城市供水管網(wǎng)現(xiàn)狀及技術(shù)改造

蘇崇軍 饒?zhí)m蘭

摘要:目前城市供水管網(wǎng)存在的主要問題有:供水漏損率逐年增加，爆管事故頻繁，二次污染嚴重，供水服務壓力難以保證。問題的主要原因，一是管網(wǎng)老化；二是廠網(wǎng)不匹配；三是管材低劣超負荷運行；四是管道腐蝕嚴重，管網(wǎng)漏失，水質(zhì)下降的問題是目前困擾供水企業(yè)的一大難題，也是必須要抓且要徹底解決的現(xiàn)實問題。這里結(jié)合本人和信陽市城區(qū)供水管網(wǎng)改造建設的工作實踐談幾點體會。

關(guān)鍵詞:管道腐蝕；二次污染；管網(wǎng)改造；管網(wǎng)漏失

城市供水管網(wǎng)是城市重要的基礎(chǔ)設施，是賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，被稱為城市的“生命線”。它的維護管理水平的高低直接影響到市民的日常生活、工廠企業(yè)的生產(chǎn)運轉(zhuǎn)。在經(jīng)濟發(fā)展、城市化建設日益加快的今天，供水管網(wǎng)存在的問題不但影響居民的用水安全，也影響了供水企業(yè)的社會和經(jīng)濟效益。

目前，我公司現(xiàn)有湖東水廠，南灣水廠兩座水廠，日供水能力26萬噸，供水主管網(wǎng)1200多公里，城市供水管網(wǎng)存在的主要問題有:供水漏損率增加，爆管事故頻繁，部分區(qū)域供水服務壓力難以保證。問題的主要原因，一是管網(wǎng)老化，二是廠網(wǎng)不匹配，三是管材低劣超負荷運行，四是管道腐蝕嚴重。水質(zhì)下降，水壓、水量受老管網(wǎng)限制的問題是目前困擾供水企業(yè)的一大難題，也是必須要抓且要徹底解決的現(xiàn)實問題。它對提高居民的健康生活水平，減少企業(yè)的生產(chǎn)成本，保證供水企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，都具有重大的現(xiàn)實意義。由于過去在設計、施工、管材等方面的種種原因，供水系統(tǒng)存在著亟待解決的問題。原敷設的無內(nèi)襯管道已基本腐蝕，管道內(nèi)壁結(jié)垢現(xiàn)象嚴重，當水壓水量波動時就容易形成鐵銹水，嚴重影響了企事業(yè)單位和居民的生產(chǎn)生活，要求改善水質(zhì)、提高市政管網(wǎng)壓力的呼聲強烈。

1. 供水管道腐蝕的現(xiàn)狀

自來水在輸送過程中受到管道的“二次污染”是主要原因，引起“二次污染”的主要原因又是管道腐蝕產(chǎn)生的銹蝕物。為此，我們對全市的供水管道，根據(jù)不同的使用年限、不同的管材、管徑等因素，選擇了幾個調(diào)查點，對管道內(nèi)壁的腐蝕情況進行了取樣調(diào)查，從調(diào)查的情況分析，凡是沒做內(nèi)襯的管材，使用5年以上均百分之百地被銹蝕，尤其是普通鑄鐵管材更為明顯，從管道中取出的銹塊，大的直徑約有4-6厘米，可見管道腐蝕的嚴重性。

供水管道內(nèi)部嚴重的腐蝕結(jié)垢，在流速偏低或滯留水的管網(wǎng)末端，一旦管內(nèi)水流改向或突然加快時會引起水渾濁、發(fā)黃。內(nèi)部沉積結(jié)垢造成管徑斷面縮小，有的DN100管的斷面僅相當DN50管的斷面或者更小，嚴重影響管網(wǎng)水質(zhì)及輸水能力。管道縮徑很厲害，影響水質(zhì)水壓，加大了管網(wǎng)運行負荷。

早期鋪設的供水管道所使用的管材大都以普通鑄鐵管和鍍鋅鋼管為主，并很少有內(nèi)襯。這些受腐蝕管線成了城市供水水質(zhì)的最大污染源，也成了供水企業(yè)的一塊心病。

2. 管內(nèi)銹蝕對供水水質(zhì)的影響

由于長期受到水的腐蝕作用，管內(nèi)壁上生成一種含有多種成分和細菌的“生長環(huán)”，它的厚度主要受水質(zhì)、管道材料和使用時間的影響，這些銹垢上所含的多種成分和細菌，會溶于水中，使水質(zhì)受到“二次污染”。

還有管道結(jié)垢后，水質(zhì)“二次污染”，使水中余氯被有機物消耗殆盡，所以細菌的總數(shù)增加，在這些細菌中有病原菌，也有對管道起腐蝕作用的細菌。這些各種各樣的細菌，有的嚴重影響水質(zhì)，有的則加劇了管道腐蝕，從而縮短管道的使用壽命。舊管道內(nèi)沉積和銹蝕的日益嚴重，不僅降低了供水能力，還導致管道內(nèi)水質(zhì)惡化。因此，加強給水管道的科學管理，正確解決管道內(nèi)的沉積銹蝕，是提高效益、節(jié)約資金、搞好服務的一項重要措施，它既能改善供水水質(zhì)，又可延長管道的使用壽命，有不容忽視的經(jīng)濟效益和社會效益。

3. 供水管網(wǎng)改造技術(shù)要點

在實際中，現(xiàn)狀管網(wǎng)是依據(jù)若干年的規(guī)劃和建設積累而成的，可能會遇到局部管網(wǎng)規(guī)模與城市發(fā)展速度相比相對滯后的問題。這就涉及到長遠利益與當前利益的取舍問題：是爭取資金加大投資力度改善供水能力，還是“縫縫補補又三年”，過幾年再說。隨著城市發(fā)展速度的加快，最好能結(jié)合城市改造的步伐，逐步調(diào)整輸、配水管網(wǎng)的不利點、不利管段。這需要對供水管網(wǎng)監(jiān)測提出要求，在技術(shù)條件允許的情況下，要對全市管網(wǎng)進行動態(tài)監(jiān)測，甚至可以進行數(shù)字建模、電子模擬，對本地的管網(wǎng)狀況做到了然于胸，以便為合理調(diào)整、優(yōu)化管段提供依據(jù)。這也是供水企業(yè)科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的一個方向。

3.1要循序漸進，突出重點。城市供水管網(wǎng)改造區(qū)域面廣，改造工程量大，并且涉及到其他市政基礎(chǔ)設施，應當與城市改造、城市道路建設、其他市政管線的建設統(tǒng)籌協(xié)調(diào)進行。當前改造的重點，應當是結(jié)合有關(guān)市政建設，以承上啟下的主干管改造為主。認真做好城市供水管網(wǎng)普查工作，建立管網(wǎng)技術(shù)檔案，制定管網(wǎng)改造規(guī)劃，有計劃地對使用年限超過５０年和嚴重老化的管網(wǎng)進行改造，加快管網(wǎng)改造規(guī)劃的實施，要優(yōu)化管網(wǎng)布局和工程技術(shù)方案，加強對工程項目的協(xié)調(diào)和監(jiān)管，保證工程的順利實施和質(zhì)量安全。

具體實施時，根據(jù)群眾對水質(zhì)水壓不足反映強烈的路段盡早改造，并結(jié)合市政供水管網(wǎng)分布的具體情況，制定詳細的改造實施規(guī)劃。老城區(qū)范圍內(nèi)管網(wǎng)改造難度大，其中會涉及到老管道使用年限長，管道上帶用戶較多，支線管道的分布不能確定具體位置，其他綜合管線密布地下，道路開挖影響交通和改造時間緊等實際問題。所以，必須制定詳細的設計改造方案。供水管道改造前必須仔細查勘現(xiàn)場，選擇合理的管線埋設位置，確定老管道用戶使用區(qū)域，并查看管網(wǎng)圖，分析主管道、分支管道、過街管道的走向及具體分布情況。通過用水量計算確定新管道管徑，制定新舊管道碰接的具體技術(shù)措施。管道具體敷設時，溝槽開挖需對沿線用水分支管道的具體位置做好標記，并取得各管線單位的有效配合，通過查看、探測、推斷、詢問、現(xiàn)場跟蹤等方式周密的進行管道改造施工，新管道鋪設完成并合理預留好各個分支三通后，集中力量對沿線用戶管道進行對接安裝，啟用新管道再報廢原供水管道。與此同時，做好合理的沿線停水計劃，避免給居民生活造成過多的不便。

3.2綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟因素，積極采用新型管材。管材的選用，積極推廣新型管材。按因地制宜的原則，推廣使用球墨鑄鐵、各類給水塑料管以及質(zhì)量好的鋼筋混凝土管，保證安全供水和防止水質(zhì)二次污染，滿足城市供水需要。加強對陳舊老化的供水區(qū)域進行維修、改造更新，減少漏水。大口徑的供水管，宜采用鋼管或球墨鑄鐵管，運輸方便和施工場地寬敞的也可以選用普通預應力砼管，玻璃鋼管由于易老化而應慎用；中小口徑的供水管，宜經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較選用球墨鑄鐵管、PVC管、PE管、PPR管或鋼塑復合管材。淘汰灰口鑄鐵管、冷鍍鋅鐵管、普通砼管、含鉛PVC管等易爆、易裂、易銹、易污染的劣質(zhì)管材。

3.3采用新的施工技術(shù)。第一，管道必須考慮環(huán)氧樹脂或水泥砂漿襯里等防腐措施；第二，盡可能采用柔性接口，焊接鋼管要考慮安裝伸縮節(jié)；第三，施工時應積極采用內(nèi)襯管滑（拉）入襯裝、管道翻襯、爆（碎）管襯裝、定（導）向鉆技術(shù)、管內(nèi)壁噴涂等非開挖技術(shù)。

3.4優(yōu)化管網(wǎng)設計。第一，要結(jié)合市政管線發(fā)展情況，進行地下管線的綜合規(guī)劃設計，有條件的宜發(fā)展共同溝（市政綜合管廊）；第二，進行管網(wǎng)優(yōu)化設計，改善供水服務壓力，促進城市供水節(jié)能。

3.5加強管理，保證管道設計和施工。由于設計和施工的原因，造成管道安裝完后導致管道發(fā)生位移而爆管。這種位移包括基礎(chǔ)不均勻沉降的影響和受到外部壓力的影響，特別是需回填土改造的道路，因回填土密度達不到標準，產(chǎn)生縱向彎曲，導致管道失穩(wěn)，在接口、腐蝕點等最薄弱處產(chǎn)生破裂而漏水。加強管理，抓好管道工程施工安裝，施工中要特別注意的事項：做好管道基礎(chǔ)處理工作，管道基礎(chǔ)一定要平整，管道周圍不得有硬塊或尖狀物，遇軟地基時要回填沙石分層夯實；支墩的后背必須緊靠原狀土，若有空隙要用相同材料填實；回填土必須夯實，密實度應達90%以上，車行道必須回填雜砂石，回填時不能從一邊側(cè)邊沖壓管道；嚴格材料的驗收、檢查制度，管道在搬運、存放時要按要求執(zhí)行，鋼管及鋼制件按標準嚴格進行防腐；排氣閥的設計認真對待供水管道中排氣閥的設置。管道中因水錘造成的氣囊?guī)淼谋苁鹿蕦矣邪l(fā)生，所以閥門有必要進行精心設計和施工，特別是在主干管、地勢落差大的輸水管道上的閥門更應認真對待。嚴格按照施工圖及施工規(guī)范安裝，不可隨意變更設計。做好管道試水試壓工作，嚴格按驗收規(guī)程進行，認真做好管道施工竣工圖繪制，及時歸檔備案，方便管網(wǎng)維修、管理。

3.6加強供水管網(wǎng)監(jiān)測，提高城市供水管網(wǎng)的漏損檢測水平。供水管網(wǎng)遍及整個城市，涉及千家萬戶，它應該是封閉的、承壓的，但由于管道年久失修或其它管線等施工的干擾，供水管網(wǎng)的漏水現(xiàn)象始終是存在的。據(jù)統(tǒng)計，以全國城市年售水量222.49億m3計，一大漏失的水量就達1524萬m3，比五座直轄市的供水量總和還多，相當于每秒漏夫176．4m3的水，這是一項不可低估的水資源損失。在我們這么一個水資源相對緊缺的國家里，節(jié)省水資源尤為重要，作為供水行業(yè)的管理工作者，應不斷地把降低管網(wǎng)漏失率作為檢驗管理水平的一項主要指標，促使企業(yè)管理工作的改進。

開展管網(wǎng)漏損研究，進行區(qū)域性檢漏，提高暗漏檢測的準確率。特別是配水干線和分支供水管網(wǎng)，是管網(wǎng)漏損的主要發(fā)生范圍。供水管道埋設比較淺的，容易確定暗漏漏點位置，但仍有不少數(shù)漏點因地理條件等原因需要再三檢測才確定位置，甚至有些漏點沒有冒漏到路面而沒能及時測定、修復，當我們找到漏點，漏水情況已經(jīng)擴大或已經(jīng)漏失很長的時間。通過開展漏水檢查，提高暗漏探測的準確率，減少漏點的查找、修復時間，能有效地控制管網(wǎng)漏損。成立專業(yè)的檢漏隊伍，配備先進的檢測設備(如噪音記錄分析、相關(guān)儀等)，充實相應的技術(shù)人員，實行經(jīng)濟責任制，獨立核算，有效地開展檢漏、修漏工作。加強管網(wǎng)巡檢工作，把管網(wǎng)分區(qū)域落實到人，定期巡檢、維護；同時也要充分調(diào)動群眾的積極性，把發(fā)現(xiàn)的漏水問題及時報自來水公司，在一定程度上能有效降低管網(wǎng)漏損率。

參考文獻：中國建設信息水工業(yè)；

中國供水節(jié)水報；

中國水利報；