城市供水管网现状分析与技术改造

城市供水管网现状分析与技术改造

靳洪杰

菏泽市自来水公司 山东省 菏泽市 274000

摘要：为了有效提升城市供水管网的质量及运营效力，不仅要充分考虑到城市供水管网的具体情况及存在问题，还应该利用科学的管道技术，解决城市供水管网中存在的主要问题，推动社会的正常运行，为城市居民创造高质量的生活环境。

关键词：城市供水管网现状分析与技术改造

前言：通过对城市供水管网现状的分析，提出了供水管网技术改造的具体措施。希望能为供水管网工作提供参考依据。

一、城市供水管网现状分析

(1)水量和水压不足。一些旧供水管网的管径太小，在长期使用中存在结垢、沉积、漏失的问题，其内壁也比较粗糙，会出现水量和水压不足的问题，特别是在城市用水的高峰区，这一问题更加显著。

(2)水质存在二次污染。当前很多旧供水管网都存在锈蚀、结垢和沉积现象，使得流经的水资源被二次污染，与出厂的水质相比其水质更差，直接影响到用户的用水质量，容易引发水质事故。

(3)存在渗透问题。旧供水管网由于锈蚀和漏失，会出现明漏、暗漏问题，加大水资源和能源的消耗，也使得供水成本加大，容易使道路和建筑存在严重的安全隐患。

(4)事故发生概率较高。管道材质存在问题，并且旧供水管网的铺设使用时间太长，因而容易出现水管爆裂和渗漏的问题，无法达到安全供水的要求，因此其发生事故的几率较高。

(5)旧管材质量不足。一般旧供水管网采用的管材，主要是镀锌管、灰口的铸铁管和内外防腐的钢管等，长期使用中管材、防腐、接口和附件等方面会出现问题，再加上当初的规划不足，缺乏有效管理维护等，会加快管网的老化和损坏。

(6)树状供水方式存在不足。当前很多中小城市采用的管网形式多是树状的，这种形式的供水管网，有着管线短和投资小的优势，但也存在缺陷，就是在改造局部区域的供水管网时，会将旧有管网管材改装为塑料管，不会改变原有供水压力，但供水中的总水量有所增加，会产生严重的水资源浪费。在管道运行中，部分管道还会出现水量超标的情况，导致其他管道的用水量短缺。

二、2 供水管网出现安全事故的原因

2．1管道自身因素。管道自身存在质量不足的问题，会引发质量问题和安全问题。首先，供水管网是有使用寿命的，管道在超期限使用中会加大其使用概率，同时在长期使用中部分部位会由于老化和腐蚀变得薄弱，容易引发漏损等问题。其次，不少中小口径的管道发生安全事故的频率较高，这与其不合理的管径选择有很大关系。通常情况下，给水管道的口径比较大，其承压能力也就相对较高，可以很好地承受大的温度应力和水锤效应，因此不容易出现漏损事故。最后，供水管道的材质会影响其强度、抗腐蚀性和使用寿命，比如球墨铸铁管和钢管等材质的管道其强度、抗腐蚀性较强，不容易产生安全事故。

2．2人为因素。在人为因素影响下，供水管网也会出现安全事故。存在的人为因素主要为以下方面：第一，城市供水管网的设计不合理，一些设计规划中没有考虑到城市未来的发展需要，使得供水管道的设计流量是不符合城市实际需要的，其破损几率也比较高。在供水管道的设计中，管道布置方式、接口和支撑等设计不够合理，也会使其容易在外界因素干扰影响下出现压力分布不均的问题。同时部分供水管网设计中忽略了管道水锤计算，且未有效设置防范措施。第二，在城市不断发展中，地下管网的布设也更加复杂，一些建设工程在施工前对城市地下管网了解不够，在施工中就会出现将供水管道挖断的情况。第三，部分供水管网的建设质量是不达标的，比如对管道的防腐处理不到位，使其腐蚀速度加快，在长期使用中其管壁会变薄而使强度降低，进而出现爆管的问题。一些管道则由于其焊接质量较差，存在应力集中的问题，在材料的屈服极限达到后无法使应力松弛而产生裂缝，最终发展为爆管事故。除了会引发安全事故外，旧有供水管网的管道内部锈蚀问题，还会对供水水质产生不利影响。在长期的腐蚀作用下，管道的内壁会存在锈垢和细菌，其溶于水后会造成水质二次污染，管道的腐蚀速度也会加快，管道供水能力进一步降低，在长期使用中还会产生水质超标的问题。

三、城市供水管网技术改造的有效策略

3．1供水管网技术改造的原则。进行供水管网技术改造时，要按照原则进行，保证其建设成果是满足城市实际发展需要的。(1)要以城市建设发展的总体规划为指导，对供水管网进行技术改造； (2)对不良管道进行改造，以提升供水管网的水质；(3)对易爆管道进行更换，实现安全供水；(4)在局部可以对管道口径进行适当加大，提高服务水平；(5)选择的管道材质和设备要品质优良，使管道的漏失率有效降低； (6)进一步对供水管网的相关附属设施进行完善。

3．2合理选择管道材质。在选择供水管网使用的管道材质时，要根据城市供水要求和管道材质特征来选择。钢管的使用范围较广，且有着较长的使用历史，比如钢板直缝的焊管等，其应用一般可满足实际需要；铸铁管的价格低，但灰口铸铁管采用的材料具有不稳定性，容易引发事故，因此不可将其用于供水管道改造；预应力混凝土管，其加工工艺较为简单且造价低，适合当前我国供水管网建设中的经济性要求，但其在制作中会出现不稳定喷浆的质量问题，且难以有效对施加的预应力进行控制。当前在供水管网改造中，要从技术因素和经济因素两方面来综合考虑选择管材。大口径的供水管可选择钢管或者球墨铸铁管，施工场地宽阔、运输便利的工程则可选择预应力混凝土管或者是PCCP供水管。中小口径的供水管道在考虑其经济和技术条件下，一般可选择PVC管和PE管等。在供水系统中，管道发挥着“动脉”作用，而管网的阀门则起着重要的控制作用，可以实现对管网中各个管道流量、流向和局部管网水压的调节控制，使供水管网可以正常运行。在选择和设置阀门时，注意其开关要灵活、严密，在开启时压力比较足，不会出现内泄和外漏的情况。

3．3改造过程要由浅入深突出重点当前很多城市的供水管网的建设历史都比较长，且布局广泛，因此进行技术改造的工程量较大，同时改造工程也会影响到其他基础设施。因此在进行供水管网改造中，要与道路建设和管线建设等良好协调。其中改造的重点则是主干道的承上启下，并且改造要有机结合市政其他建设项目。在具体实施中，要根据实际调查和群众反映等，对存在严重水质水压不足的管网尽快进行改造，根据当前供水管网的分布来制定改造方案。在施工前要与规划部门做好地下管线分布图，选择合理的埋设管道位置，并且了解用户区域的主支管道及过路管道的走向和分布，在进行用水量计算后确定采用的管道管径。在具体埋设时，尽量争取各隐蔽管线单位的配合，对沿线具体位置做好标记，在铺设完成主管道后，要合理预留各分支三通，集中力量对接沿线的用户管道，施工完成后启用新管道、废弃旧管道。

3．4采用新施工技术，优化管网设计。在施工中要积极采用新施工技术，管道防腐处理可应用环氧树脂，或者水泥砂浆的内衬等措施来实现；接口尽量采用柔性接口，焊接钢管时要考虑其安装伸缩性；施工中可应用非开挖施工技术，减少对道路工程等影响。同时要积极优化管网设计，结合市政管线具体发展情况来合理规划设计，在条件适宜的地区可发展城市管廊，并且优化管网设计，也可使城市的供水服务得到有效改善。

结束语：供水系统中最为关键的设施就是城市供水管网。中等、高等城市供水系统十分复杂，供水管网的建设有效的确保了城市供水体系的稳定运行。

参考文献：

[1] 叶松. 城市供水安全防范平台技术研发与实践[D]. 青岛: 青岛理工大学,2019.

[2] 孔男男. 老城区给水管网改造与规划研究[D]. 西安: 西安建筑科技大学,2019.