城市供水管網現狀與技術改造分析

冷甜甜

平度市自來水公司 山東平度 266700

隨著城市供水管網的發展壯大，原有的網末端高位調節水池在用水高峰期調節穩壓的功能逐漸喪失，通過對水位控制計算機控制高位水池的研究，可開啟供水管網中端高位水池的新控制模式和自動化管理模式，使得高位調節水池重獲生機，有效避免了資源浪費，同時使得城市供水管網壓力調控變得更加方便，減少城市供水管網中壓力波動造成的漏水的損失，降低產銷差額。

1 城市供水管網現狀

1.1 供水管道腐蝕的現狀

自來水在輸送過程中受到管道的“二次污染”是主要原因，引起“二次污染”的主要原因又是管道腐蝕產生的銹蝕物。為此，我們對全市的供水管道，進行了實際調查，對管道內壁的腐蝕情況進行了取樣分析，從調查的情況分析，凡是沒做內襯的管材，或內防腐做到不到位的，腐蝕的比較嚴重使用，尤其是普通鑄鐵管材更為明顯，從管道中取出的銹塊，大的直徑約有4cm～6cm，可見管道腐蝕的嚴重性。供水管道內部嚴重的腐蝕結垢，在流速偏低或滯留水的管網末端，一旦管內水流改向或突然加快時會引起水渾濁、發黃。內部沉積結垢造成管徑斷面縮小，有的DN100管的斷面僅相當DN50管的斷面或者更小，嚴重影響管網水質及輸水能力。管道縮徑很厲害，影響水質水壓，加大了管網運行負荷[1]。

1.2 隨意用水嚴重

隨著城市化進程的加快，社會經濟的提高，城市居民對用水的要求逐步提高。但是城市發展過快，造成城市社會制度不完善，居民城市用水過度造成水資源流失。在公共用水期間，許多居民貪圖小便宜，亂用城市用水，消防也消耗大量的城市用水，就是在這種不完善的制度下出現了私用、濫用、盜用水的問題。

1.3 管內銹蝕

由于長期受到水的腐蝕作用，管內壁上生成一種含有多種成分和細菌的“生長環”，它的厚度主要受水質、管道材料和使用時間的影響，這些銹垢上所含的多種成分和細菌，會溶于水中，使水質受到“二次污染”。還有管道結垢后，水質“二次污染”，使水中余氯被有機物消耗殆盡，所以細菌的總數增加，在這些細菌中有病原菌，也有對管道起腐蝕作用的細菌。這些各種各樣的細菌，有的嚴重影響水質，有的則加劇了管道腐蝕，從而縮短管道的使用壽命。舊管道內沉積和銹蝕的日益嚴重，不僅降低了供水能力，還導致管道內水質惡化[2-3]。

2 供水管網改造技術要點

2.1 加強管理，保證管道設計和施工

由于設計和施工的原因，造成管道安裝完后導致管道發生位移而爆管。這種位移包括基礎不均勻沉降的影響和受到外部壓力的影響，特別是需回填土改造的道路，因回填土密度達不到標準，產生縱向彎曲，導致管道失穩，在接口、腐蝕點等最薄弱處產生破裂而漏水。加強管理，抓好管道工程施工安裝，施工中要特別注意的事項：做好管道基礎處理工作，管道基礎一定要平整，管道周圍不得有硬塊或尖狀物，遇軟地基時要回填沙石分層夯實；支墩的后背必須緊靠原狀土，若有空隙要用相同材料填實；回填土必須夯實，密實度應達90%以上，車行道必須回填雜砂石，回填時不能從一邊側邊沖壓管道；嚴格材料的驗收、檢查制度，管道在搬運、存放時要按要求執行，鋼管及鋼制件按標準嚴格進行防腐；排氣閥的設計認真對待供水管道中排氣閥的設置。管道中因水錘造成的氣囊帶來的爆管事故屢有發生，所以閥門有必要進行精心設計和施工，特別是在主干管、地勢落差大的輸水管道上的閥門更應認真對待。嚴格按照施工圖及施工規范安裝，不可隨意變更設計[4]。

2.2 結合系統設置技術方案

（1）優化設計，基于供水管網的中長期規劃方案、擴建改革規劃等，主要設計內容為管線布局的優化，管徑與管材種類的革新，水廠、水庫、增壓泵站的優化配置；（2）評估管網，基于本管網的運行性能產出與運行狀態的監測數據，判斷分析現有系統實現預訂功能的性能值，予以相應的調控優化；（3）應急措施，基于管網壓力與水流量的監測數據，判斷分析管網運行狀態是否存在異常情問題，主要檢測是否存在管網漏損、漏失以及爆管等問題，再明確事故區域與危及范圍，制定對應的應急處理措施；（4）供水調度，基于本地用水量的實際情況與框架預測數據，開展日常管網供水調度的指導工作，主要是為日常調度和應急供水調度方案的制定與實施提供可靠的依據。

2.3 GIS技術的應用

供水管網GIS技術能輔助城市供水管網的運行管理，包括對城市供水管網的拓撲分析、閥門的操作和優化、管網流量管理、管網漏損管理、事故處理決策管理等，為整個供水管網提供輔助決策的措施和方案，以便于整個供水管網出現事故時能及時制定切實可行的解決方案。同時GIS系統還能與手持終端相配合，增強管網安裝維修流程管理、抄表收費流程管理、管網巡視檢查過程中內業人員和現場人員的溝通，達到對現場作業人員的遠程監控，解決了傳統流程中存在的問題[5]。

3 結語

在優化管網系統時，應該根據最直接的數據計算出最小的實施方案，在測量用水措施時，應采用限量和濕度減壓的方式，按照相對應的計算方式計算出在供水運行機制下節水狀態的正常功能運行，及有效達到節水的目的，在極大程度上提高水資源的利用率，從而提高社會經濟效益和保護國家水資源，最終在實踐和理論的基礎上完成供水管網系統的管理。