浅谈城镇供水管网系统存在问题及升级改造

陈煦文

中设设计集团股份有限公司 江苏南京 210000

1 城镇供水管网系统存在的问题

1.1 管材老化

有些城镇供水管网系统修建的时间较早，水管道使用的管材一铸铁管、镀锌管等管材为主，大部分管材都已经超过使用年限，普遍存在开裂、锈蚀等问题。铸铁管很容易受到外力的影响导致开裂，这种管材比较脆且容易出现锈蚀的问题，长时间使用会出现漏水的情况。镀锌管也缺少耐腐蚀的能力，许多埋在地下的镀锌管道都已经被锈垢堵住，疆场水出现水压不足、流黄水、渗漏等问题，此类管道不仅会造成水资源的浪费和污染，还可能危害用水者的身体健康。此外，随着使用时间的不断延长，许多管道内壁没有设置防腐层，所以管材出现暗漏等问题，进而造成水资源的浪费和污染[1]。

1.2 爆管

爆管的主要原因是因为管道承受压力过大，进而出现承口爆裂的情况。也可能因为沉陷不均匀、下方向位移等原因，这些原因会造成管道上部爆裂。此外，一些管道已经超过管龄，如果不及时更换，也容易出现爆管的情况。通常管龄为20-30年的管道最有可能出现爆管问题。所以，要加强管道使用年限的调查和管理。季节变化也容易引发爆管问题，1月份和7月份最容易出现爆管的情况。1月份处于冬季，天气比较寒冷，用水量会下降，管道压力会增加，受到热胀冷缩的影响，接口位置很容易出现漏水的情况，严重时就会爆管。在7月份，正值夏季，气温较高，管道受热膨胀且用水量随之变多，水流速度也会变快，这就很容易引发爆管的情况。

1.3 管网超负荷

在城市建设的过程中，新城区建设较快，各项设施都比较新，但旧城区的更新速度相对较慢，可能有一些水管道的管龄已经超过30年。这些管道在当年可以满足用户用水的需求，但随着经济的发展，人们的需求在不断提升，管道的负荷能力逐渐无法满足现代社会的用水需求，进而出现各类问题。在早期建设的过程中，供水管网使用的管道直径较小，虽然在后期发展时开始选用大直径管道，但小直径管道并没有完全更换，所以经常会出现供水卡堵的情况。这种能够情况会导致一些区域水压升高，而一些区域水压下降，容易引发爆管问题。为了避免爆管问题，可以设置减压装置和加压泵站，以此来调节管道压力，使压力更加均衡[2]。

2 城市供水管网系统的升级改造

2.1 完善信息管理系统

为了减少水污染、水浪费等问题，我国各个城镇都要加强对供水管网系统的升级和改造，不仅要提升供水效率和质量，还要延长供水管道的使用寿命，减少爆管、堵塞、渗漏等问题。为此，需要建立完善的信息管理系统，对供水集成数据进行全面的采集与监控，及时了解管网中存在的问题，这样可以在第一时间解决这些问题。例如，上海的石化集团利用GIS和SCADA系统构建了供水信息管理和调度监管系统（如图1），不仅可以对现场数据进行实时监测，还能实现数据的可视化，为管理和监督工作提供了充分的技术支持。要了解管道是否存在爆漏隐患，可以根据各个节点的压力进行判断。SCADA系统则可以检测水压变化，并及时定位漏损位置。合理布置监控检测点可以提升监测的效率，进而及时发现管网中存在的问题，并在第一时间采取处理措施，避免水资源的浪费和污染。在实际监测的过程中，可以采用灵敏度分析、聚类分析等方法来优化监测点的布置。

图1 供水远程监控系统

2.2 优化管网系统设计

目前来看，我国城镇化水平虽然在不断提升，但水管网布局方面仍旧存在许多问题，需要采取有效的优化措施。为了确保优化设计的合理性，首先要对旧管道进行检测和评估，根据管道水利模型来设计和检测优化方案，确保优化效果。可以采用区块化布局改造的方式，将管网系统划分成多个区块，包括供水、统计数据、管理等。这种管理方式既可以提升管理效率，也能降低能源和资源等成本的损耗。在新供水管道安装时，要对管材、管龄敷设位置、管网水质、水压等多个因素进行考虑，可以采用工况模拟的技术，确保管网设计方案的科学性、合理性。

2.3 及时进行管网改造

针对旧供水管网，要采取有效的改造升级措施。在改造的过程中，要坚持布局优化、安全节能、绿色环保、结语资源等原则，积极选用新材料、新工艺、新技术，做好修复和利用工作。以管道老化问题为例，要从管材承压能力、使用寿命、耐腐蚀性、造价成本等多个方面考虑，根据不同的供水需求选择不同口径的管材。大口径管材可以选用球墨铸铁管，小口径管材可以选用PE管、PVC管等等。此外，敷设、替换方式也要更新，尽可能采用非开挖施工技术[3]。

3 结语

综上所述，在城市建设的过程中，供水管网系统是必不可少的建设内容。由于一些城市的发展时间较长，许多区域的供水管道已经出现老化、渗漏、锈蚀等问题，这些问题不仅会影响供水质量，还会造成水资源的浪费和污染问题。为了提升供水管网系统的质量和运作效率，要对管网系统进行改造和升级，不仅要更换旧管道，还要根据要求敷设更多新管道。