高層住宅直供管網水表自轉問題分析

蔣安陸

(合肥供水集團有限公司給排水設計研究院，安徽 合肥 230001)

合肥市一高層住宅中出現了低層的水表以及直供管網上商業水表的自轉現象，小區物業多次向轄區供水所報修以及投訴，經過現場勘查發現，水表均出現違反水表自身工作原理的自轉或反轉，用戶水費持續增長或劇增，情況一直未能緩解，隨著夏季用水高峰的到來，自轉情況有所加劇，甚至有管道漏損發生。

1 水表自轉產生的原因

水表自轉或反轉產生的原因主要有水表自身缺陷或故障、壓力波動產生水錘效應沖擊、水表安裝前后直管段的長度未達標準、管材設計選型失誤以及人為破壞性活動等。在對投訴比較集中的幾個小區的情況比對后選出最典型的一個小區進行分析，得出原因有幾下幾點。

1.1 壓力波動

高層住宅的直供供水管網內壓力來自于市政供水管道壓力，一般為0.28MPa，而住宅及底層商業使用的水表均為旋翼式水表，水流本身以及管道中是有氣體存在的，小幅度的壓力波動一直存在，這種水表對于小流量范圍內常規情況是不會出現自轉現象的，甚至不會出現讀數誤差。在劇烈壓力波動乃至水錘產生時，水表就難以承受住這樣的沖擊，極端情況會導致水表直接損壞。

1.2 內部管網設計缺陷

高層住宅小區設計時根據《高層民用建筑設計防火規范》要求，小區環狀管網應從兩條不同干管的市政供水管道引入水源，主要是滿足消防用水量，其實對于緩解管網內的水錘效應也是有必要的。(水錘是指在密閉管路系統(包括泵)內，由于流體流量急劇變化而引起較大的壓力波動并造成振動的現象。又稱“水擊”。其瞬間壓力可大大超過正常壓力，并經常產生破壞性影響。)該小區由于周邊道路規劃建設未能全部敷設供水管道的原因，無法設計兩路進水，只有一路進水。一旦市政供水管道內部產生水錘時，會立刻波及到小區庭院供水管網內部導致沖擊，造成自轉現象。

另一個被忽視的現象，就是生活加壓泵房進水管以及水箱浮球閥產生的水錘(因上一個原因，合肥市在管網壓力較低或居民住宅密集的地區不允許使用無負壓(疊壓)供水設備，就是防止直接從管道中吸水導致壓力波動，以及水錘的產生)。該小區生活加壓泵房水箱的進水管從小區庭院管網開口接入，水箱進水管原設計僅有閘閥+過濾器，水箱水位控制為遙控浮球閥，水泵抽水水箱液位下降立即補水，到達水位后關閉，時間行程非常短，即進即關模式，極容易產生水錘效應，而且瞬間管道內壓力驟升，導致水錘在管道中傳播距離遠，沖擊力大，導致在距離泵房一定范圍內水表不同程度損壞，具體表現就是水表自轉的現象。(水錘效應是一種形象的說法，它是指給水泵在起動和停止時，水流沖擊管道，產生的一種嚴重水擊。由于在水管內部，管內壁是光滑的，水流動自如。當打開的閥門突然關閉或給水泵停止，水流對閥門及管壁，主要是閥門或泵會產生一個壓力。由于管壁光滑，后續水流在慣性的作用下，水力迅速達到最大，并產生破壞作用，這就是水力學當中的“水錘效應”，也就是正水錘。)

2 解決方案

2.1 從設計源頭思考問題

所有住宅小區必須按兩路進水進行設計，若無法達到條件的，需在另條規劃市政道路預留接口，待供水管道建成通水后進行完善。

生活水箱進水管應從市政供水管道獨立接入，接口后端安裝倒流防止器，既保證了用水安全衛生，又能獨立進行維修更換。不允許從庭院管網接入，在產生水錘時無法緩解，壓力波動直接釋放到庭院管網內，極易引起水表自轉的現象。

從市政管道引入接口后端均應安裝倒流防止器，既是保證用水安全衛生，也是保護供水管道內部的水錘效應能夠得到緩解。

2.2 該小區解決方案

該小區進行交付入住，內部鋪裝也正常使用，無法進行兩路進水完善設計，也無法將生活泵房水箱進水管改至市政供水管道接入。在進行多次勘察分析后，得出了兩部解決問題的方案。

2.2.1 加裝倒流防止器、減壓閥

因生活泵房的水箱在地下一層，進水管由于地勢的原因，壓力會增大，故需要安裝減壓閥，緩解管道壓力，滿足用水儲存以及補水流量即可。另安裝倒流防止器就是前面提到的原因，防止管道內水流的倒流，很有效的解決壓力波動時水錘進入管網。

2.2.2 更換水箱浮球閥

將單遙控浮球閥改為帶有高低液位行程控制的電磁浮球閥，水位下降至低水位時進水管閥門開啟，開始補水，當水位上升至高水位時，在電磁浮球閥獨有的開閉控制下，緩慢的關閉閥門。有效的利用水箱容積，更經濟科學的控制浮球閥的開閉次數，減少水錘產生的可能性，有效的緩解水表自轉現象。

3 結 語

該小區經過上述方案整改后，水表自轉情況基本消失。水表自轉產生的原因多種多樣，本小區只是其中一種或幾種原因導致，在分析時既要從源頭多思考多勘察，也要萬變不離其宗，除了水表自身質量或人為破壞的原因，基本大都是壓力波動甚至水錘引起的。從設計時就要考慮好水錘的有效消除措施，其可有效的大幅減少水表自轉現象的產生，既保護了小區居民的利益，也能為供水企業乃至國家公共資源提供有效保護。