陳懿
舊城區的供水管道由于敷設時間早,缺乏相關資料和信息,造成了日常管理工作開展困難,且管網材質落后,有些已老化銹蝕,這些原因導致了各種供水問題的發生,如爆管事故增加、漏水量上升、供水壓力大、以及水質污染等。特別是進入新世紀以來,隨著城市規模的迅速擴大,大量外來人口涌入城市,而外來工通常都居住在舊城區的出租屋中,這就使得舊城區供水情況更加糟糕,因此對舊城區的舊管網改造已經勢在必行。現結合自身實際工作情況,對舊城區供水管網的改造進行如下探討。
在城市舊城區,供水管網基本在上世紀八、九十年代規劃建設而成的,那時對城市和工商業的發展沒有做到科學地預測,導致城市供水管網管徑過小,雖然能滿足當時的用水需求,但已遠遠不能滿足當前人口和生產壓力的需要。并且根據管網在線測壓點監測結果以及居民用水問題反饋信息發現,在用水量高峰期間水壓低的現象主要發生在舊管網區域。
舊管網普遍存在管道結垢現象,且時間越長,結垢層越厚,不僅管道的阻力會增加,而且管道中的微生物和有機物質也會粘附在管道的內壁上,造成管網水的生物安全性減弱、余氯降低、細菌含量超標,最終導致供水管網中的水質低于出廠水水質,同時直接影響到居民龍頭水質。
舊管網敷設年代久,埋置時間長,有些地區的管網敷設時間甚至超過了50年,這導致其銹蝕和老化問題較為嚴重,出現各種明漏和暗漏問題,不僅增加水耗和能耗,還可能危及道路和行人的安全。
符合城市發展規劃要求,制定科學合理的中長期規劃和近期改造計劃,同時結合供水公司實際以及每年各小區用水需求、管網漏損情況、壓力情況、水質情況等進行綜合診斷,按照先嚴重后一般的原則逐步實施。另外,對因街道拓寬或路面改造涉及到的管段,優先安排改造。
供水管道材質的選用不僅影響施工質量,也影響管道工程的成本,因此在管道施工工程中,需要對各種材質進行比較,根據經濟合理、安全耐用、施工和維護方便的原則,選用合理的管道材料。目前在供水管道中常用的管材主要有鋼管、球墨鑄鐵管和聚乙烯管(PE),其性能特點如下:
鋼管分為無縫鋼管和焊接鋼管兩種類型。其優點為韌性好、耐高壓、管身長、接口少。但鋼管抗腐蝕性差、造價成本高,通常只在大管徑和水壓高處,以及因地質、地形條件限制時使用。
球墨鑄鐵管是從灰口鑄鐵管進一步發展而來的,相比灰口鑄鐵管,它的管壁更薄、重量更輕、且不易漏水、抗腐蝕性能又高于鋼管。其球管管口之間可采用柔性接口,嚴密性強、安裝便捷。近年來,隨著我國對給水工程質量要求的提高,球墨鑄鐵管在供水行業中得到了越來越廣泛的應用。
PE管是一種新型的工業材料,它和聚氯乙烯塑料管(PVC)進行對比分析,在強度和操作方面更有優勢,因此在給排水過程中的應用也十分普遍。PE管主要有以下幾個特點:(1)在制造加工時,該材質不需要添加重金屬鹽穩定劑,因此去除了材質中的毒性,保證了水的衛生;(2)密封性好、不容易腐蝕,長時間使用后也不會存在垢層;(3)材質輕、連接性能更強大;(4)使用壽命較長、成本較低。
首先要對小區以及周邊用水量進行分布調查,隨后在對舊管網研究分析的基礎上規劃設計新管網,不僅要滿足安全供水的要求,還要便于維護、調度和監測。在設計供水管網走向時,必須結合現場的地形、水源所在的位置以及小區居民的用水需求合理布局。現多采用混合形式:主干管布局以環狀形式為主,小口徑支管以樹狀管為主。小口徑管網不應盲目采用環狀形式,否則不僅會增加成本,還會擴大事故停水面積。鳳星路1068弄的原供水管網管材為1996年敷設的PVC管,管徑偏小,管網年久老化,小區內滲漏水現象較多。而且該小區有大量的外來人口居住,用水量大,早期建設的管網已無法滿足現有用水需求,因此對該小區的舊管網改造已勢在必行。通過水力計算公式可知,小區門口南側一根DN300mm球墨鑄鐵管壓力滿足市政直供水所需的供水壓力,因而小區內各干、支管管道口徑可按照經驗配置。本小區主干管管道采用口徑為DN150mm的球墨鑄鐵管,支干管管道材質口徑De63mm和De32mm的聚乙烯管(PE)。另外,結合供水公司對管網漏損的控制和降低產銷差的要求,在小區弄口的進水處,安裝校對表(DN150mm)一只,將鳳星路1068弄建立為一個分區計量(DMA)小區,通過這種方式,可以盡早修復新漏點,降低漏損量。如圖1:

新管線的主接水點建議采用哈夫開洞的方式進行,作為一種新型的接水方式,它具有明顯的優勢,與傳統接水方式需要在停水狀態下進行不同,哈夫開洞接水方式可以在正常供水的情況下進行接水工作,這樣不僅可以減少管網水的漏損也可降低對居民生活的影響。同時,在設計過程中,必須注意對接水點的位置選擇,因為哈夫開洞方式只能在管道的側面有一定空間,且管道旁沒有其它管線的情況下才可實施,而該小區周圍地勢平坦,小區弄口較為寬敞,滿足哈夫開洞方式的條件。
閥門是控制水流、調節管道內的流量和水壓的重要設備,閥門通常放在管網節點及分支管處、穿越障礙物和過長的管線上。對于管網中閥門的要求,必須要做到開關靈、關得緊、開啟足,并且無內泄、無外漏。在閥門的使用上,一般大于DN600mm的管道使用蝶閥較多,小于DN600mm管道以閘閥為主。鳳星路1068弄小區主干管口徑為DN150mm,因此采用軟密封閘閥控制,支干管口徑為De63mm,采用偏心接水閥控制,用戶水表前閥門采用銅球閥控制。
在管道沖洗消毒合格后,應在48小時內及時進行并網工作。在路口接攏、用戶支管改接前,必須沖洗接攏管和改接管。新舊管線的并網施工中,由于原來的用戶支線較多,加上管徑、管材不統一,因此在施工過程中所采取的是新舊主管同時供水的方式,在兩路供水的情況下,逐個將用戶支管嫁接到新的管線上來。
鋼管之間和鋼管與管件間采用焊接的形式,鋼管與閥門連接采用法蘭連接;球墨鑄鐵管之間采用T形承插式接口,橡膠圈密封;PE管之間采用熱熔連接方式,與其它管材、閥門、等附件采用法蘭連接方式。
改造區域通常人口稠密、地下管線復雜,因此在施工前必須制訂周密的施工計劃,做好和電力、通信、燃氣、綠化、等相關單位的管線交底工作。同時在施工時嚴格按照安全文明施工的要求管理現場,要求保持良好的施工環境和秩序,安全護欄全封閉圍護,施工銘牌設置在醒目位置,開挖溝槽采取逐段按量開挖,盡量不影響行人車輛進出。最后在管網改造完成后,及時做好竣工資料,并存檔保存,便于今后查用。
總之,通過對舊城區供水管網進行科學合理的改造,不僅能降低管網漏損率,減少水資源的浪費,使管網系統得到優化,還能提升供水企業的經濟效益,推動我國經濟的可持續發展。因此,相關部門和供水企業要充分認識到對舊城區供水管網改造的重要性,加快落實各項工作,為推動我國城市建設和經濟發展提供安全可靠的供水保障。