淺析區域供水管網水源切換的方案及實施要點

文｜上海浦東威立雅自來水有限公司 楊曉禹 范晶璟

隨著城市發展，地區規劃和水務專業規劃會有調整，由此引起供水企業服務范圍的變化，不同水司間需要調整供水邊界，交換供水區域，甚至關閉水廠等。上述工作都會對供水管網進行切換，是一個較復雜的工程，涉及到管網、營業、服務等各部門的配合。本文以浦東某區域的切換為例，對切換工程的方案、準備工作及實施要點進行探討，供同行借鑒參考。

1 工程背景

切換區域位于浦東新區中部，地處原浦東新區與南匯區的行政邊界。地區以經二路為界，分東西兩部分組成，東部為居住區，西部為工業區。地區原來全部由南匯自來水公司供水，而隨著浦東威立雅公司管網向南延伸，居住區的居民多次向政府部門反映，希望供水區域能夠按照行政劃分，由浦東威立雅公司負責供水。

圖1 切換后的供水邊界

2018年，浦東威立雅公司與南匯自來水公司簽訂了規劃供水邊界的調整協議，在此處邊界的調整方案中，響應了當地老百姓的呼聲。根據浦東新區環保局及屬地鎮人民政府的相關意見，結合經二路西側工業區的規劃，浦東威立雅公司對此區域進行了整體的水源切換。切換后的邊界如圖1所示。

2 切換難點

2.1 資料不完整

2.1.1 管網資料

此區域最初由鎮級水廠供水，后轉由南匯水司供水，區域供水管網的資料不完整。現有管網資料以經驗結合物探結果繪制而成，局部節點連接關系復雜。這樣的現狀導致無法按地塊逐步梳理分步切換，只能進行全區域的切換后再進行梳理。

2.1.2 表務和用戶信息

同樣的原因，由于該地區供水主體多次變化，表務和用戶信息的完整性和準確性不高，存在水表堆沒、水表漏立戶、有表無卡等各種情況，給水量預測、產銷差分析、舊管網廢除等工作帶來一定的困難。

2.2 服務風險

2.2.1 水質風險

該區域管道以鑄鐵管道為主，位于南匯水司供水區域末端，管道內沉積物較多。鑄鐵管道一般沒有防腐內襯，經過長時間的電化學和微生物作用，管道基質逐漸腐蝕形成管垢，管垢附著在管壁表層形成鈍化層，處于相對穩定的平衡狀態。但在切換后，水質變化將打破這種平衡，造成生物膜脫落。同時，由于氧化還原條件（溶解氧和余氯）是供水管網中影響鐵釋放的關鍵因素，管網余氯的變化勢必使管垢中的Fe2+、Fe3+釋放到水中。

2.2.2 水壓及爆管風險

由于無法掌握管道的準確信息，在切換時的閥門操作過程中，局部壓力變化及管道的堵塞都可能造成水錘而導致管道破損。另一方面，松散的管垢因水質平衡的打破在水流變化下脫落，極有可能造成管道堵塞面積的增加，據經驗，這種情況常發生在彎管和未完全開啟的閥門處，對用戶用水造成影響。

3 切換前準備

3.1 管網準備工作

3.1.1 管網資料收集

管網資料信息的收集是切換工程前最重要的工作，不僅是制定方案的必要條件，更是后期管網維護的保障。在切換前期，須要求切出方提供完整的管道、閥門、連接點等資料，雙方一起踏勘現場進行確認和校驗。對信息不全、缺失或有疑惑的部分，盡早安排探管、挖樣洞等措施排摸清楚，保證管網信息的完整性和準確性。在掌握了一定的壓力和管網數據后，利用水力模型模擬，可以發現非正常的壓力和流量區域，從而判斷區域內管網連接關系的準確性。

3.1.2 需水量的預測

在實施切換前，需計算接收區域的需水量，這關系到水源接入點的數量和接入點管道管徑的選擇。一般可以參考三方面數據：一是切換區域的規劃需水量，二是切換區域現有用戶數，三是切換區域的歷史售水量。

3.1.2.1 規劃需水量

根據此區域社區單元（0Z00-0902）控制性詳細規劃，規范總用地270.5萬m2，其中居住用地79.26萬m2，公用設施用地73.88萬m2，道路廣場用地48.88萬m2，工業用地1.65萬m2，市政公用設施用地2.76，綠地47.24萬m2，特殊用地0.9萬m2，合計建設用地254.57萬m2；水域15.93萬m2，人口規模3.49萬。整個社區由經二路分為東西兩側，分別由經二路兩側管網作為獨立水源。

西側原工業區部分將重新規劃為科創園區，并已經納入實施。根據浦威最新版專業規劃，最大日需水量為6360 m3/d，規劃新建管網6.8km，水源分別為中環路DN800及經二路西側DN600，故此次切換過程中僅須將西側水源臨時改接至經二路西側DN600即可。

東側居住區根據現有水源及人口規劃情況，可根據城市給水工程規劃規范中城市最高日用水量的綜合用水指標法進行計算。查表可得q1的范圍為0.50～0.80萬m3/（萬人·d）。但全市人均綜合用水指標自2005年之后基本呈下降的趨勢，自2005年的351L/(人·d)下降至近年來的280～289L/(人·d)，根據浦東現狀規劃按照230L/(人·d)，人口規模3.49萬，可得綜合用水量約為8027m3/d。現有經二路東側及緯一路DN600-DN500配水管可滿足現有水量需求。

3.1.2.2 現有用戶及歷史售水量

根據南匯水司提供的用戶清單，對比社區單元（0Z00-0902）控制性詳細規劃，經二路東側居住區基本完成開發，擬切換區域共有地下大口徑水表207塊，居民套室表9056戶。根據浦東相鄰同房價社區售水量歷史數據樣本估算，此處每戶的日均用水量約為0.45m3/d，進而得出此處居民用水量約為4118.9噸/日，時變化系數取1.5，最大日用水量約為6178.35m3/d，與此處獲取的歷史售水量數據相仿。由于地下表用水性質不明確，故地下表水量及區域水量較難估算，結合歷史夏季最大值約在2000～2500 m3/d。區域夏季最大用水量在8700 m3/d左右，與規劃綜合用水量相仿，現有供水管網經切換后可滿足水量需求。

3.1.3 接入點的選擇

圖2 改接后的水源情況

供水區域切換需要在一個或多個點進行水源接入，根據切入區域的需水量和新水源管網的輸配能力確定數量和位置；同時需要考慮切入區域原有管網的拓撲結構和水流方向，避免切換后水力條件不合理、水流方向發生較大變化等，從而影響供水安全。如信息不完整不準確，或需水量預測困難，則需要事先采取測流、測壓等方法收集數據，參考原有管網的工況，憑借有經驗的管網工程師現場進行判斷。

在滿足水量要求后，選取接入點更多考慮水流方向和施工難度。為避免水流方向發生較大變化，同時考慮到施工中減少改接以縮短施工周期，接入點均選取最接近原水源方向的位置。1號接入點為經二路西側原界河橋DN500與原南匯DN500相接，單獨向經二路西側供水；2號接入點為經二路西側原界河橋DN600橋管接口處，與原南匯DN300相接向經二路東側補充水源；3號接入點為經四路DN300，與南匯原DN300相接，保證整體供水方向由南至北不變。改接后的水源情況見圖2。

3.2 營業準備工作

3.2.1 水表信息收集

切換前要求切出方提供區域內的完整用戶信息，包括戶名、水表表號、水表口徑、水表安裝位置、水表安裝方式、水表安裝/更換日期、水表品牌及型號、支付方式、供用水合同等。

3.2.2 水表資料復核

得到相應資料后，安排人員對信息進行現場復核確認，特別是地下水表，需要對方工作人員帶路指認。對書面信息與現場情況不符合的，需對方公司修改信息后重新提供。現場水表找不到、發現安裝不規范、水表堆沒、疑似違章等現象，在正式切換前要求對方水司進行處置，保證切換區域內接收的水表可抄可換、信息完整可靠，避免遺漏用戶等問題。

3.2.3 切換底碼確認

由于切換日期與抄表周期可能不一致，因此在正式切換施工前，要對區域內的用戶進行一次水表加抄攔賬，并盡快發放賬單回收水費。加抄攔賬時，雙方各自抄讀自己的水表，是否需要對方公司提供抄碼可視水司實際需求選擇。

3.3 服務準備工作

3.3.1 呼叫中心準備

呼叫中心是實施切換后最先面對用戶的部門，因此在切換前需對呼叫中心的員工進行培訓，提前熟悉新的供水區域，包括小區名稱、道路名等，對切換時的用戶常見問題制定統一解釋口徑，熟悉切換當日應急送水車的位置，便于告知來電用戶。

3.3.2 通告政府部門

一般來說，水源切換牽涉的用戶較多，依靠供水企業自身的通知力量多有力不從心，可提前告知主管部門、當地政府、居委、物業等部門以獲取支持，通過各方渠道將工作內容宣傳到位。

3.3.3 發放“告客戶書”

公司在切換前，向切入用戶發送“告客戶書”，通知用戶供水區域變化，告知其服務熱線、服務標準、營業廳地址、水價等變化信息。告知物業在切換當天調整水池進水時間，提前完成水池水箱的夜間進水。

4 切換操作

為保障切換時的管網運行安全，事先必須制定完備的施工和保障方案，明確參與方和人員的職責和任務，從水量、水質和水壓等方面評估。切換前通過水力模型判別風險點，切換中加強水質水壓監測和巡檢，通過數據發現異常，依據現場數據制定應對措施。

4.1 切換點施工及監控點安排

4.1.1 施工方案及安排

通常區域切換的斷水范圍較大，施工常安排在夜間進行，一般要在8-10小時內完成管網改接及沖洗工作。前期準備和施工方案必須細化到每個步驟，在確認3個水源改接點后，安排3組施工人員同步進行，所有準備工作都按組分別進行。改接前先通過不斷水開梯完成了水源開梯工作，管道連接則采取現場放樣、焊接組裝的方式，降低改接管道支撐要求、減少施工時間。

4.1.2 監測點的設置

為保證切換后的水質安全，切換前對區域的消火栓及排污口進行確認，確保可用，在改接點周邊根據需要新增消火栓或排污口。根據用戶分布及改接點位置，在居住區進水口及改接點周邊設置監測點，本次共設8個監測點，其中5個設置在切入管網，3個設置在水源管網上，詳見圖3。

4.1.3 應急準備

兩家水司成立臨時指揮部統一調配人員車輛。現場水質監測人員根據指令要求測水質，并通過微信群上報數據。根據監測點的重要性，設置了0.5NTU、1.0NTU增幅警戒值。出現濁度上升趨勢，立即關閉相應閥門，開啟排污口和沿線消火栓排放。施工方面，除現場3組人員外，另安排一組人員及機具待命，隨時支援補充。如果判斷可能延長施工時間，送水車由臨時指揮部統一調配。

4.2 切換過程監控

圖3 監測點示意圖

當晚22點，切換工程按計劃準時斷水，監測點濁度略有上升。22點半，所有監測點都已無水，施工開始。凌晨3：45分，施工結束。逐步打開水源閥門。打開經二路西側水源后，7#監測數據可見初始濁度較高，但下降趨勢明顯。打開經二路東側水源及經四路水源后，各監測點濁度明顯上升。根據各監測點水質情況，指揮部決定關閉所有中間排污口，利用沿線消火栓及透氣閥排氣，緩慢開啟緯一路末端排污口進行定向沖洗。期間緯一路2#、3#點濁度下降明顯，而 1#點、5#點由于水流反向，濁度下降較慢。待2#、3#沖洗完畢后，利用經四路緯一路北側排污口完成沖洗。在沖洗過程中，逐步將合格監測點周邊的小區進水水源打開。6點10分，所有監測點水質合格且數據穩定。詳見圖4。

4.3 切換后的工作

4.3.1 關注水質水壓反映

在供水區域切換的當天及后續一段時間內，加強對于切換區域的用水問題的關注，特別是水質問題的投訴。

4.3.2 更換水表

在切換后，對部分舊表、表信息不全、不符合本公司表務管理要求的水表進行更換，同時進行用戶信息的補全、錄入等工作。

4.3.3 管網改造

在完成切換工作后，該區域管網的運行維護納入我方日常管網安排中，利用養護搶修加強對基礎信息的收集，優先對區域內的老舊管道實施改造。

4.3.4 產銷差監控

為了便于后續對切換區域的產銷差管理，在接入點處安裝流量儀監控總供水量，切換區域可認為是一個二級分區。

5 結語

5.1 切換準備

管網資料是成功完成切換的基礎，對管網不明的區域需提早做好關鍵節點的物探和確認工作，并在施工前對主要控制節點進行校核。在時間及條件允許的情況下，利用水力模型計算可以幫助判斷管網連接關系、水流方向變化和影響范圍。對外服務的準備也是重要工作，內部提前培訓，外部及時通知到位，可以最大程度減小服務投訴壓力。

5.2 過程控制

切換過程中，雙方應協同指揮，將資源、信息整合后統一調度。在實施時密切關注每個監測點的壓力和水質數據，根據數據做出決策，并充分考慮管道高程、排氣閥設置、排污口位置等，采取準確應對措施，減少影響。

5.3 切換水質控制

日常管網在平穩運行狀態下，處于平衡狀態，濁度穩定。在管網切換中，斷水及不同水源的水質差異都會打破平衡，直觀表現為濁度顯著上升。因此在并網時要考慮管道流速變化、原管道材質、管底沉積物情況、不同水源的水質差異等情況。必要時可以在施工前通過定向的預沖洗和區域管網改造解決隱患。

5.4 分區計量

在切換同時考慮管網分區的設置，有利于日后管道更新、未知管網確認、產銷差分析等工作。

圖4