淺談城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)系統(tǒng)存在問題及升級改造

陳煦文

中設(shè)設(shè)計集團股份有限公司 江蘇南京 210000

1 城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)系統(tǒng)存在的問題

1.1 管材老化

有些城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)系統(tǒng)修建的時間較早，水管道使用的管材一鑄鐵管、鍍鋅管等管材為主，大部分管材都已經(jīng)超過使用年限，普遍存在開裂、銹蝕等問題。鑄鐵管很容易受到外力的影響導(dǎo)致開裂，這種管材比較脆且容易出現(xiàn)銹蝕的問題，長時間使用會出現(xiàn)漏水的情況。鍍鋅管也缺少耐腐蝕的能力，許多埋在地下的鍍鋅管道都已經(jīng)被銹垢堵住，疆場水出現(xiàn)水壓不足、流黃水、滲漏等問題，此類管道不僅會造成水資源的浪費和污染，還可能危害用水者的身體健康。此外，隨著使用時間的不斷延長，許多管道內(nèi)壁沒有設(shè)置防腐層，所以管材出現(xiàn)暗漏等問題，進而造成水資源的浪費和污染[1]。

1.2 爆管

爆管的主要原因是因為管道承受壓力過大，進而出現(xiàn)承口爆裂的情況。也可能因為沉陷不均勻、下方向位移等原因，這些原因會造成管道上部爆裂。此外，一些管道已經(jīng)超過管齡，如果不及時更換，也容易出現(xiàn)爆管的情況。通常管齡為20-30年的管道最有可能出現(xiàn)爆管問題。所以，要加強管道使用年限的調(diào)查和管理。季節(jié)變化也容易引發(fā)爆管問題，1月份和7月份最容易出現(xiàn)爆管的情況。1月份處于冬季，天氣比較寒冷，用水量會下降，管道壓力會增加，受到熱脹冷縮的影響，接口位置很容易出現(xiàn)漏水的情況，嚴重時就會爆管。在7月份，正值夏季，氣溫較高，管道受熱膨脹且用水量隨之變多，水流速度也會變快，這就很容易引發(fā)爆管的情況。

1.3 管網(wǎng)超負荷

在城市建設(shè)的過程中，新城區(qū)建設(shè)較快，各項設(shè)施都比較新，但舊城區(qū)的更新速度相對較慢，可能有一些水管道的管齡已經(jīng)超過30年。這些管道在當(dāng)年可以滿足用戶用水的需求，但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的需求在不斷提升，管道的負荷能力逐漸無法滿足現(xiàn)代社會的用水需求，進而出現(xiàn)各類問題。在早期建設(shè)的過程中，供水管網(wǎng)使用的管道直徑較小，雖然在后期發(fā)展時開始選用大直徑管道，但小直徑管道并沒有完全更換，所以經(jīng)常會出現(xiàn)供水卡堵的情況。這種能夠情況會導(dǎo)致一些區(qū)域水壓升高，而一些區(qū)域水壓下降，容易引發(fā)爆管問題。為了避免爆管問題，可以設(shè)置減壓裝置和加壓泵站，以此來調(diào)節(jié)管道壓力，使壓力更加均衡[2]。

2 城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的升級改造

2.1 完善信息管理系統(tǒng)

為了減少水污染、水浪費等問題，我國各個城鎮(zhèn)都要加強對供水管網(wǎng)系統(tǒng)的升級和改造，不僅要提升供水效率和質(zhì)量，還要延長供水管道的使用壽命，減少爆管、堵塞、滲漏等問題。為此，需要建立完善的信息管理系統(tǒng)，對供水集成數(shù)據(jù)進行全面的采集與監(jiān)控，及時了解管網(wǎng)中存在的問題，這樣可以在第一時間解決這些問題。例如，上海的石化集團利用GIS和SCADA系統(tǒng)構(gòu)建了供水信息管理和調(diào)度監(jiān)管系統(tǒng)（如圖1），不僅可以對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，還能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化，為管理和監(jiān)督工作提供了充分的技術(shù)支持。要了解管道是否存在爆漏隱患，可以根據(jù)各個節(jié)點的壓力進行判斷。SCADA系統(tǒng)則可以檢測水壓變化，并及時定位漏損位置。合理布置監(jiān)控檢測點可以提升監(jiān)測的效率，進而及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)中存在的問題，并在第一時間采取處理措施，避免水資源的浪費和污染。在實際監(jiān)測的過程中，可以采用靈敏度分析、聚類分析等方法來優(yōu)化監(jiān)測點的布置。

圖1 供水遠程監(jiān)控系統(tǒng)

2.2 優(yōu)化管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計

目前來看，我國城鎮(zhèn)化水平雖然在不斷提升，但水管網(wǎng)布局方面仍舊存在許多問題，需要采取有效的優(yōu)化措施。為了確保優(yōu)化設(shè)計的合理性，首先要對舊管道進行檢測和評估，根據(jù)管道水利模型來設(shè)計和檢測優(yōu)化方案，確保優(yōu)化效果。可以采用區(qū)塊化布局改造的方式，將管網(wǎng)系統(tǒng)劃分成多個區(qū)塊，包括供水、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、管理等。這種管理方式既可以提升管理效率，也能降低能源和資源等成本的損耗。在新供水管道安裝時，要對管材、管齡敷設(shè)位置、管網(wǎng)水質(zhì)、水壓等多個因素進行考慮，可以采用工況模擬的技術(shù)，確保管網(wǎng)設(shè)計方案的科學(xué)性、合理性。

2.3 及時進行管網(wǎng)改造

針對舊供水管網(wǎng)，要采取有效的改造升級措施。在改造的過程中，要堅持布局優(yōu)化、安全節(jié)能、綠色環(huán)保、結(jié)語資源等原則，積極選用新材料、新工藝、新技術(shù)，做好修復(fù)和利用工作。以管道老化問題為例，要從管材承壓能力、使用壽命、耐腐蝕性、造價成本等多個方面考慮，根據(jù)不同的供水需求選擇不同口徑的管材。大口徑管材可以選用球墨鑄鐵管，小口徑管材可以選用PE管、PVC管等等。此外，敷設(shè)、替換方式也要更新，盡可能采用非開挖施工技術(shù)[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，在城市建設(shè)的過程中，供水管網(wǎng)系統(tǒng)是必不可少的建設(shè)內(nèi)容。由于一些城市的發(fā)展時間較長，許多區(qū)域的供水管道已經(jīng)出現(xiàn)老化、滲漏、銹蝕等問題，這些問題不僅會影響供水質(zhì)量，還會造成水資源的浪費和污染問題。為了提升供水管網(wǎng)系統(tǒng)的質(zhì)量和運作效率，要對管網(wǎng)系統(tǒng)進行改造和升級，不僅要更換舊管道，還要根據(jù)要求敷設(shè)更多新管道。