淺談城市供水管網設計及施工問題

郭方華

（珠海市斗門西城供水有限責任公司，廣東 珠海 519000）

1 城市供水管網設計常見問題

供水管網是城市最重要的基礎設施之一，在供水系統中起著舉足輕重的作用。但是由于歷史的原因，我國中小城市的供水管網建設大都滯后于水廠建設，存在各種各樣的問題，主要表現為：管網建設年代久遠，老化嚴重，管徑偏小，管材質量不好，漏損嚴重，水量不足；管網呈枝狀網，一旦某處干管爆管，整個下游管網處于停水狀態；管網布局不合理，一般水源離老城區較近，離新城區較遠，導致用水量大的新城區管徑太小，用水量逐漸下降的老城區管徑偏大；管道上附屬設施損壞嚴重，管網嚴重堵塞，整個供水管網水壓偏低，不能滿足居民生產生活的需要。

2 工程實例

2.1 管網基本情況

隨著珠海西部地區發展迅速，用水量劇增，珠海實現了全市供水一體化，西部斗門區、金灣區的13個區鎮自來水企業全部劃歸珠海市供水總公司管理。各區自來水價格執行同一收費標準，為提高全市的供水服務，從龍井水廠引出 1條 DN1000供斗門區老城區用水，另外，從西區水廠引出1條DN1200及從乾務水廠引出1條DN1400供新城區及金灣舊城區用水。

2.2 存在的問題

（1）公用供水管線運行至今已近30年，多采用砼管和灰口鑄鐵管，老化嚴重，埋深較淺，漏損嚴重。由于前期責權不明，一定程度上存在管網狀況不清，技術資料不全等問題，近幾年公司各套裝置不時擴容、改造，原有的管線圖也未能及時更新，導致供水管網的可靠性降低，例如在供給老城區大部分用水的DN300至DN600主干管所在街道上，發現多處漏水從地下冒出，白白流入下水道。同樣是在這條街道上，每年都發生多起汽車壓壞管道的事故。

（2）沒有形成有效環狀網。新老城區之間的連通管管徑偏小，主管道漏損嚴重，沒有形成有效的環狀網。

（3）管道布局極不合理。老城區人口少，但主干管有2條，支管道比較密集；新城區人口多、工業企業多，但主干管只有1條，且沒有形成有效的支管道。同時，市民為了方便私自從自家附近支管上接水，導致某些管徑很小的支管上用水戶非常密集。

（4）管道漏損、堵塞嚴重。老城區管道特別是作為主干管的DN1200管道（刪去）漏損、堵塞嚴重。據當地水廠技術人員反映，管道堵塞主要有兩個原因：①在管道爆管檢修時，常有混凝土“掉入”管道中；②大部分閥門年久失修，處于半關閉狀態，還有一些管道上的閥門竟然在修路時被埋入混凝土路面以下，導致多年無法檢修，加上輸水管道太長，在調查中發現金灣區大部分城區的水壓都只能滿足一樓供水的需要，其他樓層都只能從一樓取水。

3 管網設計

3.1 管網平差設計

預測用水量，利用LOOP軟件進行平差設計，確定每條管道的管徑、距離等。這是控制整個改造工程項目成本最關鍵的一步，設計人員要反復收集資料并做方案比選。這可以參考嚴煦世、范瑾初等編著的《給水工程（第四版）》，在這里不作為論述重點。

3.2 資料收集

該市早期的管道施工圖紙丟失，并在以后的幾次改造中也沒有進行設計。而供水管道埋設在地面以下，技術人員無法明確管道的位置。因此資料收集顯得異常重要。

3.3 物探地下管線

舊城區街道狹窄，各種管道埋設情況極其復雜。地下埋設有電信通信線路、聯通通信線路、軍用光纜、電力電纜、排水管道、雨水管道等；地上有高低壓電線桿、各種樹木、各種建筑物（特別是違章占用人行道的建筑）等。

如果僅憑借實地踏勘了解到的資料去設計，帶有很大的盲目性，極不利于工程項目管理和成本控制。例如，在施工中，我們發現在設計的管道位置下面常常埋設有其他管道，導致返工和設計變更頻繁發生。因此，要依據平差結果有針對性地對整個城區需要敷設管道的街道進行物探。

3.4 具體管網施工圖紙的設計

依據搜集到的資料（城區的平面圖和帶狀地形圖），結合物探圖紙進行設計。繪制管道平面圖和縱剖面圖紙。在設計中盡可能地避免與現有管線“打架”，確保盡量明確工程造價。

在干管隆起點處必須設復合式進排氣閥，在經過排洪渠、河溝等位置設排泥閥，過河倒虹管兩側的岸上管（靠近河邊段）必須設復合式進排氣閥及檢修閥門。

4 管網施工中遇到的問題

4.1 物探問題

施工中發現，物探圖紙并非完全準確。某些街道上物探圖紙與實際情況比較符合，但是仍然存在部分街道物探圖紙與實際嚴重不符的情況。究其原因，是物探公司人員專業水平參差不齊，一些經驗不足的工作人員探出的地下管線圖紙質量無法滿足施工設計的要求。在物探公司派人重新進行探測后，基本解決了這個問題。

4.2 施工中對城市交通的影響

在最初設計時雖盡可能將管道敷設在車輛和行人比較少的道路上，并將管道埋設在人行道上。但管道多次穿越街道仍不可避免，特別是在老城區的管網改造設計中。

對于穿越街道我們一般采用破路施工，這就對城市的交通產生較大的影響。在與城市交通主管部門良好溝通的基礎上，采取夜間施工、施工完畢立即修復街道的施工措施，將影響降低到最低限度。在標準高的道路我們則采用頂管或拖管施工，這樣對道路及交通的影響較小，但要注意工作井的安全維護。

4.3 施工中對企業和居民用水的影響

在舊城區管道改造中，必然是首先新建管道，然后拆除舊管道，最后再將原有支管與新管道一一并網連通。在此過程中需要多次進行停水施工，會影響部分用戶正常用水，同時自來水公司在一定時間內也要減少供水量，從這個意義說，并網施工是整個管網改造過程中最關鍵、最艱難的一環。所以，在新舊管線并網施工中，必須要統籌調度、合理安排、優化施工方案和先后順序，最大限度減少停水時間、減小停水范圍，將停水給城市帶來的影響降到最低限度。

停水主要發生在新舊管道“打架”時。由于原有用戶支線較多，加之管徑、管材不一，個別支線位置不詳等，故情況較為復雜，并網所需時間也較長。在施工中我們采取了以下措施：①新管道施工不影響舊管道使用時，保留舊管道以及其上的支管，盡可能發揮舊管道的供水能力。②對于新管道，采取施工一段通水一段的措施，形成新舊管道同時供水的方式。③從附近其他管道（例如消火栓）上接引臨時管道，均采用較小的管徑，保證最小的用水量。且這些管道要及時拆去，以備下游管道施工時使用。④停水施工最好在夜間進行，并需要提前通過新聞媒介等下達停水通知。

4.4 施工中的溝通協調問題

施工之前需要與電力部門、電信部門、交通部門、市政部門、公安部門等協調溝通好，否則施工中可能會遇到意想不到的困難。例如，在溝槽開挖時可能需要臨時拆掉一些電線桿，這就需要提前與電力部門有一個良好的溝通，以免影響工程進度。

4.5 其他問題

（1）沖洗消毒時，排水必須及時。如果原管道管徑較大、管線較長，則所需排空水量就很可觀，若排水設備性能不佳，排水就會占用較長時間，將會直接影響施工進度。

（2）施工中注意安全問題，特別是夜間施工時，在溝槽旁邊必須按照國家規定設置安全標志，以免行人在夜間行車時掉入施工溝槽，引起不必要的事故。

（3）注意管道的清潔，避免雜物進入，可以縮短沖洗消毒的時間。

5 結束語

城市給水管網系統是城市最重要的基礎設施之一，其運行可靠與否直接影響著人們的日常生活和工業生產。所以要利用我國已有科技成果和科技力量，吸收國外先進經驗和成果，開發我國自己的計算機應用技術和成套軟件，將對我國給水行業科技進步和提高經濟效益起到推動作用。