孫紹山
城市水資源的開發利用和保護涉及自然科學、社會科學和工程技術的許多領域,是一項非常復雜的系統工程。試圖以系統科學理論為指導,構建城市水系統的理論框架,對城市水系統的內涵、要素、結構、功能和特征等進行分析,對城市水系統控制的依據、途徑、類型和戰略等進行探討,并提出了加強城市水系統規劃的建議。
水是城市發展的基礎性自然資源和戰略性經濟資源,而水環境則是城市發展所依托的生態基礎之一。水在城市系統中具有五大主要功能角色:水是城市生存和發展的必需品和最大消費品,是污染物傳輸和轉化的基本載體,是維持城市區域生態平衡的物質基礎,是城市景觀和文化的組成部分。所以我們要充分利用每一滴水。
城市供水系統的主要用水量不斷變化的情況下,維持管內水壓在一定范圍內,既滿足用戶的用水要求,又能夠最大程度的節約能源,延長設備壽命。
伴隨著我國經濟的發展,城市化進程的加快,城市供水事業步人高速發展階段。供水管材的發展和應用,管道施工技術的發展和應用是供水行業共同關心的問題。“十一”五發展計劃強調,要加快建設資源節約型、環境友好型社會,并且提出了大力發展循環經濟,加大環境保護力度,切實保護好自然生態的總體要求,這是總結我國現代化建設經驗,從我國的國情出發而提出的一項重大決策,是全面樹立和落實科學發展觀的重要實踐,也為我們供水管網事業的發展指明了向。
目前供水管網中存在的問題,其中對安全供水影響較大、影響飲水水質、對水資源損失較多的可歸納為三個:
一、給城市公共安全帶來較大危害的管道爆管問題
管道爆管是城市供水安全的一大隱患,不斷發生的爆管特別是特大型爆管對安全供水威脅大,經濟損失較重,社會影響不好。城市供水管道的爆管發生面廣,有些是因為使用了質量不好的管材,還有是施工質量不好阱及城市地面的不均勻沉降和位移造成的。
近幾年隨著球墨鑄鐵管的普遍使用,管材質量提高,以及重視施工質量,從長遠來講對減少爆管能起到積極作用,對目前占地下管網總數50%以上鑄鐵管如何采取有效的辦法,保護這些管道,延長這些管道的安全使用年限,使之在被更新前能安全、穩定的服役,這對減少爆管,減輕投資壓力和可靠供水有積極的、現實的意義。
二、管網水質二次污染影響飲用水質量
我國目前水廠的出廠水水質已基本控制在符合國家飲用水衛生標準內,但經管道輸配和二次供水設施,水質受到影響,而管網成為提高供水水質的瓶頸口。
就管網的角度來看,其中市政供水管網部分主要問題是:還存在內襯質量不好的管道和管件,這部分管道結垢嚴重,易使水質發黃;少量管網口徑過大,管道壓差小、流速慢,使管內水齡偏長,余氯降低,局部的人為流水不暢也使得水質變差。施工質量不好和閥門操作不當也會引起水質濁度上升。
而在小區及住宅建筑內部的二次供水設施來看,其問題在:2000年以前在住宅小區和建筑內部使用的大量鍍鋅鋼管,這部分管道已經結垢嚴重;水泵加壓設備和儲水設施的清洗維護也已成影響水質的重要原因,有資料表明這些二次供水設施對用戶水質的影響非常大。
三、管網漏損是嚴重的資源浪費
管網漏損不僅浪費寶貴的水資源,也影響了供水企業的經濟效益,各地城市自來水企業對管網漏損控制是積極的,但還需要很大的努力才能達到國內先進水平并縮短與發達國家的距離。目前國內平均產銷差是16.82%,但和國際先進水平比,差距則比較明顯,發達國家先進水平一般在10%以下。用更可比的“單位管長漏損量”來評介,則我們的差距更明顯反映出來:國際上平均約在1.3m3/km/h左右2004年我國內地3.06m3/km/h
這些情況下必須對給排水管網改造與管道的非開挖修復。
管道修復的過程是一個非常嚴格的過程,首先需要的是管道內襯的設計(厚度、材料、強度剛度、流量、溫度等)但目前沒有從事內襯修復設計的專業人員,沒有供設計人員、管道業主、監理單位使用的相關國家或行業標準。(我們正在編寫石油行業標準)
管道修復后已經不是原來單一材料的管道,管道在使用過程中必須根據具體情況制定管道安全使用規程。
國內管道修復技術的落后于國內存在的巨大的市場需求形成了一個鮮明的對比,國內的管網由于歷史的原因造成的許多問題都急需內襯修復技術去解決;現在采用的管道更換方法對老城市的管網改造是不適應的,但現在由于缺少高水平的施工開發企業,造成國內的管網改造工程不得不沿用開挖更新的傳統做法。
管道非開挖修復技術作為 非開挖技術的一個重要分支,在解決現有管道存在的問題方面發揮著重要作用。
目前管道修復技術在國內仍然處于起步階段,離成熟階段仍有很大的距離,仍然有許多問題需要我們去解決,尤其是有關技術及管理機構應該盡早指定一些實用的標準和規范。管道修復技術不論在經濟成本、社會成本還是環境成本方面都有著非常大的優勢,具有廣泛的應用空間;作為參與這一領域的科技與管理人員,我們期待著在不遠的將來能夠看到管道非開挖修復技術有一個更好的發展,達到科學化、規范化、標準化。我國供水行業在今后若干年仍然處在一個較快發展的階段,供水管網的管材和施工新技術在今后幾年還會有不斷的發展,供水企業應該加快應用步伐,在管網發展和發行中積極推廣使用新材料,應用新技術,提高供水管網的技術狀態,使管網真正做到安全、優質、有效供水。