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摘要:目前城市供水管網存在的主要問題有: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,一是管網老化;二是廠網不匹配;三是管材低劣超負荷運行;四是管道腐蝕嚴重,管網漏失,水質下降的問題是目前困擾供水企業的一大難題,也是必須要抓且要徹底解決的現實問題。這里結合本人和信陽市城區供水管網改造建設的工作實踐談幾點體會。
關鍵詞:管道腐蝕;二次污染;管網改造;管網漏失
城市供水管網是城市重要的基礎設施,是賴以生存和發展的物質基礎,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、工廠企業的生產運轉。在經濟發展、城市化建設日益加快的今天,供水管網存在的問題不但影響居民的用水安全,也影響了供水企業的社會和經濟效益。
目前,我公司現有湖東水廠,南灣水廠兩座水廠,日供水能力26萬噸,供水主管網1200多公里,城市供水管網存在的主要問題有:供水漏損率增加,爆管事故頻繁,部分區域供水服務壓力難以保證。問題的主要原因,一是管網老化,二是廠網不匹配,三是管材低劣超負荷運行,四是管道腐蝕嚴重。水質下降,水壓、水量受老管網限制的問題是目前困擾供水企業的一大難題,也是必須要抓且要徹底解決的現實問題。它對提高居民的健康生活水平,減少企業的生產成本,保證供水企業的可持續發展,都具有重大的現實意義。由于過去在設計、施工、管材等方面的種種原因,供水系統存在著亟待解決的問題。原敷設的無內襯管道已基本腐蝕,管道內壁結垢現象嚴重,當水壓水量波動時就容易形成鐵銹水,嚴重影響了企事業單位和居民的生產生活,要求改善水質、提高市政管網壓力的呼聲強烈。
1. 供水管道腐蝕的現狀
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生的銹蝕物。為此,我們對全市的供水管道,根據不同的使用年限、不同的管材、管徑等因素,選擇了幾個調查點,對管道內壁的腐蝕情況進行了取樣調查,從調查的情況分析,凡是沒做內襯的管材,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。
供水管道內部嚴重的腐蝕結垢,在流速偏低或滯留水的管網末端,一旦管內水流改向或突然加快時會引起水渾濁、發黃。內部沉積結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,嚴重影響管網水質及輸水能力。管道縮徑很厲害,影響水質水壓,加大了管網運行負荷。
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,并很少有內襯。這些受腐蝕管線成了城市供水水質的最大污染源,也成了供水企業的一塊心病。
2. 管內銹蝕對供水水質的影響
由于長期受到水的腐蝕作用,管內壁上生成一種含有多種成分和細菌的“生長環”,它的厚度主要受水質、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,使水質受到“二次污染”。
還有管道結垢后,水質“二次污染”,使水中余氯被有機物消耗殆盡,所以細菌的總數增加,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,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,還導致管道內水質惡化。因此,加強給水管道的科學管理,正確解決管道內的沉積銹蝕,是提高效益、節約資金、搞好服務的一項重要措施,它既能改善供水水質,又可延長管道的使用壽命,有不容忽視的經濟效益和社會效益。
3. 供水管網改造技術要點
在實際中,現狀管網是依據若干年的規劃和建設積累而成的,可能會遇到局部管網規模與城市發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。隨著城市發展速度的加快,最好能結合城市改造的步伐,逐步調整輸、配水管網的不利點、不利管段。這需要對供水管網監測提出要求,在技術條件允許的情況下,要對全市管網進行動態監測,甚至可以進行數字建模、電子模擬,對本地的管網狀況做到了然于胸,以便為合理調整、優化管段提供依據。這也是供水企業科技轉化為生產力的一個方向。
3.1 要循序漸進,突出重點。城市供水管網改造區域面廣,改造工程量大,并且涉及到其他市政基礎設施,應當與城市改造、城市道路建設、其他市政管線的建設統籌協調進行。當前改造的重點,應當是結合有關市政建設,以承上啟下的主干管改造為主。認真做好城市供水管網普查工作,建立管網技術檔案,制定管網改造規劃,有計劃地對使用年限超過50年和嚴重老化的管網進行改造,加快管網改造規劃的實施,要優化管網布局和工程技術方案,加強對工程項目的協調和監管,保證工程的順利實施和質量安全。
具體實施時,根據群眾對水質水壓不足反映強烈的路段盡早改造,并結合市政供水管網分布的具體情況,制定詳細的改造實施規劃。老城區范圍內管網改造難度大,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場,選擇合理的管線埋設位置,確定老管道用戶使用區域,并查看管網圖,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 綜合考慮技術經濟因素,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量好的鋼筋混凝土管,保證安全供水和防止水質二次污染,滿足城市供水需要。加強對陳舊老化的供水區域進行維修、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,宜經過技術經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、易污染的劣質管材。
3.3 采用新的施工技術。第一,管道必須考慮環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;第三,施工時應積極采用內襯管滑(拉)入襯裝、管道翻襯、爆(碎)管襯裝、定(導)向鉆技術、管內壁噴涂等非開挖技術。
3.4 優化管網設計。第一,要結合市政管線發展情況,進行地下管線的綜合規劃設計,有條件的宜發展共同溝(市政綜合管廊);第二,進行管網優化設計,改善供水服務壓力,促進城市供水節能。
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生位移而爆管。這種位移包括基礎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,產生縱向彎曲,導致管道失穩,在接口、腐蝕點等最薄弱處產生破裂而漏水。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:做好管道基礎處理工作,管道基礎一定要平整,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帶來的爆管事故屢有發生,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,方便管網維修、管理。
3.6 加強供水管網監測,提高城市供水管網的漏損檢測水平。供水管網遍及整個城市,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,供水管網的漏水現象始終是存在的。據統計,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,節省水資源尤為重要,作為供水行業的管理工作者,應不斷地把降低管網漏失率作為檢驗管理水平的一項主要指標,促使企業管理工作的改進。
開展管網漏損研究,進行區域性檢漏,提高暗漏檢測的準確率。特別是配水干線和分支供水管網,是管網漏損的主要發生范圍。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,漏水情況已經擴大或已經漏失很長的時間。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,能有效地控制管網漏損。成立專業的檢漏隊伍,配備先進的檢測設備(如噪音記錄分析、相關儀等),充實相應的技術人員,實行經濟責任制,獨立核算,有效地開展檢漏、修漏工作。加強管網巡檢工作,把管網分區域落實到人,定期巡檢、維護;同時也要充分調動群眾的積極性,把發現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漏損率。
參考文獻:中國建設信息水工業;
中國供水節水報;
中國水利報;