旋銑刀，而不同種類的淤積物可能需要不同類型的刀片來(lái)切割。此外，操作人員需要具備一定的技能和經(jīng)驗(yàn)，以確保螺旋銑刀的正確使用，避免損壞管道或?qū)е缕渌麊?wèn)題[7]。5.2穿刺噴頭

穿刺噴頭能夠應(yīng)對(duì)各種類型的淤積物，包括固體顆粒、沉積物、泥漿等。其高壓水射流能夠迅速穿透并破碎這些淤積物，將其沖刷出管道，從而恢復(fù)管道的正常流通。此外，穿刺噴頭還適用于不同直徑和形狀的管道，能夠清除管道內(nèi)部的死角和狹窄區(qū)域。由于高壓水射流的力量較大，操作人員需要具備必要的安全意識(shí)和操作技能，以避免意外發(fā)生。另外，不同類型的管道和淤積物可能需要調(diào)整不同的工具參數(shù)和操作策略，這也需要經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員。5.3旋轉(zhuǎn)噴頭

旋轉(zhuǎn)噴頭適用于不同直徑和材質(zhì)的排水管道。其旋轉(zhuǎn)動(dòng)作和高壓水流的組合使其能夠應(yīng)對(duì)不同類型的淤積物，包括沉積物、泥漿、生物藻類等。此外，旋轉(zhuǎn)噴頭還能夠清除管道內(nèi)的死角和難以到達(dá)的區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)全面清淤。操作人員需要準(zhǔn)確判斷管道的狀態(tài)和淤積物的性質(zhì)，以選擇合適的旋轉(zhuǎn)噴頭型號(hào)和參數(shù)。由于高壓水射流的力量較大，操作人員需要采取必要的安全措施，防止噴頭脫離管道或其他意外情況出現(xiàn)。5.4振動(dòng)噴頭

振動(dòng)噴頭適用于不同直徑和形狀的管道，包括曲線管道和死角區(qū)域。其振動(dòng)作用能夠穿越管道的曲線和彎角，使管道內(nèi)的淤積物無(wú)處可藏。此外，振動(dòng)噴頭還能夠避免對(duì)管道內(nèi)部的損壞，降低了管道維護(hù)和修復(fù)的成本。操作人員需要了解管道的結(jié)構(gòu)和狀況，以選擇合適的振動(dòng)頻率和振動(dòng)力量。振動(dòng)作用可能會(huì)引起管道內(nèi)部的震動(dòng)，操作人員在操作中需要注意管道移位或其他不良影響。5.5比目魚型和推土機(jī)型噴頭

比目魚型和推土機(jī)型噴頭在實(shí)際應(yīng)用中的效果顯著。它們能夠應(yīng)對(duì)管道內(nèi)不同形狀和特點(diǎn)的淤積物，不僅能清除已有的污垢，還能夠防止新的污垢附著。這些噴頭的操作相對(duì)簡(jiǎn)便，從而減少了人力成本，提高了清淤效率。此外，在操作中也要考慮管道的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，避免對(duì)噴頭對(duì)管道產(chǎn)生損壞。5.6鏈條式噴頭

鏈條式噴頭在清淤工作中有明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，它能夠適應(yīng)不同直徑和材質(zhì)的排水管道，具有較強(qiáng)的適用性；其次，噴頭內(nèi)部的刮板和刷子使清淤過(guò)程更徹底，能夠清除管道內(nèi)的各種污垢和堵塞物。此外，鏈條的旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)還能夠帶動(dòng)管道內(nèi)的液流，進(jìn)一步加強(qiáng)清淤效果。

5.7水雷噴頭

水雷噴頭在排水管道清淤中具有一定的優(yōu)勢(shì)。首先，其工作原理獨(dú)特，能夠在短時(shí)間內(nèi)快速清除大量淤積物，提高清淤效率。其次，由于利用水流沖擊清除淤積物，相較于機(jī)械清淤，對(duì)管道的損傷較小。此外，水雷噴頭的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以根據(jù)不同管道的尺寸和情況進(jìn)行調(diào)整，具有一定的靈活性。再次，由于水雷噴頭是高壓水流的噴射，所以需要專門的設(shè)備產(chǎn)生足夠的水壓，這增加了設(shè)備和能源的投入成本。最后，操作人員需要具備一定的技能和經(jīng)驗(yàn)，以確保水雷噴頭的使用安全和效果。6結(jié)語(yǔ)????在城市化進(jìn)程不斷加快的背景下，排水管道的暢通和清潔對(duì)于城市的正常運(yùn)行和環(huán)境保護(hù)至關(guān)重要。本文通過(guò)對(duì)排水管道淤積物特性分析及清除措施的探討，提出了一系列創(chuàng)新的清淤技術(shù)，包括高壓水射流、螺旋銑刀、穿刺噴頭、旋轉(zhuǎn)噴頭、振動(dòng)噴頭、比目魚型和推土機(jī)型噴頭、鏈條式噴頭以及水雷噴頭等。這些技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠有效解決排水管道淤積問(wèn)題，提高排水能力。然而，不同的技術(shù)在不同的情況下有其適用性和局限性，需要根據(jù)具體情況具體選擇和應(yīng)用。

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