城市地下管线系统是城市安全高效运行的“生命线”。作为城市基础设施的重要组成部分之一,城市地下管线系统的运行状况是否安全、平稳、可靠、高效,直接关系到各类物资、信息的输送传递,关系到整个城市环境的维持与城市灾害的防治。为保障管道的日常运维安全,地下管线行业在过去的十几年中,是以地下管线普查为主旋律,在信息技术的引领下,推动着管线信息化建设的快速发展。同时,带动了地下管线非开挖技术、探测技术、损伤检测技术、负载漏损监测技术、软件开发技术等服务项目的发展。地下管线的建设和运维作为一项系统工程,涉及到政府管理层、规划设计单位、建设单位、管线权属单位、相关技术服务产业单位以及普通公民。因此,目前全球正在逐步建立并完善多层次的管道法律法规体系,逐步建立对接政府、企业和用户共同参与的管线信息与风险管理系统,对管道安全管理中的权力和职责进行严格规范。自2009年以来,加强城市地下管线日常管理,开展城市地下管线的信息化建设,以及进行地下管线的运行安全状态评估,正成为全球性的趋势。
城市地下管线的发展迄今已有几千年历史,最早的建设可追溯到古罗马时期。公元前6 世纪,伊达拉里亚人使用岩石砌成渠道系统进行排水,其中最大的一条渠道截面为3.3 m×4 m,从古罗马城广场一直延伸到台伯河,伊达拉里亚人采用渠道系统,将暴雨造成的洪流从古罗马城排出。近现代意义上的地下管线建设最早则可以追溯到1662年的法国。当时,路易十四在下令建设凡尔赛宫时,他的工程师Arnold DeVille 为其建造了一条长达20 km,直径为500 mm 的灰口铸铁供水管道。此后,经过几百年的探索、研究、改良和实践,国内外城市地下管线的制造、施工、设计与管理技术逐渐成熟,并在许多城市得到广泛的应用和极大的发展。目前,地下管网系统已成为发达国家城市市政建设管理的现代化象征,是城市公共管理的关键组成部分。随着地下管线的年久腐蚀、老化等问题的出现,全球地下管网系统面临诸多问题和挑战。
1.欧洲城市管网发展概况
在欧洲中部,水务公司正面临350 万km 供水管网系统因腐蚀、老化带来的漏损、爆管问题,每年欧洲大约需要耗资200 亿欧元修缮和改造大量的输水管道。在北欧,现有基础设施的维护一直是政府面临的关键难题之一。在地中海地区,各个国家正在寻求资金投入,以遵守《欧盟城镇污水处理指令》的要求,并更好地管理城镇水源。在整个巴尔干半岛地区,欧盟基金被用于污水处理厂的扩建。在英国、法国、德国、西班牙和葡萄牙等国家,如何更高效地投入资金进行管线的维修或更换,以满足供水服务、水质以及各项环境目标的指标要求,是他们当前面临的主要挑战。特别是在英国,政府的水司部门开始提倡使用高精尖的资产管理战略和维护体系,采用先进的智能检测手段和数据分析方案,解决无收益的水问题,以改善经济和环境的可持续性协调发展。这些欧洲国家作为城市地下管网界的先行者,正引领着欧洲的智慧水务革命。(www.xing528.com)
2.美洲城市管网发展概况
在美洲地区,北美的水务基础设施也进入了老化、退化阶段,由于地下管道破裂造成供水中断以及洪水泛滥的问题日益增多。2012-2018年,北美的爆管事故发生率增长了27%,平均每年每百公里发生爆管事故达7~9 次。由于逐渐老化和退化的地下管网系统严重威胁整个地下工程系统的完整性,影响地下管网系统的输水量、压力以及水质等,因此,美国土木工程协会(ASCE)开始对地下管网的日益恶化广泛关注。
2009年,发布了《美国基础设施评估报告》(以下简称《报告》)。《报告》指出:美国的供排水基础设施评估结果为D-级,直到2017年才提高至D 级。2016年和2017年,美国水行业协会(American Water Works Association,AWWA)将逐渐老化的地下管线问题纳入到其年度报告中,详细分析并解释了地下管线问题的现状、发生原因和发展趋势。研究显示,该地区的平均爆管事故率(不算原因)通常在每年每百公里13~17 次。因此,该地区75%的水司将爆管作为管线更换的一个重要评判指标,其他常见的指标还包括管龄(45%)、低流速(40%)、管线状态或管材(30%),以及管径更换(30%)等。根据美国环保局的一项调查统计显示,2011-2030年,在水力基础设施方面,美国政府需要投入3 842 亿美元,其中,2 475 亿美元将用于水管的翻新和更换,而根据美国管线与危险物质安全局的统计,美国近20年来发生的管道事故,已造成362 人死亡,1 397 人受伤,损失金额超过7 亿美元。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。