郭 斯
(唐山市自來水公司 河北唐山 063000)
隨著城鎮化的發展,城鎮的擴建范圍也在不斷擴張,人口基數也處于持續增長狀態,為了方便居民用水,促進城鎮企業的發展,供水范圍隨著擴建范圍的不斷增加而擴大,供水管網也逐漸形成樹枝狀并逐年延伸,這也進一步導致供水管網處于長期超負荷運轉狀態,為此,管網漏損也呈現逐年攀升的趨勢,而造成供水管網漏損的原因是非常多的,解決城鎮供水管網漏損問題是今后城鎮發展過程中的首要問題。
供水管網管理的主要作用是基于供水系統運行安全的基礎,確保水量、水壓等滿足居民要求,同時為供水系統的安全運行提供保障。針對城鎮供水管網的管理往往會采用人工的方式進行,為此,人工管理機制也成為城鎮供水管網管理的主要手段,有效保證了城鎮工業用水以及居民生活用水。然而,在城市基礎建設不斷加快的背景下,供水管網也伴隨工業化步伐的加快以及居民用水量的增加不斷進行擴建,供水管網布置也更加復雜,僅靠于人工管理已經無法確保城鎮供水管網系統的運行安全,進而導致管網漏損問題頻繁發生,這不僅會給城鎮居民日常用水帶來直接影響,甚至會制約城鎮的經濟發展。為此,供水管網漏損問題也逐漸成為現階段供水行業普遍存在的現象之一。據中國供水協會調查統計數據得知,我國城鎮供水管網漏損率平均達到28%,尤其是一些中小城鎮管網漏損率更是處于35%-42%之間,甚至超出50%,造成水資源的嚴重浪費,所以,對城鎮供水管網漏損進行控制是非常有必要的,以此降低供水管網漏損率,實現水資源的利用與可持續發展[1]。
造成城鎮供水管網漏損的原因是多方面的,盡管每個地區城鎮的發展都各不相同,但城鎮供水管網漏損的原因大致一樣,具體體現在以下幾點:
其一,管網老化、腐蝕。城鎮的不斷發展使供水管網的鋪設范圍不斷擴大,在此過程中管網的鋪設構建呈現年代跨度大的特征,一些久的供水管網便會出現老化現象,加上有部分管道隨著時間的推移使用的年限也超出規定的壽命周期,且無法對其進行及時更換,進而導致供水管網出現滲漏現象。由于城鎮供水管網鋪設年代跨度比較大,一些老的管道大多為剛性接口,具有不耐高溫的特性,且供水管道埋設在土壤中,在輸水過程中便會受到多種性質的腐蝕,加上供水管道所在之處的地基下沉等問題非常容易出現爆管現象,不僅會造成水資源的浪費,還會導致供水管網漏損率的提升,為此,針對管網老化以及管道腐蝕問題,除了要定期對使用時間長的管道進行及時更換,還要加強對供水管網的維護,以此避免由于管網腐蝕與老化而出現的管網漏損問題[2]。
其二,管網破損。管網破損是城鎮供水管網維護中普遍存在的問題,也是造成供水管網漏損的原因之一。由于供水管網的鋪設需要埋設在土壤中,而在埋設與施工的過程中可能會對管網外層的防腐層造成一定的損壞進而導致生銹問題的產生,致使供水管網強度降低,最終出現管道漏損現象。
其三,管道接口問題。城鎮供水管網在鋪設的過程中往往會產生很多接口,在供水系統運行時,管道接口處便是應力較為集中的位置,倘若在預埋管道時其底部的土壤不殷實以及埋填硬度不均衡,管道所承受的應力也會處于不均勻狀態,進而出現不均勻沉降問題,最終便會致使供水管網接口處的應力作用松動,嚴重的話還會出現管道破裂現象,進一步增加供水管網漏損的機率。
其四,管材問題。倘若在供水管網鋪設過程中管道的材料質量不達標,往往會由于管網水壓超出運行壓力而導致管道出現裂痕或者爆管,所以,確保管材質量是保證供水管網安全運行以及避免管網漏損問題的重要手段。當下供水管網材料的類型比較繁多,不僅有鑄鐵管、鍍鋅管、鋼管,還有PVC管、PE管等新型管道,其中鋼管、PVC管、PE管是城鎮供水管網使用最多的管道種類,盡管這些新型管道在抗腐蝕與抗壓能力方面得到了強化,但在城鎮擴建的背景下,供水管網的不斷延伸致使供水壓力也處于逐年攀升趨勢,同時,城鎮供水管網的負荷也進一步增加,成為管網漏損提升的隱患。
其五,管道設計與施工質量問題。供水管道的鋪設需要依據設計逐步開展,然而在針對城鎮供水管道進行設計的過程中,由于對地底下的探測不夠全面,導致地下資料不詳細,以至于在施工時常常會出現與實際情況不符而多次變更設計的情況,進而引發一系列連鎖反應,如供水管網局部阻力增加,抗沖力降低、地基下沉,管道接口松脫等。此外,施工質量差也會導致供水管網漏損問題的出現,如在管道接口時,若接口不到位,必定會導致在供水系統運行的過程中發生吐口或滲漏問題;在供水管道與其他工程管線同時鋪設時,供水管道預埋之后,其他工程管線埋深超出供水管道,而在回填的過程中沒有將土壤夯實的情況下會致使供水管道沉降,進而發生漏水問題;由于城鎮供水管線的鋪設往往會有多處轉角,在管道轉角的位置沒有放置支墩或者是支墩設置不當,會使周圍的土質變松動,一旦供水管道的內部水壓增高,必定會因為管道轉角受力問題而使管道接口出現變形,進而引發滲漏問題。
其六,外部環境影響。城鎮供水管網會根據道路走向進行鋪設,所以,在供水管網運行期間會長期受到車輛荷載的影響,而管道也會長期處于振動狀態,會進一步增加管道接口位置滲漏問題的出現,剛性接口的管道受到的影響會更加明顯。此外,在供水管道埋設比較深的情況下,車輛的荷載作用會隨著深度的增加而縮減,管道預埋比較淺的話,其車輛荷載產生的破壞性便會增大,進而對供水管網造成一定的損壞[3]。
供水管網材料的選擇會直接影響管網漏損,為此,對于管材的選擇必須滿足相關標準與要求。對管材的選擇需要從供水管道的使用期限、管道運行壓力、管材公稱壓力等多方面進行考慮,以此避免因為水壓問題而造成的管道損壞進而產生的滲漏現象。此外,管材的選擇還可以從技術方面進行考量,可以采用強度大及變形性能良好的新型管材,如球墨鑄鐵管具有強度高、延伸性大以及抗腐蝕、抗老化等特性,并且其使用年限可達到五十年以上,加上球墨鑄鐵管的接口采用的為柔性橡膠圈接口,不僅在安裝時較為便捷,同時其應力釋放能力也比較強,是現階段供水行業普遍推廣的優質管材。除了球墨鑄鐵管,PVC、PE等管材也是新型管材中較為受歡迎的管材之一,該種類型的管材重量比較輕,在運輸及安裝過程中都極為方便,且造價較低,具有較高的耐壓強度與耐腐蝕性,能有效預防管道滲漏問題,進而縮減供水管網漏損的出現。
目前,供水管網爆管事故時有發生,不僅造成大量水資源的浪費,甚至會威脅到居民的安全,而造成這一社會問題的主要原因大多為供水管網所使用的管道超出使用壽命,且在管道長期運行中出現老化、腐蝕等問題。針對此問題,供水企業有必要通過增加資金投入的方式對超出使用年限的管道進行定期更換,避免管道老化與腐蝕等問題的出現,以此降低由于管道腐蝕、老化造成的水資源泄露而導致的管網漏損問題。
對于城鎮供水管網漏損的控制可以通過加強漏損檢查隊伍建設,定期組織隊伍對管線開展檢查的方式確保管網的運行安全,同時能及時發現管道破損等問題,有助于縮減管道損壞次數。城鎮的發展往往需要對基礎設置進行擴建與新建,所以,管網漏損檢查人員在巡查過程中可以及時制止由于其他管線施工而造成的管道損壞。此外,管道暗漏具有較高的隱藏性,且暗漏的流水量也比較大,因此,檢查隊伍需要通過探漏設備及時發現暗漏位置,并進行及時搶修,避免水資源的大量浪費。
首先,要對供水管網所使用管道的直徑、材質、接口形式、閥門、敷設年份等進行詳細的了解與記載,便于發現漏損問題時能夠及時找到漏損位置;其次,對城鎮供水管網的施工進行嚴格的把控與監督,避免因為回填土質量、支墩等問題而造成漏水隱患,減少管網漏損現象的出現;最后,安排人員定期對管網進行日常的維護與搶修,確保管網的安全運行及縮減漏損問題[3]。
傳統的供水管網所采用的接口大多以剛性接口為主,所以,管道接口出現裂縫、斷裂等現象較為普遍,尤其在高溫情況下,剛性接口在受到熱脹冷縮的作用下極易出現接口漏水現象,為此,在今后的供水管網施工時可以采用柔性接口管材。
總而言之,對城鎮供水管網漏損進行有效控制是確保供水企業經濟效益以及社會效益的重要保障,同時有助于供水系統運行的安全可靠。為此,針對城鎮供水管網漏損問題,應從實際出發,采用針對性的控制措施,通過技術及制度等多方面的強化來縮減管網漏損率,進而實現水資源的有效利用與可持續發展。