我國城市供水管網(wǎng)規(guī)劃改擴建研究探析

王勝濤

【摘要】隨著我國老舊城區(qū)供水管網(wǎng)工程的改擴建需求，過去憑經(jīng)驗進行老舊城區(qū)供水管網(wǎng)的改擴建在改造過程中在一定的盲目性，同時在經(jīng)濟上也造成一定的浪費。在供水管網(wǎng)改擴建過程中建立完善的安全風險評估體系，對于科學的確定管理方案，降低漏損、優(yōu)化供水管網(wǎng)布局，提高供水的安全性具有重要的指導意義。本文主要針對老舊城區(qū)供水管網(wǎng)建立安全風險評估體系，依據(jù)評估結(jié)果提出科學合理的優(yōu)化方案，指導管網(wǎng)的改擴建。

【關(guān)鍵詞】供水管網(wǎng)；規(guī)劃設(shè)計；改擴建

【中圖分類號】TV674

【文獻標識碼】A

城市地下供水管線是保障城市正常運行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和生命線，在保障經(jīng)濟建設(shè)和人民生活中發(fā)揮著重要的作用。供水管網(wǎng)在城市供水系統(tǒng)中的地位十分重要，一般占整個供水工程總投資的50-70%，是聯(lián)系水源點和用戶的重要紐帶，同時供水系統(tǒng)運行中約30-50%的能耗用于克服管網(wǎng)的阻力。供水管網(wǎng)的運行是否安全，布局是否合理，供水量是否滿足居民的日常需求，供水管網(wǎng)的維護管理是否智能化已成為我國供水管網(wǎng)改擴建研究的重要內(nèi)容。

1、工程概況

通過對某市老舊城區(qū)供水系統(tǒng)現(xiàn)狀進行大量的調(diào)研分析，課題組對該市供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀有了一定的了解和認識，以下主要介紹該市供水管網(wǎng)的現(xiàn)狀、基本故障及存在問題，二次供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀。

某市老舊城區(qū)的供水管網(wǎng)拓撲圖是將CAD管網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖導入建模軟件后，再導入管網(wǎng)所有組成部分的屬性和運行數(shù)據(jù)，包括節(jié)點屬性、管道屬性、閥門參數(shù)、泵與泵站數(shù)據(jù)、水池數(shù)據(jù)和水量數(shù)據(jù)等得到的。（1）供水管網(wǎng)管材老舊、鋪設(shè)不合理、管網(wǎng)地圖資料不全，管網(wǎng)信息化建設(shè)落后。（2）管壁結(jié)垢多，飲用水易被二次污染；（3）管道強度差，漏失現(xiàn)象嚴重，爆管事故頻繁；（4）管內(nèi)阻力增大，供水能耗增加；（5）因爆管滲漏，停水維修期間，部分地區(qū)污水回流，水質(zhì)受到污染，嚴重影響用戶的用水安全。（6）隨著城市的發(fā)展，老舊城區(qū)的供水管網(wǎng)不能滿足生產(chǎn)生活對用水量的需求，新區(qū)的主干管的管徑偏小，不能滿足新區(qū)日后的發(fā)展。

2、改擴建過程

2.1 供水管網(wǎng)的區(qū)塊化技術(shù)

供水管網(wǎng)的區(qū)塊化技術(shù)，是將城市供水區(qū)進行適當?shù)膮^(qū)域劃分，分區(qū)內(nèi)干管采用環(huán)網(wǎng)、支管和用戶管采用枝狀管網(wǎng)，但各區(qū)之間有適當?shù)穆?lián)系，以適應供水管網(wǎng)安全性、經(jīng)濟性和日常管理可操控性要求的先進管網(wǎng)技術(shù)。從技術(shù)上是平衡管網(wǎng)水壓，使其不超過水管可以承受的壓力，降低供水能量費用，以免損壞水管和附件，減少漏水量。

合理分區(qū)：分壓針對供水區(qū)域布局、面積、高程等情況合理安排供水管網(wǎng)的分區(qū)分壓供水。對于來水管的水壓利用方式主要有三種情況：來水管水壓充足時，可直接利用，進入供水區(qū)；來水管水壓過高時，須設(shè)減壓閥，減壓后進入供水區(qū)；來水管水壓過低時，須設(shè)加壓泵，經(jīng)升壓后進入供水區(qū)。

供水分區(qū)階層化：配水區(qū)塊階層化的構(gòu)造簡化了主干管或干管的功能，當某一分區(qū)出現(xiàn)爆管漏管等故障時，對整體影響較小，保證了供水的可靠性；當供水管網(wǎng)無法滿足供水量需求而需要改擴建時，只需對局部進行改建，或增建小區(qū)（中區(qū)）來達到擴建的效果；便于管理，當供水管道出現(xiàn)故障時，容易定位，減小事故對居民用水的影響。

2.2 問題的解決措施

1）壓力過高

由于受到特殊地形的影響，供水廠與供水區(qū)域的地形高差過大，在滿足供水區(qū)域最不利點的供水需求下，造成了緊鄰供水廠的A供水區(qū)域管網(wǎng)壓力值超過了50m，完全超出了用水水壓需求，這樣不僅對供水管道閥門等附件容易造成破壞，同時也增加了管道爆管事故的機率和管網(wǎng)的漏損量。A區(qū)域水壓偏高，對該區(qū)域的水壓適當調(diào)節(jié)，在進水管上安裝減壓閥，閥口壓力設(shè)為45m，通過減壓閥使A區(qū)域的出水水壓保持穩(wěn)定。

2）B、C區(qū)壓力過低

一般情況下供水管網(wǎng)的供水壓力持正常水平，每天到用水高峰時，用戶水壓急劇降低，屬于正?，F(xiàn)象。對策：對老舊破損的供水管道進行維護、修補。

3）D區(qū)局部壓力過低

給水主管道壓力正常，附近給水管線水壓正常，46-47、42-43給水管線水壓較低。初步判斷這兩個管道存在破損泄漏的可能。對策：進行漏點查詢，對漏損不嚴重的管段進行修補，對漏損嚴重的管段進行管道更新。

4）E區(qū)壓力過低

（1）管網(wǎng)末梢。水齡較長，用戶不斷增多，供水管網(wǎng)的末端供水量不足，壓力過低。表現(xiàn)形式：供水管網(wǎng)末端的水壓過低導致無水，或有水壓力過低無法滿足用戶需求。對策：提升給水管道壓力或增加二次供水加壓設(shè)備，可在輸水管道的合適位置修建供水加壓站解決該問題。

（2）用戶的地勢較高，供水壓力過低無法滿足需求。表現(xiàn)形式：供水高度超過市政供水壓力所能達到的高度時，正常的供水模式無法滿足用戶需求。對策：則需采用二次或多次加壓，可根據(jù)某市老舊城區(qū)供水管網(wǎng)的實際情況，在E區(qū)酌情增加二次供水設(shè)備。在對某市老舊城區(qū)供水管網(wǎng)進行壓力分區(qū)的基礎(chǔ)上，通過以上改造手段對老舊城區(qū)的供水管網(wǎng)進行改造，使供水主干管或干管功能簡化，水頭損失減小，水壓過低和過高區(qū)域壓力得以改善，整個供水系統(tǒng)的供水壓力得到平衡。

2.3 效果分析

供水系統(tǒng)經(jīng)過區(qū)塊化改造后，將供水系統(tǒng)按水源分成多個相對獨立的區(qū)域，各區(qū)域相互獨立又相互聯(lián)系，在供水管網(wǎng)水壓得到平衡的基礎(chǔ)上，供水管網(wǎng)的綜合平均水齡將減少，余氯消耗將降低，同時水壓分布將更加均衡穩(wěn)定，水質(zhì)會得到了明顯改善；老舊城區(qū)供水管網(wǎng)應用區(qū)塊化技術(shù)進行改造后，供水管網(wǎng)中的水質(zhì)將得到改善，降低供水管段被腐蝕漏損的概率，減少了管網(wǎng)漏點；因為供水管網(wǎng)漏失率與壓力變化成正比，平衡水壓后，供水管網(wǎng)的整體水壓降低，漏失量也隨之下降。

綜上所述，結(jié)合各區(qū)域的實際情況分析造成該區(qū)域管道高壓或低壓的原因，并給出相應的對策?；诠┧芫W(wǎng)水力風險評估進行壓力分區(qū)對于 J 市供水管網(wǎng)改擴建的意義在于可以精準的確定改造區(qū)域，平衡水壓，降低漏失，改善水質(zhì)，節(jié)約能耗。

參考文獻：

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