浅析区域供水管网水源切换的方案及实施要点

文｜上海浦东威立雅自来水有限公司 杨晓禹 范晶璟

随着城市发展，地区规划和水务专业规划会有调整，由此引起供水企业服务范围的变化，不同水司间需要调整供水边界，交换供水区域，甚至关闭水厂等。上述工作都会对供水管网进行切换，是一个较复杂的工程，涉及到管网、营业、服务等各部门的配合。本文以浦东某区域的切换为例，对切换工程的方案、准备工作及实施要点进行探讨，供同行借鉴参考。

1 工程背景

切换区域位于浦东新区中部，地处原浦东新区与南汇区的行政边界。地区以经二路为界，分东西两部分组成，东部为居住区，西部为工业区。地区原来全部由南汇自来水公司供水，而随着浦东威立雅公司管网向南延伸，居住区的居民多次向政府部门反映，希望供水区域能够按照行政划分，由浦东威立雅公司负责供水。

图1 切换后的供水边界

2018年，浦东威立雅公司与南汇自来水公司签订了规划供水边界的调整协议，在此处边界的调整方案中，响应了当地老百姓的呼声。根据浦东新区环保局及属地镇人民政府的相关意见，结合经二路西侧工业区的规划，浦东威立雅公司对此区域进行了整体的水源切换。切换后的边界如图1所示。

2 切换难点

2.1 资料不完整

2.1.1 管网资料

此区域最初由镇级水厂供水，后转由南汇水司供水，区域供水管网的资料不完整。现有管网资料以经验结合物探结果绘制而成，局部节点连接关系复杂。这样的现状导致无法按地块逐步梳理分步切换，只能进行全区域的切换后再进行梳理。

2.1.2 表务和用户信息

同样的原因，由于该地区供水主体多次变化，表务和用户信息的完整性和准确性不高，存在水表堆没、水表漏立户、有表无卡等各种情况，给水量预测、产销差分析、旧管网废除等工作带来一定的困难。

2.2 服务风险

2.2.1 水质风险

该区域管道以铸铁管道为主，位于南汇水司供水区域末端，管道内沉积物较多。铸铁管道一般没有防腐内衬，经过长时间的电化学和微生物作用，管道基质逐渐腐蚀形成管垢，管垢附着在管壁表层形成钝化层，处于相对稳定的平衡状态。但在切换后，水质变化将打破这种平衡，造成生物膜脱落。同时，由于氧化还原条件（溶解氧和余氯）是供水管网中影响铁释放的关键因素，管网余氯的变化势必使管垢中的Fe2+、Fe3+释放到水中。

2.2.2 水压及爆管风险

由于无法掌握管道的准确信息，在切换时的阀门操作过程中，局部压力变化及管道的堵塞都可能造成水锤而导致管道破损。另一方面，松散的管垢因水质平衡的打破在水流变化下脱落，极有可能造成管道堵塞面积的增加，据经验，这种情况常发生在弯管和未完全开启的阀门处，对用户用水造成影响。

3 切换前准备

3.1 管网准备工作

3.1.1 管网资料收集

管网资料信息的收集是切换工程前最重要的工作，不仅是制定方案的必要条件，更是后期管网维护的保障。在切换前期，须要求切出方提供完整的管道、阀门、连接点等资料，双方一起踏勘现场进行确认和校验。对信息不全、缺失或有疑惑的部分，尽早安排探管、挖样洞等措施排摸清楚，保证管网信息的完整性和准确性。在掌握了一定的压力和管网数据后，利用水力模型模拟，可以发现非正常的压力和流量区域，从而判断区域内管网连接关系的准确性。

3.1.2 需水量的预测

在实施切换前，需计算接收区域的需水量，这关系到水源接入点的数量和接入点管道管径的选择。一般可以参考三方面数据：一是切换区域的规划需水量，二是切换区域现有用户数，三是切换区域的历史售水量。

3.1.2.1 规划需水量

根据此区域社区单元（0Z00-0902）控制性详细规划，规范总用地270.5万m2，其中居住用地79.26万m2，公用设施用地73.88万m2，道路广场用地48.88万m2，工业用地1.65万m2，市政公用设施用地2.76，绿地47.24万m2，特殊用地0.9万m2，合计建设用地254.57万m2；水域15.93万m2，人口规模3.49万。整个社区由经二路分为东西两侧，分别由经二路两侧管网作为独立水源。

西侧原工业区部分将重新规划为科创园区，并已经纳入实施。根据浦威最新版专业规划，最大日需水量为6360 m3/d，规划新建管网6.8km，水源分别为中环路DN800及经二路西侧DN600，故此次切换过程中仅须将西侧水源临时改接至经二路西侧DN600即可。

东侧居住区根据现有水源及人口规划情况，可根据城市给水工程规划规范中城市最高日用水量的综合用水指标法进行计算。查表可得q1的范围为0.50～0.80万m3/（万人·d）。但全市人均综合用水指标自2005年之后基本呈下降的趋势，自2005年的351L/(人·d)下降至近年来的280～289L/(人·d)，根据浦东现状规划按照230L/(人·d)，人口规模3.49万，可得综合用水量约为8027m3/d。现有经二路东侧及纬一路DN600-DN500配水管可满足现有水量需求。

3.1.2.2 现有用户及历史售水量

根据南汇水司提供的用户清单，对比社区单元（0Z00-0902）控制性详细规划，经二路东侧居住区基本完成开发，拟切换区域共有地下大口径水表207块，居民套室表9056户。根据浦东相邻同房价社区售水量历史数据样本估算，此处每户的日均用水量约为0.45m3/d，进而得出此处居民用水量约为4118.9吨/日，时变化系数取1.5，最大日用水量约为6178.35m3/d，与此处获取的历史售水量数据相仿。由于地下表用水性质不明确，故地下表水量及区域水量较难估算，结合历史夏季最大值约在2000～2500 m3/d。区域夏季最大用水量在8700 m3/d左右，与规划综合用水量相仿，现有供水管网经切换后可满足水量需求。

3.1.3 接入点的选择

图2 改接后的水源情况

供水区域切换需要在一个或多个点进行水源接入，根据切入区域的需水量和新水源管网的输配能力确定数量和位置；同时需要考虑切入区域原有管网的拓扑结构和水流方向，避免切换后水力条件不合理、水流方向发生较大变化等，从而影响供水安全。如信息不完整不准确，或需水量预测困难，则需要事先采取测流、测压等方法收集数据，参考原有管网的工况，凭借有经验的管网工程师现场进行判断。

在满足水量要求后，选取接入点更多考虑水流方向和施工难度。为避免水流方向发生较大变化，同时考虑到施工中减少改接以缩短施工周期，接入点均选取最接近原水源方向的位置。1号接入点为经二路西侧原界河桥DN500与原南汇DN500相接，单独向经二路西侧供水；2号接入点为经二路西侧原界河桥DN600桥管接口处，与原南汇DN300相接向经二路东侧补充水源；3号接入点为经四路DN300，与南汇原DN300相接，保证整体供水方向由南至北不变。改接后的水源情况见图2。

3.2 营业准备工作

3.2.1 水表信息收集

切换前要求切出方提供区域内的完整用户信息，包括户名、水表表号、水表口径、水表安装位置、水表安装方式、水表安装/更换日期、水表品牌及型号、支付方式、供用水合同等。

3.2.2 水表资料复核

得到相应资料后，安排人员对信息进行现场复核确认，特别是地下水表，需要对方工作人员带路指认。对书面信息与现场情况不符合的，需对方公司修改信息后重新提供。现场水表找不到、发现安装不规范、水表堆没、疑似违章等现象，在正式切换前要求对方水司进行处置，保证切换区域内接收的水表可抄可换、信息完整可靠，避免遗漏用户等问题。

3.2.3 切换底码确认

由于切换日期与抄表周期可能不一致，因此在正式切换施工前，要对区域内的用户进行一次水表加抄拦账，并尽快发放账单回收水费。加抄拦账时，双方各自抄读自己的水表，是否需要对方公司提供抄码可视水司实际需求选择。

3.3 服务准备工作

3.3.1 呼叫中心准备

呼叫中心是实施切换后最先面对用户的部门，因此在切换前需对呼叫中心的员工进行培训，提前熟悉新的供水区域，包括小区名称、道路名等，对切换时的用户常见问题制定统一解释口径，熟悉切换当日应急送水车的位置，便于告知来电用户。

3.3.2 通告政府部门

一般来说，水源切换牵涉的用户较多，依靠供水企业自身的通知力量多有力不从心，可提前告知主管部门、当地政府、居委、物业等部门以获取支持，通过各方渠道将工作内容宣传到位。

3.3.3 发放“告客户书”

公司在切换前，向切入用户发送“告客户书”，通知用户供水区域变化，告知其服务热线、服务标准、营业厅地址、水价等变化信息。告知物业在切换当天调整水池进水时间，提前完成水池水箱的夜间进水。

4 切换操作

为保障切换时的管网运行安全，事先必须制定完备的施工和保障方案，明确参与方和人员的职责和任务，从水量、水质和水压等方面评估。切换前通过水力模型判别风险点，切换中加强水质水压监测和巡检，通过数据发现异常，依据现场数据制定应对措施。

4.1 切换点施工及监控点安排

4.1.1 施工方案及安排

通常区域切换的断水范围较大，施工常安排在夜间进行，一般要在8-10小时内完成管网改接及冲洗工作。前期准备和施工方案必须细化到每个步骤，在确认3个水源改接点后，安排3组施工人员同步进行，所有准备工作都按组分别进行。改接前先通过不断水开梯完成了水源开梯工作，管道连接则采取现场放样、焊接组装的方式，降低改接管道支撑要求、减少施工时间。

4.1.2 监测点的设置

为保证切换后的水质安全，切换前对区域的消火栓及排污口进行确认，确保可用，在改接点周边根据需要新增消火栓或排污口。根据用户分布及改接点位置，在居住区进水口及改接点周边设置监测点，本次共设8个监测点，其中5个设置在切入管网，3个设置在水源管网上，详见图3。

4.1.3 应急准备

两家水司成立临时指挥部统一调配人员车辆。现场水质监测人员根据指令要求测水质，并通过微信群上报数据。根据监测点的重要性，设置了0.5NTU、1.0NTU增幅警戒值。出现浊度上升趋势，立即关闭相应阀门，开启排污口和沿线消火栓排放。施工方面，除现场3组人员外，另安排一组人员及机具待命，随时支援补充。如果判断可能延长施工时间，送水车由临时指挥部统一调配。

4.2 切换过程监控

图3 监测点示意图

当晚22点，切换工程按计划准时断水，监测点浊度略有上升。22点半，所有监测点都已无水，施工开始。凌晨3：45分，施工结束。逐步打开水源阀门。打开经二路西侧水源后，7#监测数据可见初始浊度较高，但下降趋势明显。打开经二路东侧水源及经四路水源后，各监测点浊度明显上升。根据各监测点水质情况，指挥部决定关闭所有中间排污口，利用沿线消火栓及透气阀排气，缓慢开启纬一路末端排污口进行定向冲洗。期间纬一路2#、3#点浊度下降明显，而 1#点、5#点由于水流反向，浊度下降较慢。待2#、3#冲洗完毕后，利用经四路纬一路北侧排污口完成冲洗。在冲洗过程中，逐步将合格监测点周边的小区进水水源打开。6点10分，所有监测点水质合格且数据稳定。详见图4。

4.3 切换后的工作

4.3.1 关注水质水压反映

在供水区域切换的当天及后续一段时间内，加强对于切换区域的用水问题的关注，特别是水质问题的投诉。

4.3.2 更换水表

在切换后，对部分旧表、表信息不全、不符合本公司表务管理要求的水表进行更换，同时进行用户信息的补全、录入等工作。

4.3.3 管网改造

在完成切换工作后，该区域管网的运行维护纳入我方日常管网安排中，利用养护抢修加强对基础信息的收集，优先对区域内的老旧管道实施改造。

4.3.4 产销差监控

为了便于后续对切换区域的产销差管理，在接入点处安装流量仪监控总供水量，切换区域可认为是一个二级分区。

5 结语

5.1 切换准备

管网资料是成功完成切换的基础，对管网不明的区域需提早做好关键节点的物探和确认工作，并在施工前对主要控制节点进行校核。在时间及条件允许的情况下，利用水力模型计算可以帮助判断管网连接关系、水流方向变化和影响范围。对外服务的准备也是重要工作，内部提前培训，外部及时通知到位，可以最大程度减小服务投诉压力。

5.2 过程控制

切换过程中，双方应协同指挥，将资源、信息整合后统一调度。在实施时密切关注每个监测点的压力和水质数据，根据数据做出决策，并充分考虑管道高程、排气阀设置、排污口位置等，采取准确应对措施，减少影响。

5.3 切换水质控制

日常管网在平稳运行状态下，处于平衡状态，浊度稳定。在管网切换中，断水及不同水源的水质差异都会打破平衡，直观表现为浊度显著上升。因此在并网时要考虑管道流速变化、原管道材质、管底沉积物情况、不同水源的水质差异等情况。必要时可以在施工前通过定向的预冲洗和区域管网改造解决隐患。

5.4 分区计量

在切换同时考虑管网分区的设置，有利于日后管道更新、未知管网确认、产销差分析等工作。

图4