城市供水管網(wǎng)建設(shè) 管理技術(shù)研究

【摘 要】隨著社會(huì)的飛速發(fā)展和城市建設(shè)的不斷進(jìn)步，地下管道的大量增加，城市地下空間資源顯得越來越重要。在城市的建設(shè)當(dāng)中，如何建立起好的供水網(wǎng)管網(wǎng)，已成為一個(gè)很重要的社會(huì)問題了。城市供水管網(wǎng)建設(shè)與管理是一項(xiàng)相對復(fù)雜的工程，需要通過設(shè)計(jì)計(jì)算、報(bào)批、建立數(shù)據(jù)庫、GIS系統(tǒng)維護(hù)等方面來實(shí)現(xiàn)整體的布局和管理。本文主要針對城市的供水網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)設(shè)計(jì)和日后的管理進(jìn)行詳細(xì)的分析。

【關(guān)鍵詞】供水管網(wǎng)；建設(shè)；GIS；設(shè)計(jì)；管理

一、城市供水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)

供水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)中平面定線和觀景的確定是非常重要的，在一定程度上是比供水管網(wǎng)的豎向設(shè)計(jì)還要重要，此外不同地區(qū)的供水管網(wǎng)的計(jì)算會(huì)有很大區(qū)別，比如城市非居民區(qū)和城市居民區(qū)、工廠區(qū)，都需要在計(jì)算中有針對性的調(diào)整。（1）制訂供水管網(wǎng)優(yōu)化改造規(guī)劃需要考慮的各種因素。一是按照十年或十年以上城市總體發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃和供水專業(yè)規(guī)劃；二是綜合體改供水安全性和可靠性；三是綜合改善管網(wǎng)水質(zhì)問題；四是綜合改善不合理環(huán)節(jié)，使管網(wǎng)逐步優(yōu)化；五是綜合考慮降低漏損，將漏水頻繁或造成較重影響的供水管道作為改造的重點(diǎn)。（2）高速公路模式的城市供水管網(wǎng)優(yōu)化措施。當(dāng)前全國各大城市現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加速，城市的規(guī)模也不斷地進(jìn)行擴(kuò)大，對供水需求不斷的發(fā)生變化，如果按照城規(guī)的方法來設(shè)計(jì)城市的供水網(wǎng)絡(luò)，顯然是無法解決優(yōu)化和對城市變化適應(yīng)性的矛盾的，這使得供水建立和管理部門常常處于被動(dòng)的補(bǔ)休狀態(tài)。因此提出城市供水管網(wǎng)的高速公路模式。模仿高速公路的特點(diǎn)進(jìn)行管網(wǎng)布置，在環(huán)線建設(shè)中，要盡量考慮到主干線或環(huán)線的布置。第一，水管環(huán)線或是主干線模型的布置。對于小型城市，選擇一條縱向向上可布置雙管形成內(nèi)環(huán)線或主干線。如果是內(nèi)環(huán)線的話，則使環(huán)線到外側(cè)邊緣的距離與環(huán)中心的距離相近；而如果是主干線，則盡量使主干線的左右兩側(cè)邊緣的距離相近。而對于大型城市，則可以建立雙環(huán)線或是中字線。第二，干路管道的布置。在環(huán)形線上，使環(huán)線僅與干路管道相連，而不與支路管道相連，這樣就可以減少局部水頭的影響，此外在技術(shù)上盡量避免大口徑的管線和小口徑的管線相連，這樣就可以節(jié)省投資。第三，支路管道的配置。從環(huán)路管道流出來的水通過支管接到用戶，這樣就可以減少支管的使用，并滿足整個(gè)區(qū)域的供水壓力需求。（3）提高城市供水管網(wǎng)的供水壓力。供水管網(wǎng)應(yīng)使城市現(xiàn)代化建設(shè)的供水區(qū)域所有的供水管道都能達(dá)到服務(wù)水壓的標(biāo)準(zhǔn)，在該供水區(qū)域內(nèi)六層以下的多層住宅都可以滿足直接供水，不需要在建造房頂水箱或是再次加壓設(shè)施。所以服務(wù)水壓的標(biāo)準(zhǔn)是0.28Mpa的標(biāo)準(zhǔn)。（4）經(jīng)濟(jì)適當(dāng)?shù)目刂乒┧艿赖脑O(shè)計(jì)流速。城市供水網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)流速應(yīng)控制在經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的范圍之內(nèi)，一般大于40mm的大管徑的經(jīng)濟(jì)流速為0.9m/s～1.4m/s，100mm～400mm的中小管徑的流速為0.6m/s～1.0m/s。管子出廠時(shí)應(yīng)處于經(jīng)濟(jì)流速范圍，與之相連的干路管道和支路管道的經(jīng)濟(jì)流速逐步的降低。（5）整個(gè)區(qū)域的管網(wǎng)加壓與調(diào)蓄設(shè)施的配置。第一，在供水區(qū)域有部分高地或是供水距離較長時(shí)，要研究在設(shè)計(jì)中實(shí)施分區(qū)直接加壓的可行性與合理性，必要時(shí)還要考慮添加氯的情況。第二，在用水系數(shù)變化較大時(shí)，應(yīng)研究供水管網(wǎng)在一定距離外的主干路水管附近設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)水池，晚上進(jìn)水，白天出水這樣的可行性與合理性。（6）水管網(wǎng)排污設(shè)施的設(shè)計(jì)。供水管排污口子的設(shè)計(jì)隨著現(xiàn)代化城市的發(fā)展也變得越來越困難，有些城市的水管網(wǎng)僅有幾個(gè)甚至沒有排污口，而只靠消火栓來排污，顯然這樣是不能滿足管道的清理和消毒的要求。這是很有可能發(fā)生爆管等突發(fā)事件的，為了保證水質(zhì)，在城市管網(wǎng)的建設(shè)中，必須解決好排污閥門和排污管道的設(shè)置問題，從設(shè)計(jì)、施工到管理，這些都要高度重視。

二、供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的報(bào)批和建庫管理

隨著信息技術(shù)的普及，信息化技術(shù)也被廣泛應(yīng)用在供水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，特別是在報(bào)批環(huán)節(jié)。很多城市在供水管網(wǎng)審批時(shí)，都開始利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，進(jìn)行電子審批。當(dāng)然，由于受資金等方面的限制，審批環(huán)節(jié)呈現(xiàn)處于半信息化狀態(tài)，主要表現(xiàn)在上報(bào)材料實(shí)現(xiàn)了電子化，但是并沒有實(shí)現(xiàn)電子化的讀取。也就是說，報(bào)批的效率還沒有得到極大的提高。因此，必須要繼續(xù)常識(shí)和探索適合信息化審批的報(bào)批電子文件格式。現(xiàn)在設(shè)計(jì)單位基本上都是使用專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)的結(jié)果都是帶有專業(yè)軟件的電子屬性，從附帶專業(yè)電子屬性的設(shè)計(jì)結(jié)果轉(zhuǎn)化為附帶專業(yè)的報(bào)批格式就是再向前一步的問題。附帶專業(yè)屬性的報(bào)批文件，在通過審批后，設(shè)計(jì)結(jié)果或是竣工圖就可以直接有專門的軟件讀取專業(yè)信息入庫，也就大大減少建庫的人工誤差了，這樣就可以大大提高工作的效率。

三、供水管網(wǎng)的建造以及其維護(hù)

（1）建立供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）。在建立這個(gè)地理信息系統(tǒng)時(shí)，要考慮幾個(gè)方面的問題：首先，要弄清管網(wǎng)的基本信息。在進(jìn)行管網(wǎng)改造時(shí)，要對管網(wǎng)經(jīng)過的道路進(jìn)行綜合分析和了解，從而在道路布局的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的管網(wǎng)改造。這樣一來，就會(huì)提高城市供水管網(wǎng)建設(shè)的安全性，也能夠提高建設(shè)效率。其次，要監(jiān)理一個(gè)全面統(tǒng)一的管理網(wǎng)網(wǎng)庫。對繁多的城市管網(wǎng)進(jìn)行分類，要讓掌握詳細(xì)資料的個(gè)專業(yè)部門呈交詳細(xì)的資料，實(shí)施統(tǒng)一化管理，然后，要采取統(tǒng)一的方式讓各部門可以通過一定的途徑對這個(gè)管理網(wǎng)庫進(jìn)行訪問和瀏覽。當(dāng)遇到城市管道施工或者搶修時(shí)，可以對其開放權(quán)限，允許其調(diào)閱相關(guān)資料進(jìn)行查詢。這將對施工安全產(chǎn)生革命性的影響。新設(shè)計(jì)的道路地下管道的施工，也可以在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，這樣施工人員就可以根據(jù)施工進(jìn)度，隨時(shí)將已經(jīng)完成施工的管網(wǎng)轉(zhuǎn)化為固定現(xiàn)狀管，使得施工人員能夠有的放矢，減少施工事故。（2）做好水管網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。按照每10Km2設(shè)置1～2個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測站的要求，配置自動(dòng)檢測管網(wǎng)壓力、濁度、余氯、的儀器，實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄管網(wǎng)水壓、濁度、余氯狀況并將信息及時(shí)傳輸?shù)剿局行恼{(diào)度室，對供水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的運(yùn)行監(jiān)測和分析。一定要定期對實(shí)時(shí)監(jiān)測站的儀器進(jìn)行監(jiān)測和保養(yǎng)，維護(hù)實(shí)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。要長期對實(shí)時(shí)監(jiān)測站的信息進(jìn)行保存歸納，為以后供水調(diào)度系統(tǒng)有準(zhǔn)確的決策提供依據(jù)。（3）注意應(yīng)對供水高峰期管網(wǎng)測壓、測流、測粗糙系數(shù)的統(tǒng)計(jì)。該測定是了解管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況和內(nèi)在性能的重要手段，是加強(qiáng)管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度使其經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行的基礎(chǔ)工作。第一，高峰供水期的供水壓力的測定在每10Km2設(shè)置的實(shí)時(shí)監(jiān)測站連續(xù)測壓的基礎(chǔ)上，增加流動(dòng)邪惡壓點(diǎn)，以每平方千米至少一個(gè)點(diǎn)的測壓，繪制這個(gè)城市供水等壓線圖。第二，供水高峰期管道流量的測定是根據(jù)城市規(guī)模在DN500到DN700以上管道設(shè)置測試點(diǎn)，在每年的夏季高峰供水期對城市的供水管內(nèi)的只要管道的流量進(jìn)行測定。第三，在測流點(diǎn)附近100米左右同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)測壓點(diǎn)，在測流的同時(shí)再用U型管測兩點(diǎn)的壓力，并求其壓力差，從而計(jì)算得出粗糙系數(shù)。測量管道粗糙系數(shù)是了解管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況以及內(nèi)在性能的手段，以加強(qiáng)官網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)整使其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行供水工作。

四、供水管網(wǎng)庫標(biāo)準(zhǔn)化的建立

目前，很多的城市和地區(qū)都在各種自來水公司、排水管理部門、城市規(guī)劃院、規(guī)劃局等不同的部門建立起相關(guān)管網(wǎng)的GIS信息化管理系統(tǒng)，并且發(fā)揮了很大的作用，但是這種各成一家的狀態(tài)，很大程度上局限了管網(wǎng)信息系統(tǒng)的作用，沒有統(tǒng)一的橋梁，縱使各個(gè)系統(tǒng)之間都相互開放，也不能實(shí)現(xiàn)所有信息的完全共享。如果建立一個(gè)統(tǒng)一的信息管理部門，組織城市管網(wǎng)GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)并在相關(guān)環(huán)節(jié)各個(gè)落實(shí)，我們的管網(wǎng)信息系統(tǒng)就可能像衛(wèi)星地圖那樣應(yīng)用的，就可以發(fā)揮出非同凡響的的潛力，產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。

綜上所述，完整的供水管網(wǎng)的建立和管理涉及到的設(shè)計(jì)、審批、施工、以及日后的維護(hù)、建庫和應(yīng)用等諸多環(huán)節(jié)。為了切實(shí)提高城市供水管網(wǎng)的建設(shè)和管理水平，必須要把握好各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。

參 考 文 獻(xiàn)

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[2]孫輝.城市供水行業(yè)地理信息系統(tǒng)建設(shè)的探索[J].供水技術(shù).2011（3）

[3]黃春秋，陳中遜，孫華瓊.供水管網(wǎng)維護(hù)管理的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

[J].科技傳播.2011（12）