小编按：开展排水管网的提质增效工作需要一整套综合多种技术、定量和可视化相结合、经济有效的监测诊断技术方法。本文结合具体的项目案例，对排水管网监测诊断的技术路线和经济效益进行了相应的分析。通过这种更加综合、更加量化的技术方法，可以更好地支持各个城市污水处理提质增效工作。      

笔者按：随着物联网、大数据、云计算等新一代信息技术的快速发展，在线监测技术在城市污水处理提质增效工作中起到健康诊断的重要作用。通过排水管网在线监测诊断，能够快速、低成本地获取片区管网健康情况，再结合局部管网检测手段，迅速定位发现管网问题所在，为管网修复、改造等工程性措施提供先决条件。

目前，很多城镇存在由于管网错接混接导致污水处理厂进水水质浓度低、污水直排排污水体黑臭等情况，但是面对管网整治优化的高昂成本，这让城市的排水系统管理者眉头紧蹙。这类问题不仅设计到技术先进可靠性问题，还需要考虑投入与产出的性价比问题，因此需要一个既能解决源头—管网—泵站—污水厂等排水管网系统问题，还能省钱的一整套全方位综合技术。那么有人就要问了，什么省钱小妙招？黄（bei）风（jing）大（qing）圣（huan）前来助你。

本文以某县级城镇污水管网水质浓度低的诊断评估过程为例，讲述解决排水管网核心问题诊断处置的省钱妙招。

该城镇中心城区在全城范围内的已经做过闭路电视成像（Closed Circuit Television，CCTV）检测，污水管线长度约45km，投入超过90万的检测费用，在全城区排查出了超过400处的各类管网结构性和功能性缺陷。这种管网普查性质的成果，全域的检查确实把基础毛病都查出来，但城市管网问题点位数量庞大，若在全城范围内开展全套整治工程，可以预见未来要投入的高昂管网改造费用让管理者开始踌躇不前，给城市管理的提升浇了一盆冷水。   

在这样的背景下，该城镇管理者通过调研南方某中小城市的污水管网整治改造项目，发现原来还有一套既省钱又能解决排水管网问题的分析诊断技术，因此联系上了【清环智慧水务】。

笔者在了解到该城镇管网改造的困扰后，提出花费了较多的资源投入但并不能给该城镇管理者提供解决问题的核心建议，说明只找出管网表面问题还远远不够。原来管理者更想掌握的信息是如何找到造成污水处理厂进水水质浓度低的主要管段，将管网问题从大范围浓缩至小面积、从全管线收束到短管长。在此基础上做出小范围的管网改造决策，挤走大体量的低浓度外水，实现污水系统的高质量优化改造的目的。花小钱办大事，好钢用在刀刃上，解决问题才能无往不利。

笔者提出的排水管网诊断评估技术能完全满足相应需求，优先开展排水管网排查与诊断评估研究，查明排水管网存在的各种缺陷和雨污混接情况，在定量识别入流入渗、雨污混接等问题严重的区域后，制定针对性的整治方案，在达到预期的前提下，以较低的工程整治成本实现排水管网改造，解决进水浓度低、雨天雨水混入污水处理厂的问题。

1、节省全周期经济成本

该县级城镇中心城区的污水管网总长为45km。依据管网拓扑结构和管网密度，笔者制定了针对性的在线监测方案，在全域的管网节点布设了18台在线流量监测仪，采用租用方式节约投资，监测周期时长1个月，开展了可靠的数据临测服务工作。

笔者将排水管网诊断评估在线监测法与纯CCTV检测法进行简单的成本对比，该城镇的在线监测投入监测设备的平均管长密度为0.4台/km，折合在线监测法的时间效率对比纯CCTV检测提高了33%，并且总经济成本降低了50%，该城镇的在线监测与CCTV检测的投入成本对比见下表。   

在线监测成果区别于纯CCTV检测法只显示全城范围内的管网缺陷，不仅能凸显对排水系统影响重要的管段，还能缩减后续管网整治改造的经济成本，实现排水管网改造项目的全周期省钱。

2、提高空间监测效率

对比于CCTV检测法需要对排水管网开展地毯式的全线排查，在线监测法服务片区污水管网的平均管长监测密度为2.5km/台，在线监测法投入较少的监测设备也做到目标区域管网全覆盖，提高了单位空间的监测效率。

CCTV检测法先对排水管网采取清淤疏通、降低水位的措施，需要临时改变污水管道的排水空间。在线监测法在不改变管网的空间运行状态的情况下，做到长时间的监测，实时获取管网运行的液位、流速、流量以及水质浓度。

每一段管道的数据为管网运行状态分析提供原位信息，以此来掌握各子片区、各管段的非正常运行信息，最后列出影响污水系统运行轻重程度的片区、管段清单，并将问题片区依据影响水质水量的严重程度进行可视化处理。管理者以此掌握各类管网运行风险的分布情况，将管网整治对象从全域缩小到少数片区和管段的空间，对下一步开展整治改造工程有了明确的指引参考。   

图1 该城镇的外水入流严重程度分布图

3、减少整体时间投入

该城镇缩短从诊断排查到管网整治的时间投入，想要在短时间内就开展排水管网的整治工作，综合在线监测法表示“so easy”!

在上文的监测工作已将问题片区缩小至一个个0.61km²大小的片区，再对影响整个排水系统最严重的少数几个片区开展范围内管段的精细排查溯源。笔者执行溯源排查时使用便携式手持流量仪将问题管段再次缩小至1~3km，结合CCTV检测法精确定位管段中的若干处结构性缺陷和功能性缺陷。核查在管网数据中新建问题点图层，标注其位置和问题类型、对有效排口识别、空白区水量漏损调查、问题管段补测等，如图所示。综合在线监测法结合了在线监测法与CCTV检测法的优势，不仅能缩短排查时间，还能缩短后续管网改造整治工程的时间投入，整体上缩短了工期。   

图 2 手持流量仪精细排查（左）、问题管段标识（右）

图 3 CCTV做缺陷管段的精确定位

4、小结

笔者通过分析当前城市排水管理者对于花小钱办大事的需求，提出在线监测技术的省钱小妙招。根据城市管网的拓扑结构和片区分布情况，先开展排水管网在线监测的综合诊断评估，对排水管网存在的问题进行系统性的分析和诊断，并在便携手持流量仪结合CCTV检测法准确发现排水管网问题，高效且快速地对不同排水分区的排水管网运行的原位信息进行定量化分析评估，判断排水管网雨污混接、管网拥堵、管网渗漏等问题所在位置与严重程度，系统性诊断识别管网问题与区域排水系统的问题，提出管网问题整治建议。   

图 4 综合在线监测法与纯CCTV检测法的对比图

那么又有人要问了，如果大型城市也要做排水管网排查与整治的情况也会可观吗？笔者假定某中大型城市的重点片区污水管线超过200km需要开展管网诊断排查及修复工作，依据表1的数据对经济成本和工期进行预估，选择综合在线监测法，在理想情况下，在线监测法在120天内以100万左右的经济投入，将问题管线长度缩短至20km，随后结合CCTV检测法在20天内以40万左右的预算，排查出少数的核心问题管段进行整治。

这样通过定量的数据溯源排查出需要优先处理的管段，原本全城镇要投入400万左右的纯CCTV检测法的排查费，综合在线监测法的预算成本仅为140万元左右，经济成本降低了65%，时间成本降低了30%，并且后续的管网整治修复费用和工期也大大降低。综合在线监测法不愧是解决排水管网核心问题的“省钱妙招”呀！

综合在线监测法的成果为编制系统化的排水系统治理方案做好基础，为区域排水系统的整体发展规划、工程设计、运维管理等工作提供支撑，以更高的经济效率解决城市污水系统的核心问题—管网问题，并能有效解决治理城市的水环境污染问题。

想了解更多排水管网监测与CCTV检查的故事，可以去查看本公众号的#排水监测诊断中的“角色扮演”—智慧排水之乱弹（51）、排水管网排查诊断的正确打开方式—智慧排水之乱弹（42）。   

【笔者：解决城市排水问题，找“清环智慧水务”】。