降低二次供水對市政管網(wǎng)造成沖擊的措施

湯凱濤　吳斌

摘 要：城市高層建筑發(fā)展迅速，高層二次加壓供水被廣泛使用，二次加壓供水對市政給水管網(wǎng)沖擊較大，市政供水壓力劇烈波動，影響多層直供用戶正常用水，甚至造成多層直供用戶的水表空轉，居民投訴量大，通過現(xiàn)場實驗，采取適當措施可有效降低二次供水對市政給水管網(wǎng)的沖擊。

關鍵詞：二次加壓供水；管網(wǎng)疊壓供水；水表空轉；信號蝶閥

隨著城市房地產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展，高層建筑快速崛起。因市政給水管網(wǎng)壓力不足以直接供高層建筑使用，二次加壓供水設備得以應用。近年來二次加壓供水設備大量使用，在用水高峰期時段，密集使用二次供水設備的區(qū)域市政管網(wǎng)壓力波動較大，多層用戶三層以上不能正常用水，部分用戶甚至出現(xiàn)水表空轉情況，用戶投訴數(shù)量劇增。

1 二次加壓供水方式

目前自來水公司二次加壓供水方式主要有兩種，一種是不銹鋼水箱+不銹鋼多級離心水泵+變頻控制設備聯(lián)合供水；另一種為管網(wǎng)疊壓供水方式（無負壓供水設備），前者數(shù)量居多，后者數(shù)量偏少，兩種加壓供水方式均不同程度對市政給水管網(wǎng)的壓力造成沖擊，自來水公司針對這兩種二次加壓供水方式，長時間對有問題的小區(qū)進行觀察實驗，總結得出有效措施，可有效降低二次供水對市政管網(wǎng)造成的沖擊，并將這些措施列入公司技術標準，以指導二次加壓供水設備的設計選型、施工及驗收。

2 降低沖擊的有效措施

2.1 管網(wǎng)疊壓供水設備

管網(wǎng)疊壓供水設備廠家以節(jié)能、無污染、節(jié)省空間等優(yōu)勢大肆宣傳，起初深得開發(fā)商的青睞，被廣泛應用。管網(wǎng)疊壓供水設備雖然節(jié)能、節(jié)省空間，但在實際運行中，管網(wǎng)疊壓供水設備直接從市政給水管網(wǎng)抽水，對給水管網(wǎng)造成的沖擊明顯，對附近多層直供用戶正常用水造成影響，同時管網(wǎng)壓力波動也對市政管網(wǎng)的安全運行造成隱患。

經(jīng)自來水公司調查，發(fā)現(xiàn)多層用戶投訴量大的區(qū)域多為使用管網(wǎng)疊壓供水設備的小區(qū)，高峰期使用管網(wǎng)疊壓供水設備的小區(qū)內市政供水壓力僅為0.15MPa（正常水壓為0.30MPa），壓力波動造成多層用戶在用水高峰期不能正常用水，部分用戶水表空轉。

管網(wǎng)疊壓供水設備直接從市政給水管網(wǎng)抽吸，無法采取有效措施降低對市政給水管網(wǎng)的沖擊，只能更換加壓設備，但更換設備費用高，出資方不明確，實施難度大，最終自來水公司對該種類型加壓方式設置準入門檻，具體要求如下。

（1）使用管網(wǎng)疊壓供水設備設計前應根據(jù)GB50013-2006《室外給水設計規(guī)范》規(guī)定并結合我市實際用水情況確定的時變化系數(shù)1.4～1.6核算周邊用戶需水量。當周邊用戶和申請使用管網(wǎng)疊壓設備的用戶需水量之和低于市政管道供水能力時，方可設計、使用。

（2）單套設備的供水量不應大于32m3/h，采用多套設備的總供水量不應大于40m3/h。

（3）使用管網(wǎng)疊壓供水設備用戶接入點的市政管網(wǎng)最低壓力不得低于0.28MPa。當管網(wǎng)疊壓供水設備前庭院管網(wǎng)壓力低于0.25MPa時，設備必須自動停機。

以上技術標準執(zhí)行之后，管網(wǎng)疊壓供水設備新增數(shù)量銳減，我市建成區(qū)內基本沒有符合使用要求的用戶，高新區(qū)及經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)因配套給水管網(wǎng)設施完善，供水能力強，尚有部分企事業(yè)辦公樓等小用水單位符合使用要求。

2.2 不銹鋼水箱+不銹鋼多級離心水泵+變頻控制設備聯(lián)合供水

該類型加壓供水是目前使用最多的二次加壓供水方式，這種方式采用水箱中轉儲水，再用水泵從水箱抽水，理論上對市政給水管網(wǎng)沖擊較小，但事實上仍有部分多層居民投訴在用水高峰期時出現(xiàn)水壓不足的情況，也有多層用戶水表空轉的投訴。

自來水公司對投訴相對集中的某大型綜合商住中心進行調查，發(fā)現(xiàn)該商住中心共有二次加壓設備近30套，該小區(qū)內市政供水壓力用水高峰期最低僅為0.18MPa，排查泵房發(fā)現(xiàn)該小區(qū)內所有泵房水箱進水管均為DN100，水箱進水瞬時流量大，泄壓嚴重。水箱滿水后浮球閥動作，瞬間停止進水，水壓波動大。

該商住中心的二次加壓供水問題具備代表性，為解決該小區(qū)用戶投訴，自來水公司在該小區(qū)進行試驗，通過實驗尋找解決水壓波動的有效措施，具體實驗方法如下。

（1）減小生活水箱進水管管徑。將生活水箱進水管管徑由DN100改為DN25-DN80，并在進水管上安裝測壓裝置及流量計。通過實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，水箱進水管越小，市政管網(wǎng)壓力波動越小，且進水量已經(jīng)足以保證高層用戶的正常用水，實驗證明減小生活水箱進水管管徑的措施是有效的。

（2）水箱內浮球閥更換為液壓水位控制閥。普通浮球閥原理簡單、造價低、可靠性不高，且只能瞬間啟閉，大多水箱內均安裝此種浮球閥。水箱內安裝普通浮球閥后，水箱瞬間進停水會對市政管網(wǎng)壓力造成波動。

液壓水位控制閥原理復雜，通過小浮球的壓力感應控制主閥的啟閉，液壓水位控制閥的啟閉具有一定的滯后性。實驗發(fā)現(xiàn)，液壓水位控制閥在啟閉的過程中，進水管上壓力的變化在幾秒鐘內緩慢完成。由此可見，液壓水位控制閥可有效降低二次供水對市政管網(wǎng)壓力波動的影響。

（3）水箱進水管上安裝信號蝶閥。實驗過程中發(fā)現(xiàn)液位控制閥隨著水箱內液位動作，水箱內水位一下降，液位控制閥便會打開，水箱開始進水，滿水后液位控制閥關閉，水箱停止進水，這樣造成液壓水位控制閥頻繁動作，水箱頻繁進停水會對市政管網(wǎng)壓力造成波動。

水箱進水總管上加裝信號蝶閥，信號蝶閥與水箱內液位計組合，當液位達到最高水位時，液位計發(fā)信號給信號蝶閥，信號蝶閥關閉；當液位達到設定值時（最高水位以下1m），液位計發(fā)信號給信號蝶閥，信號蝶閥開啟，水箱開始進水。信號蝶閥與液位計組合成本低，且安全可靠?？赏ㄟ^控制水箱進水的水位，避免水箱頻繁進水，可有效降低二次加壓供水對市政管網(wǎng)壓力波動的影響。

該大型商住中心的實驗耗時三個月，通過以上三項改造，該小區(qū)內水壓波動明顯減小，水表空轉情況消失，用水高峰期多層用戶大多數(shù)可正常用水，用戶投訴量明顯減少，事實證明這些措施有效降低了二次供水對市政管網(wǎng)造成的沖擊。

通過上述成功案例，這些措施增加到公司二次加壓供水技術標準，以指導二次加壓供水設備的設計選型、施工及驗收。自來水公司二次加壓供水設備選用技術標準如下：

（1）水箱進水管管徑參照實驗成果選擇，水箱進水流量控制在加壓用戶最高日平均時用水量的1.5倍。（2）生活水箱內安裝液壓水位控制閥，不得使用普通浮球閥。（3）進水總管上安裝信號蝶閥，水箱內安裝液位計，通過液位計控制水箱進停水水位。

3 結束語

二次加壓供水必定會對市政給水管網(wǎng)造成沖擊，密集使用二次加壓供水設備的區(qū)域對市政管網(wǎng)造成的沖擊更為明顯，根據(jù)本地實際情況，建議在市區(qū)內禁止使用管網(wǎng)疊壓供水設備，推薦使用不銹鋼水箱+不銹鋼多級離心水泵+變頻控制設備聯(lián)合供水方式，并在水箱進水上采取規(guī)范有效的措施，可在一定程度上降低對市政給水管網(wǎng)造成的沖擊，保障多層直供用戶的正常用水，保證市政管網(wǎng)的運行安全。

參考文獻

[1]GB50788-2012.城鎮(zhèn)給水排水技術規(guī)范[S].

[2]金建華，王烽.水力學[M].長沙：湖南大學出版社，2004，1.

作者簡介：湯凱濤（1983，6-），男，河南魯山人，鄭州市市政工程勘測設計研究院給水分院，給排水專業(yè)。

吳斌（1988，1-），男，河南汝州人，鄭州市市政工程勘測設計研究院給水分院，給排水專業(yè)。