城市供水管網建設與運行維護的途徑研究

景立軍

摘? 要：供水管網作為城市重要的基礎設施，其建設與管理運行相對復雜，涉及范圍也較為廣泛。因此，需要結合實際建設需求做好管網的設計工作，要考慮影響管網運行的各項因素，合理設計各項參數，以保證建設的順利完成。同時要強化后期的運行管理，使用GIS綜合管理方法，保證供水管網高效和經濟地運行。本文從城市供水網和居住區供水網等設計方面對供水網建設工作進行了分析，并通過運營管理以及管理系統的建立對供水管網維護方案展開了研究。

關鍵詞：城市? 供水管網? 運行維護? 研究

中圖分類號：TK284.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）08（c）-0132-03

Abstract： As an important urban infrastructure， the construction， management and operation of water supply network are relatively complex， involving a wide range. Therefore， it is necessary to design the pipe network according to the actual construction demand， consider the factors affecting the operation of the pipe network， and reasonably design the parameters to ensure the smooth completion of the construction. At the same time， it is necessary to strengthen the operation management in the later stage， and use GIS comprehensive management method to ensure the efficient and economic operation of water supply network. This paper analyzes the construction of water supply network from the design aspects of urban water supply network and residential water supply network， and studies the maintenance scheme of water supply network through the establishment of operation management and management system.

Key Words： City; Water supply network;Operation and maintenance; Research

城市的發展使得管道數量日益增加，供水管網為城市重要基礎設施，其建設工作相對復雜，合理設計能夠保證建設順利完成。同時，還需展開高效的管理，才可保證供水管網高效和經濟地運行。

1? 城市供水管網的建設

1.1 城市供水網的設計

1.1.1 信息獲取

部分城市供水管網，是原有基礎改擴建而來。當前城市發展迅速，以往供水管網難以滿足其實際發展需求，因此，需要對特定管網加以改造。城市管理部向管網設計部門提供電子版管網資料。設計方通過專業軟件對于供水管網進行設計與計算。因此，在設計過程信息獲取十分重要，有效信息獲取方式為，由管網管理部使用管理軟件，將管網數據庫變為具有專業屬性的管網圖，之后由設計院對上述數據加以轉換，變為軟件可識別格式。例如，某城市規劃局，向設計院提供CAD格式供水管網，信息當中包含檢查井以及管線等圖形，同時還包括管網起點和終點位置標高，管道直徑以及編號等信息，為后續供水管網設計工作提供精準數據。

1.1.2 考慮因素

城市供水網設計過程需要考慮多方因素，在供水管網改造項目當中，通常需要考慮到10年以上城市發展規劃，重新對供水進行規劃。與此同時，還需考慮到改造之后供水可靠與安全性，設計之后能夠將管網水質方面問題加以改善，優化管網使用性能，找到改造重點，對于漏水頻繁位置重點改造，以降低管網滴漏損失。還需將城市發展考慮其中，對供水管網加以優化。因為單純依靠城市規劃對供水網絡進行改善，可能導致供水網設計和城市發展之間相互矛盾，因此引入“高速公路”模式。參考高速公路特征對管網展開布置。對于環線建設環節，需將主線、環線等布局情況考慮其中。針對小型城市，可選擇縱向雙管管線設計方式，形成主干線或者內環線等形式。若使用內環線，就是將管線和其邊緣間距考慮其中，保證邊緣和中心點間距最小;若是用主干線設計方式，需要將線路左右兩側至邊緣距離優先考慮，保證距離最短。還可使用干路管道設計方式，使用環形線，和干路管線互相連接，以降低局部水頭產生影響。兼顧技術要求，規避口徑不同管線相連情況，降低建設投資。配置支路管道，將環路管道內流水借助支管送入用戶家中，可減少支管用量，保證供水區壓力要求。

1.1.3 水壓和流量設計

設計過程，需要提升供水壓力，保證城市各供水區域的管道可達到要求水壓標準。當前城市6層以下建筑可以直接供水，無須對水箱加以改造或者使用增壓設施，水壓標準0.2MPa。還需對供水管流速合理確認，按照管徑大小綜合確定，當管徑>400mm時，其經濟流速處于0.9～1.4m/s之間;當管徑處于100～400mm時，其最適宜流速區間為0.6～1.0m/s。

1.1.4 水泵參數

城市的供水管網大多數是水廠二級泵站對其供水，為保證對供水源壓力流量科學設計，需要將水泵參數向平臺計算內融合。特別是城鎮級別供水管網，利用水泵參數計算結果更貼合實際。以消防校核為例，其平差計算環節，消防流量可占據供水管網流量最大時刻較高比例，由于消防工況的影響，可導致水泵實際運行產生明顯偏移，其揚程也出現降低情況。引入水泵參數之后，可將其轉化為曲線方程。其中離心泵流量揚程計算方程

H=H0-SQ2

與水泵曲線實際情況對比存在較大差距。參數曲線當中，重要工況點為水泵樣本描述其高效區域內三點，因此可通過此三點建立工況方程，設計人員可在選取少量數據的前提下，展開精準計算。實踐表明以小二乘法，通過多項式擬合曲線可獲得和設計相符的精度值。

1.2 居住區供水管網的設計

在建筑的給排水規范當中，要求住宅小區的集水管流量須按照服務人數、衛生器具以及用水定額各項標準綜合確定。供水管網的整體設計，流量計算并非按照用水點至供水點流量累加值來計算，因此和平差理論相違背，為解決此問題，需要找到一種方法，兼顧平差計算同時，滿足器具流量計算方式，對管道直徑合理選擇，確保流速、水頭損失以及流量等計算和規范相符。通常市政管網存在超過兩個接入口，入口壓力為特定值，各接口向管網供水量未知。以往設計方式先假定接口供水量，之后確定管道直徑，按照平差加以調整，保證最終設計和最小閉環的合差要求相符。

2? 城市供水管網的運行維護

2.1 運營管理

2.1.1 強化巡檢

在供水管網管理過程，為排除潛在隱患，需要強化管道巡檢相關工作，由檢察人員對供水系統展開日常巡檢，并對供水管道漏水問題進行實測，出現問題立即采取處理工作。與此同時，還需做好管道保溫與防凍等維護工作，防止冬季低溫造成管道凍裂，保證管道閥門以及水表箱等關鍵設施正常運行。若巡查過程發現水管凍裂，需要及時更換，防止漏水。

2.1.2 管道升級

在管道升級過程，為保證對城區管道高效管理，防止受到老舊分支管道影響，致使供水管道存在問題，可以將分支管道共同改造。使用計量水表統一管理，在表井設置閉鎖閥，以便人員展開管理，防止出現偷盜水等問題。

2.1.3 閥門維護

供水管網維護以及管理過程，閥門、閥門井是重要部分，其主要作用為調節供水壓力，若發生緊急事故，可將事故段供水閥門及時關閉，為事故處理提供便利。因此管理過程需要做好閥門的維護工作，確保其開關自如，日常巡檢做好記錄，還需對長期不用的閥門加強檢查，保證其能正常使用。當閥門存在故障需要記錄在管理系統內。維護管理閥門井蓋環節，需確保井蓋完整，高度和路面高程相同。

2.2 建立管理系統

2.2.1 利用GIS

管理供水網過程，可使用GIS系統，對管網改造經過道路綜合分析，保證依托道路布局，合理改造管網，提升管網建設過程安全性。建立管網數據庫，對其分類管理，將不同部門管網資料統一收集，已實現信息在線共享。若城市管道需施工、搶修等，可對相關部門開放權限，供其查閱資料。新設計道路展開管網施工，也可通過系統數據庫資源，對建設過程統一規劃，便于施工人員結合進度，有的放矢，及時更新管網狀態數據。

2.2.2 實時監測

監測管網信息時，可設置監測站，管網服務范圍10km2，可設置2個監測站，并配置管壓、余氯以及濁度等監測儀器，將監測信息向調度室傳輸，實時分析管網運行狀態。與此同時，還需對監測儀器定期保養和維護，確保其能夠為管理提供準確數據。將監測信息及時歸檔，為供水調度決策提供支持。

3? 結語

總之，城市供水管網的建設與管理涉及范圍較廣，因此，需要結合實際建設需求做好管網設計工作，考慮到影響管網運行的各項因素，合理設計各項參數，強化后期運管，使用GIS綜合管理，保證供水管網高效建設和高效運行。

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