摘要：在我国，当前城市化进程的加速，已经使得城市中建筑物的分布越来越密集，同时城市的结构也愈加复杂化。因此，城市地下的排水管道数量也在不断的增加，如果不能在这一背景下有效地提高对地下排水管道进行检测和修复的能力，必然将会对我国的城市排水功能产生不容小觑的负面影响，同时也影响我国的城市化进程速度。因此，本文尝试立足于此，深入探讨当前我国地下排水管道的几种常用的检测技术的发展现状，并且尝试对其未来的发展可能性做进一步的分析，最后探究其可能的改进方法，以求不断促进我国排水管道检测技术的全方位进步。
关键词：排水管道；检测技术；闭路电视；发展现状；声纳法
引言
根据以往的经验以及得出的相应规律，随着排水管道使用时间的不断增加，其出现使用障碍或者发生使用事故的可能性也在不断地增加。一旦排水管道的使用时间到了一定的节点上，也就是通常所说的事故高发期阶段，相应的负责部门必须在最快的时间内启动应急检测和维修方案，以求有效地降低排水管道出现事故的可能性。经过长期的实践，我国已经得出了有效避免管道出现高发事故状况的手段。只需要利用先进的管道检测技术，定期排查有缺陷的管道，同时对管道的状况进行全面的记录，对存在质量缺陷的管道做及时的淘汰或者定期的维修，就能够对管道的寿命产生积极的影响，同时也维护了城市的地下管道体系。在许多的西方国家，地下管道的检查频率是五年一次。在英国，花在下水管道检测方面的费用更是超过了用于下水道疏通的费用，这就说明英国的下水道检测工作较为完善，使得其管道事故的发生概率大大降低。然而在我们国内，许多地区还没有意识到排水管道检测工作的必要性及其对城市安全发展的意义所在，使得我国的管道检测水平远远落后于发达国家。但是近年来以上海为代表的一系列大城市开始关注管道检修这一问题，并且开发了相应的示范工程，完成了一定数量的管道检测，其长度大约为六点六千米。
一、几种传统的排水管道检测手段简介
（一）目测法
目测法作为一种长期应用于管道检测的方法，具有简单易操作、无需借助工具等优势，但其检测结果的准确度也较差。目测法的操作过程如下：对连接在同一条排水管道上的不同窨井内部的水位进行观察，根据水位差别来判断排水管道是否存在堵塞的情况。其次，要对窨井内部的水质情况进行判断，如果处于上游位置的窨井内部的水质是雨水或者污水，而下游窨井中的水质则是浑浊且含有大量泥浆的水，则表明管道的中间可能存在以下几类问题，要么是穿孔问题，要么是坍塌、断裂问题。
（二）反光镜检查法
在对管道进行目测的时候，如果没有借助一定的光源，就很难看清楚管道内部的情况。而反光镜就是借助自然光的一种最佳工具。通过反光镜，可以使日光发生折射作用，这样观察者就可以有效地利用日光，对管道中可能出现的坍塌或者堵塞等情况进行细致的观察。
（三）下管道检查法
我国的有些地区缺少对地下排水管道进行有效检修的工具，因此对于一些可容人进入的大口径的管道，就可以采取潜水员进入下管道检查的方法来进行检修。但是使用这一方法具有一定的不安全性，管道内部有可能存在一定量的诸如硫化氢等的有害气体，因此必须在潜水员进入管道之前就做好相应的有毒气体清理工作，同时还要暂停管道的工作。
（四）量泥斗检测法
这种检测法可以在需要对窨井内部及其相应的管口内部的泥积厚度进行检测的时候使用。
以上例举的几种排
水管道检测方法虽然使用起来不受工具的限制，而且操作过程简明易懂，在条件有限的情况下可以发挥作用。但是由于其工具的简单和落后，在现代的排水管道检测过程中已经逐渐被许多新兴的技术所替代。
二、现代排水管道仪器检测技术
（一）管道闭路电视检测系统
CCTV管道闭路电视检测系统又称CCTV管道内窥检测技术。这一技术从上个世纪六十年代起就开始不断发展，其主要的应用领域在于各大城市的排水管道检测系统。近年来计算机技术的普遍发展给这一技术的进步带来了不容小觑的影响。虽然当前这一技术在我国国内依然不甚成熟，但是随着近年来我国政府对城市化进程的重视不断加大，政府用于城市公共设施建设的资金数量也在不断地增加，与此同时，广大的市民也在逐渐意识到排水管道的质量会对我们的日常生活带来极大的影响，因此，CCTV管道内窥测技术也得到了前所未有的发展。
1、CCTV管道内窥测技术概论
作为当前全世界范围内最为先进的管道检测手段之一，CCTV管道内窥测技术
在我国的最初的试用点是在广州和上海两地，结果给当地的管道技术带来了颠覆性的影响，同时也给社会带来了巨大的福音，同时还创造了卓越的经济成效。具体而言，CCTV管道内窥测技术在检测排水管道的过程中，不论是管道中存在的细微或者严重的腐蚀现象，抑或是管道内部发生的错位情况，再者是管道结构的变形、某部分功能存在的缺陷等等，都能够通过这一技术的运用得到巨细无遗的呈现。相较于传统的管道检测手段，CCTV管道内窥测技术以其独特的优势，极大地便利了管道检测人员的工作。通过这一技术提供的管道内部的图像，检测人员一方面可以有效地避免亲身进入管道进行检测工作的危险性，又可以对管道中地情况进行反复的观察，从而对其存在的缺陷进行全方位的掌控。如此一来，相关的管理人员要想设计出一套完善的城市地下排水管道管理方案，定期组织管道的疏通和运行维护等工作，就会有充分的科学依据和数据支持。
根据以往进行的城市排水管道的检查，我们可以初步对城市的排水管道问题形成一定的了解。比如说其当前最主要的、亟需解决的两大问题主要是其在结构方面存在的障碍和在功能方面存在的缺陷。首先，城市地下水管网络存在的结构问题主要有以下几大类，它们分别是管道的错位和破裂、管道的脱节和变形、以及管道的腐蚀、渗漏等问题。其次，其在功能方面存在的障碍有以下几种，包括管道内部的积水问题、堵塞问题、沉积问题等等。而利用CCTV管道内窥测技术，则可以有效地解决这些城市管道体系所面临的问题，从而使得城市管道得到长久的良好的养护。
2、CCTV检测技术工作流程
在安装CCTV检测技术之前，必须对城市整体的排水管道分布情况及其周围的
实地情况做出详尽的考察，只有在客观数据的支持下，才能够确立一个全面而又有效的检测方案。接下来，就需要在这个方案的基础上，开始进行管道内部的清洁工作，清除长期堆积的堵塞物，对管道进行有效的疏通。最后，在管道内部安装CCTV内窥镜，使得管道内部的情况能够通过这一技术全面而又清晰的以图像的形式呈现出来，同时以数据的形式进行分析，最后对整个城市的地下管道做出更为全面的掌握。
3、CCTV管道内窥检测技术的使用要点
虽然当前我国经过了长期的探索，已经对CCTV技术的使用要点有了全面的
把控能力，但是其使用过程还是存在一定的不足，这要求相关的技术人员和管理层必须注重以下几个方面的内容：
第一，做好检测过程的安全性保障，最大程度降低其发生事故的概率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然这一技术的应用本身可以免去大量的管道检测工作，但是对于城市下水管道体系中大量的已经投入使用的管道来说，要想安装这一技术并且进行后续的检测，还必须事先安排技术人员进行管道内部的清理工作，这项工作不免存在一定的危险性。因此，必要的防护工作就成了重中之重。
第二，长期以来，管道缺陷的等级评定工作虽然一直都是依照一套清晰的标准来进行的，但是在对其缺陷程度做出一定的等级判断时，却往往由于评价的主体不同而产生不同程度的差距，这就会对管道体系的整体评估带来不容小觑的负面影响。
第三，对排水管道的耐久性缺乏足够的重视。一般情况下，如果管道不存在大面积的腐蚀问题，检修工人一般会选择点修的方式对其发生腐蚀的位置进行修复。但是这样一来，却并未能够对其腐蚀问题做根本的解决。一旦腐蚀点不断扩大，将会对管道的安全问题造成长期的不良影响。因此，在评估管道耐久性的时候，必须着重考虑其评估结果带来的影响。
第四，做好管道的定期检修工作。城市排水管道错综复杂，相互连接，一旦局部发生问题，很容易牵一发而动全身。所以，只有定期定时地对管道进行严格的检查、修复，才能够确保管道的长期运行得到保障。
（二）声纳检测法
上述的CCTV检测法虽然好处颇多，但在其使用和运行的时候，必须事先清空管道内部积存的水，否则将影响其正常的检测工作。而利用声纳检测法则可以有效地避免这一工作，因为这一检测方法即便在管道中存在较多水分的情况下也可以正常发挥作用。声纳检测法工作的过程大致如下：首先，利用声纳系统，进行管道内部的全面扫描工作。此时管道内部事先安装好的声纳探头会快速地发生旋转，与此同时，向管道中的各个部位不断地发射出声纳信号。接下来，管道内部的物体会将信号再次反射会声纳探头初，从而实现一个完整的探测过程。最后，声纳系统会将探头接收到的信息传回到计算机中心，并且以图像的形式显现出来。一般而言，声纳系统所提供的排水管道内部的情况拥有较高的准确度，其不仅能够对管道内部存在的断面的横截面大小等要素进行判断，同时还能够准确地探测出管道内部沉积物的形状和大小等内容。当前国外的许多地区都开始广泛地应用声纳技术，但是国内的发展相对落后。
（三）潜望镜
潜望镜作为一种携带起来较为方便的排水管道检测工具，其使用过程一般如下：首先，检修人员将潜望镜的两大重要组成部分——控制盒与电池——置于腰带上，接下来再将潜望镜的摄像头安放至窨井内的管道口，由于管道口一般较深，因此这一过程往往需要借助一根可以延长到五米以上的操作杆。接下来，操作人员通过控制绑在腰间的潜望镜控制盒，来对安置于管道内部的摄像头进行操控，主要是操作其摄像头的方位以及其光线大小。最后，通过这一完整的检测流程，潜望镜可以为检测人员提供管道内部的清晰图像甚至是录像。同时，操作人员可以在其配备的显示屏上观看其探测所得的图像，除此之外，还可以转存于储存器当中以备日后调用。潜望镜比起其他的管道检测技术，因其便于携带而具有一定的优势。特别适用于靠近窨井周围的排水管道的内部检测工作。近年来上海等地区已经开始对潜望镜进行引入，并且由于其便携式的特点和简明易懂的操作流程而开始逐步获得青睐。
（四）红外线温度记录分析技术
这一技术和其他检测技术不同，其所利用的原理如下：一般而言，如果排水管道的内部存在发生渗漏的位置，这一位置的温度必然和周围存在差距，这一差距被称为温度梯度差。而温度梯度差水平的高低，又在很大程度上会受到来自周围土壤的绝缘水平高低的影响。因此，如果恰当地利用红外线探测仪，对地下的情况进行精密的探测，则可以为检测人员了解地下管道的渗漏情况提供一定的技术支持。在实际的使用过程中，这一方法也有其缺点，例如它的检测过程往往只是凭借着单一的传感器所提供的信息，而没有提供更为丰富的途径。同时，对于其所提供的检测结果，如果监测人员没有长期积累的实践经验和相关的红外线知识，则很难达到有效的理解。
（五）透地雷达检测法
在实际的检测过程中，如果能够有效地运用透地雷达这一检测方法，则可以针对地面下方的尤其是具有非连续特点的空隙位置进行全方位的探查。透地雷达检测法在进行检测的过程中，除了会受到波长的影响之外，还会受到讯号衰减程度的影响。其所能够贯穿到地下的深度与波长成正比关系，但另一方面，其解析度则会和波长的成反比例关系。因此，只有综合平衡这两大因素，才能选择出最佳的检测频率。
三、最新的国外排水管道检测技术
（一）管道扫描与评价技术
近年来日本开发的管道扫描与评价技术结合了以下两大设备的最佳优势，它们分别是回转仪、扫描仪。因此，这一技术所提供的数字信息和图像信息都较传统的技术有了质的提升。同时，这一技术跟如今在我国逐渐流行的CCTV技术比起来，所获得的数据不仅在准确度方面有所提升，同时其质量也发生了质的改变。其次，这一技术还能够有效地使评估的效率大大提高。再者，这一技术可以通过先进的数字成像技术，全面地将管道当中各个部分的缺陷数据完整地呈现出来，并且使用表格这样鲜明扼要的形式。然而这一技术在推广的过程中依然会受到来自价格方面的阻碍，由于使用这一技术进行检测需要花费使用CCTV技术两倍左右的资金，因此其应用还未能完全推广开来。
（二）多重传感器
多重传感器的研发始于德国。这一技术的组成部分大致可分为以下两个部分，一是一套完整的CCTV系统，二是各类传感器。利用多重传感器来对城市的排水管道进行全方位的检测，不仅可以使其渗漏或者错位等情况一览无余，还能使得管道内部的各类复杂的参数得以详尽的呈现。
多重传感器包含以下内容：首先是光学三角测量系统。这套系统主要负责记录与排水管道的形状方面有关的数据。其次是微波传感器。这套传感器一经使用，就能够使检测者对检测部位周围的土质情况了如指掌。最后是一套声学系统。这套系统所利用的主要探测手段是机械声波。
四、结束语
近年来，我国的城市化进程一经加速，各种公共设施存在的问题都得到了暴露。尤其是城市地下水管网络的建设问题，更是得到了政府长期的重视。在当前的管道检测领域当中，得到最多重视和推广的是CCTV技术。除了我国之外，许多国家也都对这一技术的使用做出了详尽的规定，以求能够提高检测流程的规范性和安全性。除此之外，还有上文提及的声纳探测法、潜望镜探测法等技术也在逐渐崭露头角。而随着我国居民对城市排水管道安全性和有效性的要求不断提高和一系列新技术的推动，未来我国排水管道检测技术发展的趋势必然是多种技术的共同发展。
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论文作者:张秀娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/20
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