[发明专利]一种用分布式光纤探测管道外水进入埋地管道或暗涵的位置的方法

说明书

本发明提供了一种用分布式光纤探测管道外水进入埋地管道或暗涵的位置的方法，分布式光纤的前端与相应的分析仪连接，末端固定在漂浮物上，所述方法包括以下步骤：(1)在管道或暗涵上游检查井中施放末端固定漂浮物的分布式光纤，光纤在漂浮物的带动下在管道或暗涵内随水流飘向下游，达到预期长度或到达预定位置；(2)分析仪按一定间距测量管道或暗涵内水的温度或/和振动；(3)根据测量位置的水的振动或/和水温，判定该位置附近是否有管道外水进入，根据该位置距离上游检查井的光纤长度即可在地面确定管道外水进入管道或暗涵的位置。本发明操作简单，能解决满水状态下或者透视性极差的条件下探测管道外水进入埋地管道或暗涵的位置的问题。

技术领域

本发明涉及管道外地下水或其他管道水进入埋地管道、暗涵的位置的探测方法，适用于污水管、雨水管、暗涵等市政管道排查时探测埋地管道外水进入点及位置。

背景技术

当城市地下管道破损或接头连接不良时，管道外侧的地下水将通过破损位置或连接不良部位进入处于地下水位以下的管道、暗涵内；也可能有一些其他管道接入管道或暗涵，如雨水管接入污水管；这两种情况将导致污水处理量增加，严重影响污水处理站的处理效率，是当前市政排水管网雨污分离的主要目的。在城市生态治理和正本清源时，必须查明管道外地下水或雨水进入管道、暗涵的位置，以便实施管道破损封堵或雨污分离施工。当前，管道渗入水检查方法通常采用管道机器人(管道CCTV)进入管道或暗涵内(因人员无法进入)，通过摄录管道或暗涵内的图像观察是否是外水进入或管道接入，因排水管道中的污水透视性极差，只能检查管道内水位以上空间的渗漏水和外接水管；当管道满水时，就无法检查；当渗入水处于水位以下时也无法发现。采用管道机器人检查管道不仅效率低、费用高，而且受到管内水位、淤积等诸多条件的制约，经常无法进行有效的检查。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用分布式光纤探测管道外水进入埋地管道或暗涵的位置的方法，以解决满水状态下或者透视性极差的条件下探测管道外水进入埋地管道或暗涵的位置的问题。为此，本发明采用以下技术方案：

一种用分布式光纤探测管道外水进入埋地管道或暗涵的位置的方法，其特征在于它采用能够传感振动或/和温度的分布式光纤，所述分布式光纤的前端与相应的分析仪连接，所述分析仪为采用光时域反射技术(OTDR)的振动分析仪、温度分析仪或振动与温度分析仪，分布式光纤的末端固定在漂浮物上，所述方法包括以下步骤：

(1)在管道或暗涵上游检查井中施放末端固定漂浮物的分布式光纤，光纤在漂浮物的带动下在管道或暗涵内随水流飘向下游，达到预期长度或到达预定位置；

(2)分析仪按一定间距测量管道或暗涵内水的温度或/和振动；

(3)根据测量位置的水的振动或/和水温，判定该位置附近是否有管道外水进入，根据该位置距离上游检查井的光纤长度即可在地面确定管道外水进入管道或暗涵的位置。

当管道没有外水进入时，管道内上下游水的温度应基本相同，水流的波动(振动)比较平缓。

当管道内某处有管道外水进入时，外水将产生水流冲击波(振动)，另外，管道外水(地下水或其他管道水)和管道内水来源不同，一般存在温差，管道外水进入将导致水温变化(两股水通常存在温差)，若外水温度较高则管道内水温升高，若外水水温较低则管道内水温降低。因此通过连续测量一定管道长度范围内的水流冲击波(振动)和管道内水温变化，分析各测点的水流冲击波(振动)和水温及变化情况，在水流冲击波(振动)较大或水温有明显变化的位置，可判断该位置有管道外水进入，可以确定管道外水进入管道内的位置(定位精度为±1m)，并根据水流冲击波(振动)强度、温度变化幅度及范围可大致分析进入管道内的水量。

采用分布式光纤连接振动/温度分析仪，通过光纤实测有外水进入部位的冲击波(振动)和温度与无外水进入部位有所不同。若外部进入水流的流量较大、流速较快或从管道顶部、侧壁挂流，则水流冲击波(振动)较大；当外部进入水流的流量较大、温差较大则水温变化较大。