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河北平原区村内供水管网水表井及其方案浅析

2023-03-18户广勇

河北水利 2023年6期
关键词:新型材料水表供水管

□户广勇

农村饮水工程是民生工程,关乎广大农村居民的切身利益,是脱贫攻坚、乡村振兴的重要保障。作为农村饮水工程中“从源头到龙头”“最后一公里”的水表井,是用来安装末端用水户水表和闸阀等设施,便于农村饮水工程运行管理所配套的附属构筑物,有利于供水安全、精准计量、工程高效运维和便捷管护。在乡村振兴战略中水表井作为农村供水工程的重要组成部分,也是展示农村基础设施的主要窗口,是实现乡村振兴、美丽乡村建设的重要内容。

近年来,随着农村饮水工程的推进,水表井的型式及结构类型也日益增多。目前工程常用水表井主要有砖砌水表井、混凝土水表井和新型材料水表井3 种,各种水表井在工程实践应用中均有利弊。基于水表井在农村饮水工程中的重要地位和作用,本文对各种水表井结构特点、适用环境及存在问题等多方面进行了总结,为推进农村饮水安全工程建设与发展、完善乡村基础设施建设提供参考。

1.砖砌水表井

水表井按安装水表个数分为单户水表井和集中水表井。水表井井体一般采用方形或圆形,主要由井底板、井壁、井口、井盖几部分组成。砖砌水表井底板一般采用素混凝土底板,厚度约20cm;井壁由黏土砖或混凝土砖水泥砂浆砌筑而成,一般井壁厚度约24cm;井口处采用钢筋混凝土盖板或预制井圈井盖,井盖大小可根据运行管理需求设置;井体的高度随供水管道覆土深度设计进行调整。

砖砌水表井具有结构简易、施工便捷的特点,但建设过程耗费工时相对较多、工期长、人工成本相对较高;井体耐久性较差,井室易进水与杂物,维护费用较高;由于材料性能的原因,砖砌水表井的防渗效果不好,实际运行时渗水、潮湿的环境会引起水表及阀件的锈蚀,影响其使用寿命。

2.混凝土水表井

混凝土水表井是在砖砌水表井的基础之上发展而来的,按照施工方式可以分为现浇式和装配式。现浇式混凝土水表井制作过程较为繁琐,需经绑扎钢筋、安装模板、浇筑混凝土、养护、脱模等程序,施工时间相对较长且对施工场地空间要求较高,因此现浇式混凝土水表井一般不用于村内供水管网中,而多应用于长距离输水管道。装配式混凝土水表井优化了施工程序,将现场支模浇筑改为工厂标准化预制生产,施工时运至现场进行组装,是目前村内供水管网工程中常用的水表井型式。

装配式混凝土水表井规格尺寸可根据现场实际情况个性定制,较砖砌水表井具有施工周期短、坚固耐用、稳定性强的优点,具有较高的应用价值,但施工成本相对较高。该类井体抗渗效果较砖砌水表井稍好,但井室同样易受水及杂物影响,维护成本较高,且不能避免对水表及阀件的锈蚀影响。

3.新型材料水表井

随着物联网科技、智慧水务建设的推进,物联网智能水表已逐渐应用于农村供水工程中,物联网智能水表的本身特点对其工作环境提出了更高的要求。传统砖砌和混凝土水表井由于本身材质的原因其防水防潮性能非常有限,不能有效隔绝地下潮湿环境,且会影响物联网信号传输,鉴于以上现实条件,新型防腐、防渗、抗老化、绝缘、隔热的高强度材质水表井应运而生,其中以SMC树脂模压水表井和增强塑料水表井为典型代表。

SMC 树脂模压水表井主要原料是不饱和树脂和玻璃纤维,该水表井突出的表现是刚性强,在强大土压力作用下不变形、不扭曲、不断裂,其物理性能是一般热塑性材料及其他增强材料所不能比拟的。增强塑料水表井主要原料是聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE),经注塑工艺制作而成,该种水表井具有高强度性能的同时具有一定韧性。

新型材料水表井结构简单、安装便捷,基本不受气候环境和施工场地的影响,适用范围较广。因其工程成本主要为井体购置费用,所以新型材料水表井造价受材料价格影响较大。由于新型材料具有耐酸碱、耐腐蚀和保温性强的特点,该类水表井较前两者具有较好的耐久性、保温性和密封性,且日常维护费用较低。从该类水表井自身来说,通过优化井体结构、采用密封配件及相关措施,基本能够保证井体强度、防渗效果和信号传输的需求,但其受施工质量的影响较大,井体周围回填土压实度控制不好或安装胶圈等密封措施不到位均会使水表井丧失防渗性能。因此村内供水管网工程采用新型材料水表井时,应严格控制施工质量,保证水表井充分发挥产品性能。同时施工及运行使用过程中应做到权责明确,避免施工和产品质量问题的纠纷。

4.表井一体化集成方案

表井一体化集成方案是指供应商将水表和水表井一体化集成安装后运送至采购方使用,采购方只需对集成后的表井进行外接管连接,无需安装水表及其附属零部件,井口透明可视,初次安装和后期维护均不破坏表井整体密封结构的方案。该方案主要适用于物联网水表及智慧水务的建设。表井一体化集成方案较其他几种水表井节省了施工成本、缩短了施工周期,且井体内的完全密闭状态保证了防水防潮,为物联网水表提供了良好的工作环境,延长了物联网水表的使用寿命,有效保障了物联网信号传输。同时,该集成方案突出了模块化,在规格尺寸及水表安装数量方面支持个性化定制,能满足各种工程条件的使用。另外,该方案也方便了各参建方的权责界定,在施工及运行过程中能够显著提高管理效率。

表井一体化集成方案受施工质量影响不大,基本解决了在农村供水管网工程中其他类型水表井存在的痛点问题,实现了除管材外主要材料的一站式采购,并为智慧水务建设其他扩展模块创造了条件。但表井一体化集成方案目前正处于起步阶段,关于该方案的实用性、经济性以及运行稳定性等均需通过实验及工程实践进一步改进和完善,为物联网水表普及及智慧水务建设提供基础条件。□

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