城市供水管网现状与技术改造探讨

2020-01-17张志聪

智能建筑与智慧城市 2020年10期

关键词：供水管管网供水

张志聪

（四川昱辰恒林工程项目管理有限公司）

1 现阶段城市供水管网现状

1.1 水量和水压不足

由于部分旧供水管网其管径非常小，当长时间使用后，管壁内会出现结垢、漏失、沉积等情况，会增加内壁的粗糙性，影响到正常水量和水压，尤其是在城市用水的高峰区，水量和水压不足的问题会更加明显。

1.2 水质二次污染

管道结垢、沉积等情况会导致水资源二次污染，直接影响到水质标准，使得用户用水质量得不到保证，也会非常容易引发水质事故。

1.3 管网渗透问题

由于旧的供水管网受到了锈蚀、漏失等侵害，所以会在不同程度上出现明漏、暗漏等问题，长期如此会严重消耗水资源，导致能源被浪费，也会在很大程度上增加供水成本，如果没有及时解决，将会对道路、建筑等安全造成严重危害，甚至会产生人身安全问题。

1.4 事故率高

由于旧的供水官网使用的管道材质不合理，在加上长时间的铺设，导致工期周期长，所以非常容易发生水管爆裂、渗漏等问题，会对居民正常用水需求受到严重影响，因而非常容易引发安全事故。

1.5 管道材质问题

旧供水管网的管材主要是镀锌管、内外防腐的钢管，还有一些是灰口的铸铁管，这些材质如果长时间使用，则会出现不同程度的问题，后期管理维护不够完善，所以会导致出现严重的管网老化以及损坏现象，影响正常供水质量。

1.6 供水方式缺乏合理性

在绝大多数中小城市中，主要是以树状供水管网为主，此种供水管网虽然具有管线短、投资小等优势，但如果需要在供水管网中部分区域进行整改时，会使用塑料管进行改造，这种材质的改变，其目的是为了保证原有供水压力。但是通过这种改造方式，不仅会使得供水总水量增加，还会造成水资源的浪费。另外，在实际管道运行中，由于供水量不均，会导致部分管道水量超标，而其他管道用水量短缺的情况[1]。

2 供水管网引发安全事故的因素分析

2.1 管道自身质量因素

供水管网引发安全事故最根本的原因就是管道自身存在质量问题，进而导致出现不同程度的安全问题。首先，要知道供水管网本身使用寿命有限，如果长时间使用超过了寿命期限，则会严重影响其使用质量，当局部长期受到磨损后出现老化、腐蚀，则会导致管道变的薄弱进而引发漏损。其次，从大多数安全事故情况看，主要以中小口径管道居多，分析其发生安全事故的原因，与管径选择不合理有着直接的关系。一般情况下，如果给水管道口径较大，则会有较大的承压能力，因此，可以承受住大温度应力、水锤效应，这就会降低出现漏损事故的几率。最后，不同的材质其强度、抗腐蚀性、使用寿命等方面多存在很大不同，会直接影响管道使用情况。比如，球墨铸铁管、钢管等材质，具有较强的强度、抗腐蚀性，如果管道选用这些材质，则可以有效降低安全事故的发生。

2.2 人为因素

供水管网发生安全事故，也可能会受到人为操作影响。主要表现在以下几方面：

①城市供水管网缺乏合理的设计，部分城市供水管网在最初设计规划中，缺乏长期目标，并没有与城市未来发展规划相互结合，导致供水管道设计流量无法满足城市实际需求，在实际投入中出现了较多的破损。从管道布置方式到接口再到支撑，这些方面都没有进行合理设计，这使得外界因素干扰会对供水管道内部的压力分布造成严重影响。再有，部分供水管网在设计中并没有计算管道水锤，因而在防范措施上非常欠缺，最后引发安全事故。

②由于在城市发展过程中，很多管网都铺设在地下，非常复杂，而部分建设工程缺乏对城市地下管网的了解，所以在施工中会出现挖断供水管道的情况。

③部分供水管网建设质量不符合标准，这也会增加安全事故的发生几率。比如当管道在防腐方面出现问题时，相关技术人员没有及时处理或者在处理过程中马马虎虎，应付了事，不仅没有处理好反而导致腐蚀速度加快。对于存在防腐问题的管道仍然继续使用，如将会导致管壁不断变薄，在强度方面与标准相差甚远，最终引发爆管。还有部分管道在焊接方面存在较大的质量问题，主要是因为应力过于集中，在实际使用时产生裂缝，引发爆管事故。

除此之外，如果供水管网管道内部出现锈蚀问题，也会直接影响到供水水质。在长期腐蚀下，供水管网的管道内壁会发生变化，比如出现一些锈垢、细菌等有害物质，一旦这些物质溶于水，则会降低原本安全水质的质量，进一步增加管道腐蚀速度，管道供水能力也会受到影响，如果人们长期使用这种水质，则会直接影响到人体健康问题。

3 城市供水管网技术改造的有效策略

3.1 明确供水管网技术改造标准

改造供水管网技术需要遵循一定的标准，最终满足城市实际发展需求。①改造供水管网，需要将城市建设发展的总体规划作为基础背景；②及时改造不良管道，提升供水管网的水质；③为了实现安全供水，需要对易爆管道进行更换；④适当加大局部管道口径，进而提高服务水平；⑤对于管道材质、设备等的选择，要进行择优选择，有效降低管道漏失率；⑥在实际应用中完善供水管网相关附属设施。

3.2 科学合理择优选择管材

对于供水管网管材的选择，需要结合城市供水要求和以及管道材质特性。可以使用钢板直缝的焊管，能够满足实际需要；而铸铁管虽然成本低，但是灰口铸铁管不稳定性较高，事故率高，不建议使用；预应力混凝土管不仅工艺简单，而且价格低，符合我国供水管网建设经济性要求，但也存在喷浆质量问题，而且不好控制施加的预应力。

对于管材的选择主要从技术、经济两方面因素综合考虑。如果是大口径的供水管，钢管、球墨铸铁管是首选，预应力混凝土管、PCCP 供水管则可以应用到施工场地宽大、运输方便的工程中。而对于中小口径的供水管道，则可以选择PVC 管和PE 管等[2]。此外，还会涉及到设置阀门的选择，要选择开关灵活、严密、压力足、无内泄和外漏情况的阀门。

3.3 改造分主次，突出重点

城市供水管网技术改造工程量较大，也会对其他基础设施造成严重影响。所以在供水管网改造前，需要做好与道路、管线等建设的协调，并结合市政其他建设项目进行合理改造。

在实际开展技术改造中，结合实际调查，需要先解决管网出现的水质水压不足问题，并在现有供水管网分布基础上制定改造方案。在具体实施前，应当根据实际情况画出地下管线分布图，在分布图中找到合理的位置，实施管道埋设，同时还需要对用户区域的主支管道情况进行了解，还有过路管道的走向以及分布情况，掌握这些情况后计算出所用水量总量，而后确定管道管径。值得注意的是，在管道埋设过程中，施工单位应当与隐蔽管线单位积极合作，标记好沿线具体位置，并合理预留各分支三通，最终逐步完成施工。

3.4 优化施工技术及管网设计

在施工中要充分应用新施工技术，比如使用环氧树脂处理管道防腐情况，采用柔性接口。对于管道的焊接，如果是钢管则需要考虑安装伸缩性。同时，可以使用非开挖施工技术，进而减少对道路工程的影响。更重要的是要不断优化管网设计，如果条件允许可以发展城市管廊，也可有效改善城市供水服务。

3.5 加强科学管理

从目前城市供水管网管理情况看，存在管理维护不到位、管理单位缺乏责任感等问题，这也会对管网自身质量造成影响，进而影响到供水质量。所以，需要全面加强科学管理，促使供水管理系统更加完善、科学、合理，有效处理供水相关信息和用户缴费问题。此外，需要加强各个公共事业管理部门的配合，在此基础上不断完善相关附属设施建设。