排水管道沉积物水力冲刷技术

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1、排水管道沉积物水力冲刷技术作者：刘振华李怀正董梦珂来源：科技创新与应用2015年第02期摘要：城市排水管道淤积现象十分普遍，而淤积会带来管道功能、环境生态、人身安全 等方面的风险。传统的一些排水管道清淤技术费时费力效率低，清淤成本过高。水力冲刷技术 具有防淤、清淤功能及低成本、易维护的特点，在多个国家和地区得到了应用。文章对排水管 道沉积物水力冲刷技术进行了综述，主要介绍了水力冲刷技术的主要技术形式、冲刷效果及其 设计方法。关键词：城市排水；沉积物；水力冲刷技术1管道沉积物淤积及清淤技术排水系统作为一个城市重要基础设施的组成部分，系统的健康与否关系到人们的生活及生 存的环境（孙慧修，1996）

2、。然而，排水管道淤积现象在排水系统中十分普遍。管道一旦发生 淤积会带来一系列的环境问题，首先由于淤积的存在减小了管道的水力输送空间，进而导致上 游发生溢流更加频繁；其次沉积物中含有一定的有机组分，在微生物厌氧过程下会导致硫化 氢、硫酸等硫化物的产生，对管道及环境带来不良影响（Gent，1996、汤霞，2013）；另外管 道沉积物也是雨天冲刷污染物的主要来源（Ashley，2010、Gasperi，2010）。因此，研究管道 沉积物的产生、预防及清除成为一个兼具科学性与应用性的课题。管道沉积物的产生主要是水力条件的变化造成，当管段流速较低时，流体对颗粒物的携带 能力不足以克服其自身沉降的趋势，颗

3、粒产生沉降，在管道底部形成沉积层。随着时间推移， 沉积层发生压缩而提高自身稳定性（Cabree，1989）。因此，定期对管道沉积物进行清理是一 项具有实际意义的工作。在城市排水管渠与泵站维护技术规程中规定排水管渠应定期检 查、定期维护，保持良好的水力功能和结构状况（CJJ 68-2007）。针对排水管道淤积状况与特点，在实际清通中可以针对性地采取合理的疏通方式，以节省 人力、物力，提高清通效率。按照清通技术的作用原理不同，现有的排水管道沉积物清通技术 可以分为两大类：机械清通技术、水力清通技术。前者包括绞车清淤法（刘丽萍，2002）、通 沟机清淤（Dinkelacker，1992）、清淤球（孙

4、勇，1996）等方法。而后者的主要代表如水冲清 淤法（李俊，2004）、高压水射法（边艳玲，2003）等，且在水力清淤技术中，许多研究学者 将一些成熟的方法申请了相关的专利，如水力平衡阀（Hydrass）（Williams，2009、潘国庆， 2007）、水力自净系统（Hydroself）（高安礼，2007）以及真空冲刷系统（BIOGEST）等。与机械清通技术相比，水力清通技术以其特有的防淤、清淤功能及低成本、易维护的特点 （Chebbo，1996、William C， 2003、Goormans， 2009、Campisano， 2006）在许多城市和地区 得到了应用，如在德国的 Marht Wiesentheid、Gemeinde Schauenburg， Stadt Kirchhain， Markt