供水管網改造優化研究

盛海濤 張麗娟

1 供水管網改造的價值

供水狀況的優劣影響著人們的生命健康，為此，供水管網一般都是一個城市地區最為重要的基礎設施之一，它在整體的供水系統中占據著重要的地位。

隨著城市化進程的加速，城市規模也在相應地擴大，但是大多數的城市的供水管網建設跟不上城市發展的速度，存在水質不良、管線老化、布局不合理等問題，嚴重地制約了城市的發展，并且會對人們的生命健康造成一定程度的威脅。供水管網的改造優化可以有效地解決管網存在的問題，對于供水企業來說，可以為企業帶來極大的經濟效益；對于居民來說，可以充分滿足他們用水需求；對于城市來說，可以推動城市進一步的發展。

2 供水管網存在的問題

2.1 管道爆管與漏損

造成供水管網漏損的原因：①由于城市進行設計供水管網時，缺乏總體規劃設計，管網設計存在不規范的地方；②施工不恰當，使得管道的基礎沒有打好，供水管道出現沉陷和折斷現象；③在進行其他工程施工時，譬如，開渠，打樁，挖路等，破壞了供水管網，導致漏水。管道漏損使得大量的水資源浪費，嚴重影響水資源的供給。

管道爆管原因：①管道埋入地底，受到低溫凍害，管道僵化，水管收縮，在晝夜溫差較大的地方管道容易爆裂；②管道受到腐蝕，致使其局部受到了穿孔而漏水，從而發生嚴重的爆裂情況；③水壓過高與水錘破壞使得供水管道爆裂幾率增大。目前，管道爆裂是城市供水當中一個非常大的安全隱患，并且在城市當中的供水管道的爆發面較為廣泛，對于安全供水方面產生極大地威脅，經濟損失也較大，會導致不良的社會影響。

2.2 供水管網缺乏統一的設計規劃

科技與經濟的發展，推動著城市化進程的加快，城市建設飛速地發展，由此而來，使得供水的范圍也在擴大。為了能夠順應城市建設的發展，城市的供水管網基礎設施也相對應地不斷建設。但是，在進行供水管網建設時，缺乏統一合理的規劃。供水管網的一些原始管道與新建管網之間進行設計時，施工人員采用聯接方法進行使用，這樣的設計布局缺乏科學性。還有供水管網的管道連接線路較為復雜，而且進行施工時管道線路鋪設較為冗余。另外，管道建設的年代較長，所使用的材料質量會發生變化，使得管網的壓力分布不均。這些問題加起來，造成了供水管道的管理難度加大，管網運輸水速下降、發生事故率增加等一系列的連鎖反應，對于供水管網造成了嚴重的不良影響，降低供水管網的運行效率。

2.3 水質問題

由于人們對于水資源的需求量較大，一般城市地區對于供水管網的設計規模建設龐大，其結構也較為復雜，現在大部分城市的供水管網已經進入老化階段。近些年來，城市鄉鎮地區供水的水源污染事件時常發生，供水水質問題成為廣大人們關注的重點，供水的安全與可靠性有待提升。

供水管網所引發的水質問題存在幾個方面的原因：①供水管網設計的規劃與實際的運行狀況存在著偏差，使得水源停留在管道線內的時間過長。②城市地區對排水系統的建設不健全，城市污水的處理排出能力差，直接對供水水質產生了污染，影響居民的飲水安全。③供水管道使用年份長，一些管道由于年久失修，導致受到的侵蝕嚴重，管道的內壁腐蝕之后結垢，使得管道內存在沉積物與水垢，嚴重地影響了供水的水質。

3 供水管網的改造措施

3.1 合理布局供水管網

在進行供水管網改造時，設計人員要從供水管網原有的情況出發，同時也要著眼于未來，充分考慮居民用水的需求量和建設管網地區居民增長的數量，一般進行設置管路，對供水的路數設計要稍微大于當前所需要的需求量，將管路的設計改造得更為寬廣。另外，管網各個部分之間的銜接要恰當，尤其注意新舊管道之間銜接的部分，在可以滿足供水管網工作的前提下，節省資源與空間，減少消費量。

由于管網涉及內容多，較為復雜。所以對其進行改造工作的任務量較大，而且改造完工時間較長，改造期間對于居民的日常生活有一定的影響。對此，供水管網的改造要進行科學地布置。

針對工期的設置，在特殊的地段要加緊工作速度，譬如，如果改造工作位于公路附近，為了減少對交通運輸的干擾，特別是在交通繁忙的交叉路口，盡可能采用非開挖技術施工，以加快施工速度。

對于配水管網的布置，要求將其能夠合理地分布在整個用水區域之內，而且線路越短越直越好。面對一些老舊的居民區進行管網改造時，要對于污水管道與通信電纜等各種地下管線錯綜復雜的狀況，在施工前期做到總體把握，避免由于供水管網改造，造成對于其他管網的破壞。

另外，供水管網布局應該避免存在污染物或者有腐蝕性的地段，要求與周圍的建筑物能夠保持安全距離，如果條件有限或者無法避開時，應該立即采取應對措施，這樣一來，可以在一定程度上保證水源的安全性。

3.2 改善管道漏損狀況

（1）改造人員應該選取合適的管材。工作人員可以積極地推廣新管材，依據該地區的管道漏損狀況，積極地使用各類給水塑料管、質量優越的鋼筋混凝土管和球墨鑄鐵，這些管材可以有效地防止水質出現二次污染的狀況，提高水質的安全性，達到供水的需求。

（2）工作人員應該對排氣閥進行認真的設計與裝置。進行管道設計時，要對于主干管道，靠近機房的輸水管道和位于地勢落差較大的排氣閥進行專心地設計安裝。目前，由于水錘的氣囊引起的爆管事件常有發生，注重排氣閥設計與施工可以有效地解決這一問題。

（3）工作人員應該切實加強對老舊供水區的改造工作。由于老舊地區的管道年久失修，銹化嚴重，改造人員應該采用合理的方法，及時地開展維修與改造更新工作，以此來改善漏水的狀況。譬如，如果有管道鉛口由于脫松而漏水的狀況，施工人員可以利用燈籠套筒進行維修，不必補鉛，這樣可以避免進行重復維修。

3.3 進行管網改造的方法

為了能夠滿足供水的需要，推動供水管網的正常運行，工作人員應該掌握進行管網改造的方法。首先，工作人員應該全面地了解現行的管網的運行狀況，然后建立管網模型，模擬出管網的實際運行狀況，借以分析改造管網，并且通過對模型的分析，找出管網中存在問題的管道，并且進行改造。另一方面，改造人員要將該改造地區的輸配水干管的布置與供水管網規劃相結合利用起來，使得供水管網建設更加合理又經濟。

對于管道改造介紹以下兩種類型：

（1）管道的鋪設時間較長，水力條件較差，且內部存在結垢和腐蝕的現象，管質較差的管道改造。對于這種管道通常采用換管方式進行改造。進行換管時，工作人員選擇用強度高，耐腐蝕，造價低的管材。根據管材的使用情況可知，管徑位于DN200以下，管道一般采用PE管，注意如果管道位于承載力要求較高的道路，那么應該配上對應的鋼套管；如果管徑位于DN200以上，管道材料適合選擇球墨鑄鐵管，也可采用鋼管，進行恰當的換管，可以有效地提高管道的使用壽命。

（2）管徑較小，而水流速較大的管道改造。針對這種管道，改造人員一般可以采取三種方式進行。①進行改管設計，就是將原來的管道進行改造到適合的管徑。②改造人員借用在附近鋪設管道或者對其旁邊管道進行改造的方法，從而使得這種管道線路的負荷量降低。③在條件允許的情況下，在原有管道保持良好的管線旁邊，改造人員另外鋪設出一小段新的管道，這個方式與改管相比較而言，可以節省投資。

4 結束語

供水管網的運行影響著居民的日常生活，它是一個城市地區賴以生存的最為重要的基礎設施，有利于推動城市地區的發展。為此，供水管網單位應該加強供水管網的改造優化研究，采取科學合理的方法，開展供水管網的改造工作，使得供水管網能夠得到最佳優化，發揮最大的功效，這樣一來，可以讓供水單位取得巨大的經濟效益，滿足居民的用水需求，繼而推動城市的優良發展。