1 引言

从2013年以来，国家发布一系列有关城市水环境治理的政策文件，例如国务院于2013年9月发布《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》，国务院于2015年2月发布《水污染防治行动计划（简称“水十条”）》，环境保护部、水利部、农业部于2015年9月发布《城市黑臭水体整治工作指南》，国务院于2016年11月发布《国务院关于印发“十三五”生态环境保护规划的通知》，中共中央办公厅、国务院办公厅2016年12月发布《关于全面推行河长制的意见》，国务院于2018年7月发布《国务院关于开展2018年国务院大督查的通知》，生态环境部于2018年7月发布《长江保护修复攻坚战行动计划》，住房城乡建设部、生态环境部于2018年9月发布《城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》，各相关部委和地方也相继发布了一系列类似政策文件【1】。

从各地黑臭水体治理实践中总结为五字方针：控（源）、截（污）、清（淤）、补（水）、管（控）。

五字方针中，控源是核心基础，截污是外源防线，清淤是消除内源污染的主要举措，补水是加快自洁能力的重要措施，管控是保持长效机制的关键环节。在城市河湖水环境治理工程中每项措施的前期勘察工作有工程物探发挥作用的地方，对工程施工过程中和竣工后的管网进行第三方检测时，也可以发挥物探专业的作用。

2 工程物探技术的应用

2.1 控源截污

城市河湖水环境治理过程中的控源截污措施既是关键的核心，也是工作的难点。此项工程措施所涉及的工程物探工作内容有排水管网摸查、管道内窥检测、排水口溯源、排水暗涵检测以及综合管线探测。

（1）排水管网摸查

排水管网摸查是物探技术应用在水环境治理工程中应用最广泛的技术之一，其目的主要是排查市政道路及排水单元内部的排水系统是否完善，排水体制是否合理，管径是否够用，是否存在倒坡和大管接小管问题，建筑排水立管系统和地面排水系统是合流制还是分流制，弄清以上问题后才能真正找出污染源。

排水管网摸查过程中，先进行现场编号。管线的编号方法是：小组顺序号+管线代码+顺序号的方式编写，例如：第一小组雨水第10个点号，表示为1YS10，全测区点号唯一。明显点在其构筑物几何中心用红油漆标记并按规则编号。隐蔽管线点平面位置确定后，用红油漆标出“”，并按管线编号规则标注管线点号。在实地标注的同时将管线点号、连接方向、材质、规格及深度等属性填入记录手簿，并绘制草图，在草图上标注管线走向、连接关系、点位编号等，供数据入库和测量人员使用。为防止管线点丢失，实地管线点还以栓点形式进行标注。使用“L”杆或经检验合格的钢卷尺直接测量管线的埋深、管径。对于隐蔽管线点主要使用爬行器携带示踪器（发射器），示踪器持续在管道内部发射信号，地面使用同频率管线仪接收信号，探测管线位置和深度，也可以采用探地雷达对管线的空间位置进行探测。如图2.1-1，典型探测成果。

图2.1-1雷达探测地下管线典型成果图

在分流制排水体制中，污染源很大一部分是由于管道在运行过程中后期改造造成了错混接问题，导致污水混接如雨水管最终进入河道，或者雨水管错接如污水管最终导致污水处理厂浓度低负荷大，所以应在分流体制中通过物探手段分析出错混接问题，为管网设计提供基础资料。

（2）管道内窥检测

排水管道内窥检测可以摸清管道存在缺陷类型和评估管道运行状况、外来水和水量大小、雨污混接情况等，为管道缺陷修复和雨污混接治理提供重要依据。内窥检测主要采用管道闭路电视（CCTV）。在管道沉积、障碍物较少，爬行器有条件通过时，采用管道闭路电视检测，其他具备光学设备检测条件下，使用潜望镜检测。

管道闭路电视，简称CCTV（Close Circuit Television  Inspection），该系统是使用时间最长的检测系统之一，也是目前应用最普遍的方法。CCTV检测主要是通过闭路电视录像的形式，使用摄像设备进入排水管道将影像数据传输至控制电脑后进行数据分析的检测。

CCTV的基本设备包括摄像头、灯光、电线（线卷）及录影设备、监视器、电源控制设备、承载摄影机的支架、爬行器（或漂浮器）、长度测量仪等，见图2.1-2。检测时操作人员在地面远程控制CCTV检测车的行走并进行管道内的录像拍摄，由相关的技术人员根据这些录像进行管道内部状况的分析与评价。典型效果图图见图2.1-3

图2.1-1 爬行器CCTV检测设备

图2.1-2 管道内窥检测典型效果图

管道内窥检测以方便可以查找管道内的污水支管接入情况，还可以探查管道本身的功能性缺陷和结构性缺陷，为管道修复和防止地下水进入管道的设计工作提供技术资料。 

（3）排水口溯源

排水口是指向自然水体排放或溢流污水、雨水、合流污水的排水设施。由于排水管道系统不完善等问题，会有污水或混流排水口进入河道，这个引起城市水体黑臭的主要原因。针对本项目特点，调查重点关注污水和混流排水口，主要摸清排水口的类型和污水来源，并调查排水口水量和水质特征。

排水口溯源可通过CCTV机器人、探地雷达、管线探测仪（带碳棒）以及失踪试验等措施开展溯源工作。

（4）排水渠箱检测

排水渠箱的传统检测手段是采用携带相机和普通量测工具下井进入暗涵内部进行现场定性记录和拍照，这种方法以定性为主，无法对暗涵内部存在的功能性缺陷、结构性缺陷以及排水口进行准确定位，三维激光设备的投入使用将对暗涵检测带来革命性突破。通过三维激光扫描可查清暗涵本体尺寸特征和排水口的探查与统计，其中排水口的探查与统计信息包括了排水口的空间位置、管底标高、直径、材质、实测时是否有污水等信息，精确度可达厘米级。排水渠箱三维激光作业示意图见图2.1-3，典型效果图见2.1-4

图2.1-3 三维激光检测作业示意图

图2.1-4 三维激光扫描典型成果图

2.2 清淤补水

（1）水下淤积探测

水下淤积探测采用多波束进行探测，采集水底地形结合原本底标高可计算预计量和库容曲线，亦可采用浅地层剖面仪直接进行淤积探测。示例见图2.2-1.

图2.2-1 水下淤积探测成果图

（2）水质检测

水质检测是对旱天有水流出排水口和雨水管道中有接入支管进行取样分析，水质检测PH值、悬浮物、化学需氧量、总氮和总磷5项指标。

水质取样使用一般选择在晴天，使用大量筒在出水口位置采集流水，防止采样过程中有其它水混入，一次采集水样不少于1000ml，分2个取样品装；水样采集后放在空调车内，车内温度避免过高，当天采集样品当天送检分析。

2.3智慧管控

水环境整治最后一个环节是管控到位，实现智慧化管控应借助两个要素：智慧感知系统和信息管理平台系统。只有实现精准、高效的河道及城市排水设施的管理，才能真正实现城市河湖水环境的长治久清。

3 结语

城市河湖水环境问题属于城市病一种，随着城市快节奏的发展和人口负荷的增大逐步形成城市水体黑臭问题，要解决城市水体黑臭这一多年来形成的顽疾，不是一朝一夕可以做得到的，本人从一个工程物探工作者的角度，认为应该从如下方面做好几项工作[2][3]：

（1）工程前期的勘察工作必须要做细做实，给予足够合理的工期，否则后面的设计和施工都是空中楼阁，这就需要政府部门对物探工作要有足够的耐心和重视度；

（2）黑臭水体应以流域为整体综合整治，整治一条流域达标一条流域，没必要在有限的城市空间内全面铺开，这项工作需要有实践摸索和经验积累，否则容易造成重复投资；

（3）要逐步改变以往的“重建轻管”的思维模式，应在项目前期阶段就把建设完成后的管理问题作为重点内容纳入规划设计，可采取政府付费由第三方社会管理的模式将建设形成的资产交给技术先进、管理优良、信誉可靠的企业管理，政府负责考核监督，真正实现政企分开，提高效率。

参考文献

[1]《城市黑臭水体整治-排水口、管道及检查井治理技术指南（试行）》住建部，2016年9月5日

[2]雷思聪、李超君.关于新形势下河道治理的几点思考.工程建设与管理,2016年第2期

[3]田建波、范擎虹.浅析我国黑臭水体现状及整治技术,技术与市场,2016年第23卷第8期

作者简介：徐辉（1985.10-），男，湖北孝感人，高级工程师，主要从事工程物探和工程检测等相关工作