極寒氣候?qū)ι虾Ｖ行某菂^(qū)供水安全保障的影響及應(yīng)對措施

金勰

【摘要】2016年1月下旬 上海遭遇嚴(yán)重寒潮侵襲 一月 中心城區(qū)供水管線發(fā)生大量管損事件城區(qū)大面積供水壓力不足 管網(wǎng)壓力監(jiān)控設(shè)備大量受損 中心城區(qū)日供水總量歷史最高，針對這一情況做出分析提出在應(yīng)急狀態(tài)下的措施和建議，為應(yīng)對提供科學(xué)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】上海市；供水管網(wǎng)；寒潮；2016年

引言

2016年1月下旬，上海遭遇35年最強寒潮侵襲，徐家匯氣象站1月24日上午8時實測最低氣溫降至零下7.2℃。在此次強寒潮期間，上海中心城區(qū)供水管網(wǎng)集中爆發(fā)大口徑管損事件；在冬季日供水總量創(chuàng)歷史新高；出現(xiàn)管網(wǎng)水質(zhì)短時大幅度波動等異?，F(xiàn)象。本文通過收集整理相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析研究，在宏觀層面給出在極寒氣候條件下保障上海中心城區(qū)供水安全的應(yīng)對措施。

1、寒潮對上海中心城區(qū)供水造成的影響

1.1 大口徑（DN500及以上）供水管道管損事件的情況與分析

根據(jù)上海市供水相關(guān)部門數(shù)據(jù)，2016年1月份上海中心城區(qū)累計共發(fā)生DN500以上管損事件62起（其中46起發(fā)生在1月下旬寒潮侵襲期間），較去年同期（2015年1月份共24起）增長158.3%，環(huán)比2015年12月大口徑管損次數(shù)同樣大幅增長。在短時間內(nèi)集中爆發(fā)管損事件數(shù)量之多，近年來十分罕見。

1.1.1 管損與溫度的關(guān)系

通過收集寒潮期間上海氣象站歷史氣溫數(shù)據(jù)以及上海供水部門大口徑管損事件記錄信息，建立圖表對比1月份每日氣溫與該日發(fā)生管損事件次數(shù)的關(guān)系，如圖1所示。根據(jù)上海中心氣象站數(shù)據(jù)，上海中心城區(qū)從22日（當(dāng)日最高溫度為5℃）開始迅速降溫，于24日早晨8時21分跌到最低值零下7.2℃，在短時間內(nèi)溫差達(dá)到12℃。

對比查閱上海供水部門大口徑管損詳情記錄發(fā)現(xiàn)，上海中心城區(qū)于24日中午開始集中爆發(fā)大口徑管損事件（管損次數(shù)為7次），并在次日25日管損次數(shù)達(dá)到最高峰，單日管損事件多達(dá)11次。

目前中心城區(qū)多數(shù)供水管網(wǎng)為鋼管或鑄鐵管，此類金屬管對于溫度變化較為敏感。氣溫驟變后，管道發(fā)生收縮與膨脹，承受較大的縱向交變應(yīng)力，加重金屬疲勞破壞，最終導(dǎo)致管損。因此急劇的溫差變化是這次寒潮期間爆管事件集中爆發(fā)的重要原因。

1.1.2管損與供水、用水模式的關(guān)系

查閱相關(guān)記錄，將此次寒潮期間發(fā)生的管損事件按照不同時段進(jìn)行劃分并建立表格，如圖2所示。可見午后13時、16時和晚間22時這三個時段明顯是管損事件高發(fā)時段。

其中13時、22時兩個時段為中心城區(qū)供水企業(yè)午后和晚間上水箱時間，16時則正好是居民用水晚高峰。在上水箱時間段里供水企業(yè)會通過增開增壓泵、水庫泵的方式來提升自來水廠和泵站的出廠、出站水壓，此時段管網(wǎng)平均壓力會處在較高水平達(dá)到200Kpa以上。在居民用水晚高峰時段，城區(qū)管網(wǎng)會因為居民集中用水而出現(xiàn)平均壓力大幅下降的情況，為滿足居民用水需求，供水企業(yè)同樣會采取相應(yīng)措施來提升相關(guān)區(qū)域的自來水廠和泵站輸出壓力。

由此可知，由于供水管網(wǎng)在這些時段處于高壓狀態(tài)，因此供水管網(wǎng)的管損幾率增高。再者由于自來水廠進(jìn)行開停機泵的操作，會造成管網(wǎng)水壓的劇烈波動，加重正、負(fù)水錘效應(yīng)，并最終在管網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)造成破壞導(dǎo)致管損。

1.2 供水日均總量異常增長的情況與分析

由于中心城區(qū)管網(wǎng)存在大量管損點，導(dǎo)致供水管網(wǎng)壓力普遍低于警戒值160Kpa，為保證市民正常生活用水，供水企業(yè)采取增開出廠輸水機泵或提高輸水機泵功率的方法，以此保證中心城區(qū)的管網(wǎng)壓力，但同時也導(dǎo)致了大量自來水漏損的現(xiàn)象。中心城區(qū)日供水量在1月28日達(dá)到歷史最高值。

1.3 寒潮期間管網(wǎng)水質(zhì)波動的情況與分析

在中心城區(qū)爆發(fā)大規(guī)模管損事件后，隨著管網(wǎng)搶修工作的開始，管網(wǎng)頻繁的閥門開啟與、關(guān)閉，加上在搶修管網(wǎng)時無可避免的經(jīng)常需要開挖道路等工程，管網(wǎng)，同時發(fā)生了供水管網(wǎng)水質(zhì)明顯波動現(xiàn)象，多地，大范圍，水質(zhì)指標(biāo)管網(wǎng)濁度出現(xiàn)了明顯的波動，突升明顯。

2、應(yīng)對措施

2.1 短期應(yīng)對措施

上海作為特大型城市，老舊管網(wǎng)設(shè)備改造存在一定的阻力與難度，短期從根本上徹底扭轉(zhuǎn)這一局面并不現(xiàn)實。上海應(yīng)設(shè)立供水應(yīng)急響應(yīng)中心并制定預(yù)案，做好應(yīng)對媒體預(yù)案，聯(lián)動供水熱線等現(xiàn)有組織機構(gòu)，在發(fā)生大規(guī)模管損事件時做好斷水低水壓區(qū)域的民眾信息告知工作。

2..2 加強模型GIS等數(shù)字系統(tǒng)

GIS能協(xié)助快速、準(zhǔn)確地定位爆管位置、搶修停水影響范圍，通過管網(wǎng)運行狀態(tài)分析，可快速分析爆管原因。GIS數(shù)據(jù)庫的建立，能掌握管網(wǎng)安全薄弱環(huán)節(jié)，對易發(fā)生爆管管段進(jìn)行重點監(jiān)測，并注重供水管網(wǎng)安全調(diào)度，可有效降低爆管率。

2.3 進(jìn)行管網(wǎng)改造

管網(wǎng)爆管資料可作為管網(wǎng)改造的依據(jù)，爆管相對集中的管段應(yīng)為管網(wǎng)改造的重點，在不均勻沉降造成爆管多發(fā)段應(yīng)考慮加裝伸縮節(jié)或柔性接頭，氣囊水擊多發(fā)段加裝排氣閥，通過有針對性的改造消除管網(wǎng)爆管隱患。

3、結(jié)語

城市供水管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分保障作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，供水管網(wǎng)的管損，別提，會對城區(qū)供水水壓、供水水量造成較大影響，影響區(qū)域大，會對市民用水造成很大影響，同時部分漏水爆管會影響道路交通，或者造成商鋪進(jìn)水，造成進(jìn)一步經(jīng)濟(jì)損失，通過此次事件的分析可知，加強供水企業(yè)業(yè)務(wù)管理是預(yù)防災(zāi)害發(fā)生的關(guān)鍵。供水服務(wù)的管理是全方位的，因此要求供水企業(yè)管理者對工作質(zhì)量、安全、成本、文明服務(wù)等采取正規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化管理，以期保證安全供水，同時取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭洪英.舊城區(qū)供水管網(wǎng)改造措施分析[J].經(jīng)營管理者，2015（03）：332.