淺談上海郊區小區二次供水設施改造設計

繆惠媛

(上海韻水工程設計有限公司，上海 201707)

二次供水是指市政自來水經過貯存、加壓等技術手段后再通過管道輸送至用水點的供水方式，這種供水方式可以彌補市政自來水壓力的不足，從而更好地保障居民的用水安全。當前的城市自來水供水系統由“原水供應”、“制水生產”、“清水輸送”和“二次供水”四大環節組成，二次供水作為最終環節，是最能夠直接體現供水系統供水服務品質的環節，意義重大，又被稱作城市供水系統的“最后一公里”。

1 上海市二次供水設施改造工作推進

1.1 上海市二次供水設施改造工作的進展

上海市于2007年開展中心城區二次供水設施改造工程，截至2017年底，改造工程已歷時十年，中心城區居民小區二次供水改造已基本完成，改造工作成績斐然，累計[1]完成改造面積約1.75億m2。隨后，2017年至2019年，上海市全面啟動郊區居民小區二次供水改造工程，此次改造工程主要涉及2000年前郊區老舊居民小區。從中心城區到郊區，從泵房到用水點，一步一個腳印，逐步完成老舊小區二次供水設施改造換新工作，實現供水企業管水到表[2]。

1.2 二次設施供水改造必要性

居民住宅小區二次供水設施主要包含貯水設備(貯水池、生活用水屋頂水箱)、水泵、管道及配件等。由于種種客觀因素，自來水二次污染常出現在小區二次供水的環節中，因此我們的改造工作便是要重點關注此類安全薄弱點，采取措施，加強防護，更有力地保障二次供水安全，保障居民生活飲用水安全。

隨著二次供水設施工作運行時間的增長，管道出現銹蝕甚至漏水現象，水泵等設施設備老化嚴重。據統計，上海中心城區2000年前老舊小區約80%的管材存在老化現象，15%的貯水池及屋頂水箱存在污染及管理不完善的現象。當前，上海不斷優化供水管網，不斷降低供水年平均濁度，但部分老舊小區二次供水系統發生污染的現象依然不時出現，生活飲用水安全事件時有發生，居民用水安全令人擔憂，老舊小區二次供水設施改造工作已是刻不容緩。

1.3 二次供水設施改造目標及原則

二次供水設施改造工程將改善用戶端供水水質作為目標，通過改造更換供水設施設備和加強企業管理的方式，保障居民住宅用水水質與自來水出廠水質維持在同一水平[3]。

結合參與上海某郊區2000年前居民小區二次供水設施改造項目的經驗，筆者總結改造原則如下。

(1)保證用戶端供水水質、水量、水壓；

(2)改造工程期間及運行后均不得影響市政自來水供水管網和周邊區域正常供水；

(3)改造工程要以保證用水安全為前提，更換水池(箱)內涉水管材，將對供水水質的影響降到最低；

(4)原則上，小區原有供水方式保持不變。若需改變供水方式，優化供水方案，則必須征得供水企業同意；

(5)改造工程選用的管材及設施須符合國家和當地地方規定的標準和要求；

(6)根據工程實際情況，充分利用現狀設施，合理針對泵房及屋頂水箱進行改造，尋求經濟效益與社會效益的最大化；

(7)改造工程盡可能便民及不擾民。

2 郊區二次供水設施現狀問題與分析

筆者參與的郊區2000年前居民小區二次供水設施改造工程涉及小區19個，均為2000年前商品房小區，涉及改造的總建筑面積約為781496m2，總戶數約為7175戶，總受益人口約為25113人。經過現場踏勘和實地調查，目前老舊居民小區二次供水設施設備存在不少問題和隱患，總結如下。

(1)由于需改造的居民小區均建造于2000年前，小區運營時間較長，泵房內設施老舊，物業管理企業幾經更換，部分小區存在二次供水設施管理養護不到位的問題，泵房衛生條件較差，地面積水，管道及閥門漏水，水泵老舊銹蝕，貯水設備及配件定時清洗及維修養護也無法得到保證，極易發生飲用水二次污染的安全事件。

(2)部分小區屋頂水箱設置高度較低，頂樓用水點水壓不足現象較多；同時，部分多層住宅小區取消屋頂水箱后，由于水泵選型不合適，5-6層住戶反應用水高峰期水壓不足的現象較多，嚴重影響生活質量。

(3)老舊小區樓宇管道管材參差不齊，較多使用鍍鋅鋼管、PVC管等，由于運行時間較長，管材內部老化、銹蝕現象嚴重，影響二次供水水質，極易發生出水發黃、發紅等現象。同時，明敷的管道保溫層缺失或破損嚴重，極寒天氣條件下，易發生爆管等不安全的事件，存在嚴重的安全隱患。

(4)貯水設備(貯水池、屋頂水箱)內襯缺失或老化嚴重，內部清洗不到位，人孔蓋缺失、浮球閥老化損壞，易發生二次污染事件。

3 二次供水設施改造方案

根據小區原有供水系統盡量保持不變的設計原則，二次供水系統主要分為兩種：一是設置屋頂水箱，使用工頻水泵，采用貯水池—工頻加壓水泵—屋頂水箱—用水點的供水系統；二是不設置屋頂水箱，使用變頻水泵，采用貯水池—變頻加壓水泵—用水點的供水系統。

3.1 貯水設備改造

根據《建筑給水排水設計標準》(GB50015-2019)，貯水池的有效容積宜按照供水范圍內用戶最高日用水量的20%～25%設置，屋頂水箱的有效容積不宜小于最高日最高時用水量的50%[4]。在設計過程中，首先需按照規范要求復核現狀貯水設備有效容積，清洗或改造原有貯水設施，對相關管配件進行更換，涉水管配件均應更換為不銹鋼管，以保障水箱內水質情況良好。

在現場調查過程中，部分小區因屋頂水箱設置高度較低，導致頂樓用水點水壓不足。在條件許可的情況下，在改造時可于屋頂水箱旁增設加壓設備，供頂樓使用。

此外，為保障二次供水水質，生活用水低位貯水池應設置補充消毒設施，本著滿足安全、衛生、環保，便于安裝檢修、有效耐用等要求，消毒設備可采用外置式水箱自潔消毒器等。

3.2 水泵核算

設計人員需根據小區內供水戶數及實際用水情況對水泵流量揚程進行核算，從而選擇合適的水泵參數。根據《建筑給水排水設計標準》(GB50015-2019)，采用貯水池—工頻加壓水泵—屋頂水箱—用水點的供水系統的居民小區水泵設計流量按不小于用戶最高日最高時用水量選取，采用貯水池—變頻加壓水泵—用水點的供水系統的居民小區水泵設計流量按照用水范圍內用戶生活用水設計秒流量選取[5]。

水泵選取主要原則如下。

(1)選用耐腐蝕的不銹鋼離心泵；

(2)選取合適的水泵揚程和流量，保障水泵運行安全穩定，且水泵工作長期處于高效區；

(3)選取高可靠、高品質、高節能、高性能的產品。

3.3 管道改造

建筑物樓宇管道設計流量應按設計秒流量計算，設計中需按照計算和實際情況合理布置管道走向、選取管徑，確保用水通暢。選取質量可靠，材質優良的給水管材也是改造工作的重要環節之一，目前常用的立管管材有銅管、薄壁不銹鋼管、鋼塑復合管、MF-PPR管等。

此外，明敷的室外及樓宇管道、閥門應按照相關規范要求進行保溫包扎[6]，本工程選取橡塑保溫作為保溫材料，室外保溫厚度為32mm，管道外設耐火等級為B1的復合材料防護套管；室內保溫厚度為16mm，外用耐火等級為B1的玻璃布保護。

4 相關建議

目前，二次供水設施改造都是以不改變原有供水方式為原則實施的，在原有設施的基礎上加以更換和改造，有效保障用水點水量、水質、水壓，達到改造目標。在設計和施工過程中，以下兩個方面還可深入思考和優化。

(1)由于地勢沉降、管道接口老化等因素，居民小區內門洞前埋地的接戶管是二次供水系統中漏損率最高且管理難度較大的地方。當管道發生漏損時，若不能及時處理，管道缺陷處漏水量不斷增加，造成資源浪費。盡可能的減少和降低漏損也是我們必須面對的問題，在設計中，我們可以選用密封性好的、高性能的新型管材及配件，同時，管道敷設應盡量選擇合適的位置，避開障礙物，盡量平直埋設，以此達到減小水損、降低漏損、方便養護的目標。

(2)在實際運行過程中，貯水設備作為最易發生二次污染的環節需多加關注和管理，在貯水池和屋頂水箱出水處設置水質取樣口定期取樣檢測是一個很有必要的措施，必要時加裝水質在線監測，實時掌握水質情況，便于及時發現和迅速解決水質問題。

5 結 語

水是生命之源，二次供水作為城市供水系統的終點乃是人民群眾日常生活中幸福感和獲得感的重要保證，與人民群眾的日常生活息息相關、密不可分。二次供水設施改造是一項民生工程，以保障居民用戶用水安全為出發點，以切實改善用戶端供水水質為目標，讓“最后一公里”成為安全可靠的一公里，實現“從源頭到龍頭”的全方位安全質量保障。作為設計人員，我們需要在工作中不斷思考，優化設計方案，解決更多問題。