供水管网改造优化研究

盛海涛 张丽娟

1 供水管网改造的价值

供水状况的优劣影响着人们的生命健康，为此，供水管网一般都是一个城市地区最为重要的基础设施之一，它在整体的供水系统中占据着重要的地位。

随着城市化进程的加速，城市规模也在相应地扩大，但是大多数的城市的供水管网建设跟不上城市发展的速度，存在水质不良、管线老化、布局不合理等问题，严重地制约了城市的发展，并且会对人们的生命健康造成一定程度的威胁。供水管网的改造优化可以有效地解决管网存在的问题，对于供水企业来说，可以为企业带来极大的经济效益；对于居民来说，可以充分满足他们用水需求；对于城市来说，可以推动城市进一步的发展。

2 供水管网存在的问题

2.1 管道爆管与漏损

造成供水管网漏损的原因：①由于城市进行设计供水管网时，缺乏总体规划设计，管网设计存在不规范的地方；②施工不恰当，使得管道的基础没有打好，供水管道出现沉陷和折断现象；③在进行其他工程施工时，譬如，开渠，打桩，挖路等，破坏了供水管网，导致漏水。管道漏损使得大量的水资源浪费，严重影响水资源的供给。

管道爆管原因：①管道埋入地底，受到低温冻害，管道僵化，水管收缩，在昼夜温差较大的地方管道容易爆裂；②管道受到腐蚀，致使其局部受到了穿孔而漏水，从而发生严重的爆裂情况；③水压过高与水锤破坏使得供水管道爆裂几率增大。目前，管道爆裂是城市供水当中一个非常大的安全隐患，并且在城市当中的供水管道的爆发面较为广泛，对于安全供水方面产生极大地威胁，经济损失也较大，会导致不良的社会影响。

2.2 供水管网缺乏统一的设计规划

科技与经济的发展，推动着城市化进程的加快，城市建设飞速地发展，由此而来，使得供水的范围也在扩大。为了能够顺应城市建设的发展，城市的供水管网基础设施也相对应地不断建设。但是，在进行供水管网建设时，缺乏统一合理的规划。供水管网的一些原始管道与新建管网之间进行设计时，施工人员采用联接方法进行使用，这样的设计布局缺乏科学性。还有供水管网的管道连接线路较为复杂，而且进行施工时管道线路铺设较为冗余。另外，管道建设的年代较长，所使用的材料质量会发生变化，使得管网的压力分布不均。这些问题加起来，造成了供水管道的管理难度加大，管网运输水速下降、发生事故率增加等一系列的连锁反应，对于供水管网造成了严重的不良影响，降低供水管网的运行效率。

2.3 水质问题

由于人们对于水资源的需求量较大，一般城市地区对于供水管网的设计规模建设庞大，其结构也较为复杂，现在大部分城市的供水管网已经进入老化阶段。近些年来，城市乡镇地区供水的水源污染事件时常发生，供水水质问题成为广大人们关注的重点，供水的安全与可靠性有待提升。

供水管网所引发的水质问题存在几个方面的原因：①供水管网设计的规划与实际的运行状况存在着偏差，使得水源停留在管道线内的时间过长。②城市地区对排水系统的建设不健全，城市污水的处理排出能力差，直接对供水水质产生了污染，影响居民的饮水安全。③供水管道使用年份长，一些管道由于年久失修，导致受到的侵蚀严重，管道的内壁腐蚀之后结垢，使得管道内存在沉积物与水垢，严重地影响了供水的水质。

3 供水管网的改造措施

3.1 合理布局供水管网

在进行供水管网改造时，设计人员要从供水管网原有的情况出发，同时也要着眼于未来，充分考虑居民用水的需求量和建设管网地区居民增长的数量，一般进行设置管路，对供水的路数设计要稍微大于当前所需要的需求量，将管路的设计改造得更为宽广。另外，管网各个部分之间的衔接要恰当，尤其注意新旧管道之间衔接的部分，在可以满足供水管网工作的前提下，节省资源与空间，减少消费量。

由于管网涉及内容多，较为复杂。所以对其进行改造工作的任务量较大，而且改造完工时间较长，改造期间对于居民的日常生活有一定的影响。对此，供水管网的改造要进行科学地布置。

针对工期的设置，在特殊的地段要加紧工作速度，譬如，如果改造工作位于公路附近，为了减少对交通运输的干扰，特别是在交通繁忙的交叉路口，尽可能采用非开挖技术施工，以加快施工速度。

对于配水管网的布置，要求将其能够合理地分布在整个用水区域之内，而且线路越短越直越好。面对一些老旧的居民区进行管网改造时，要对于污水管道与通信电缆等各种地下管线错综复杂的状况，在施工前期做到总体把握，避免由于供水管网改造，造成对于其他管网的破坏。

另外，供水管网布局应该避免存在污染物或者有腐蚀性的地段，要求与周围的建筑物能够保持安全距离，如果条件有限或者无法避开时，应该立即采取应对措施，这样一来，可以在一定程度上保证水源的安全性。

3.2 改善管道漏损状况

（1）改造人员应该选取合适的管材。工作人员可以积极地推广新管材，依据该地区的管道漏损状况，积极地使用各类给水塑料管、质量优越的钢筋混凝土管和球墨铸铁，这些管材可以有效地防止水质出现二次污染的状况，提高水质的安全性，达到供水的需求。

（2）工作人员应该对排气阀进行认真的设计与装置。进行管道设计时，要对于主干管道，靠近机房的输水管道和位于地势落差较大的排气阀进行专心地设计安装。目前，由于水锤的气囊引起的爆管事件常有发生，注重排气阀设计与施工可以有效地解决这一问题。

（3）工作人员应该切实加强对老旧供水区的改造工作。由于老旧地区的管道年久失修，锈化严重，改造人员应该采用合理的方法，及时地开展维修与改造更新工作，以此来改善漏水的状况。譬如，如果有管道铅口由于脱松而漏水的状况，施工人员可以利用灯笼套筒进行维修，不必补铅，这样可以避免进行重复维修。

3.3 进行管网改造的方法

为了能够满足供水的需要，推动供水管网的正常运行，工作人员应该掌握进行管网改造的方法。首先，工作人员应该全面地了解现行的管网的运行状况，然后建立管网模型，模拟出管网的实际运行状况，借以分析改造管网，并且通过对模型的分析，找出管网中存在问题的管道，并且进行改造。另一方面，改造人员要将该改造地区的输配水干管的布置与供水管网规划相结合利用起来，使得供水管网建设更加合理又经济。

对于管道改造介绍以下两种类型：

（1）管道的铺设时间较长，水力条件较差，且内部存在结垢和腐蚀的现象，管质较差的管道改造。对于这种管道通常采用换管方式进行改造。进行换管时，工作人员选择用强度高，耐腐蚀，造价低的管材。根据管材的使用情况可知，管径位于DN200以下，管道一般采用PE管，注意如果管道位于承载力要求较高的道路，那么应该配上对应的钢套管；如果管径位于DN200以上，管道材料适合选择球墨铸铁管，也可采用钢管，进行恰当的换管，可以有效地提高管道的使用寿命。

（2）管径较小，而水流速较大的管道改造。针对这种管道，改造人员一般可以采取三种方式进行。①进行改管设计，就是将原来的管道进行改造到适合的管径。②改造人员借用在附近铺设管道或者对其旁边管道进行改造的方法，从而使得这种管道线路的负荷量降低。③在条件允许的情况下，在原有管道保持良好的管线旁边，改造人员另外铺设出一小段新的管道，这个方式与改管相比较而言，可以节省投资。

4 结束语

供水管网的运行影响着居民的日常生活，它是一个城市地区赖以生存的最为重要的基础设施，有利于推动城市地区的发展。为此，供水管网单位应该加强供水管网的改造优化研究，采取科学合理的方法，开展供水管网的改造工作，使得供水管网能够得到最佳优化，发挥最大的功效，这样一来，可以让供水单位取得巨大的经济效益，满足居民的用水需求，继而推动城市的优良发展。