饮用水安全输配与管网技术.doc

长治市输配水管道的现状与未来殷建军（长治市供水总公司 山西 长治 046000）摘 要：在了解长治市输配水管道现状的基础上论述输水管线存在的问题，解决的方法。结合旧城区供水管网改造谈一些认识，指出今后管网管理发展的方向关键词： 输配水管道现状 旧城区管网改造 管网管理The state and the future ofthe Pipe Alley of water Distribution of ChangZhi cityYin Jianjun(Changzhi Water Supply General Company,Changzhi,Shanxi 046000)Abstract: The text mainly discusses the problems exsisted and the solution according to the state of the pipe alley of water distribution, and points out the direcfion of the development.Keywords: The state of the pipe alley of water distribution Reconstruction of pipe network The management of pipe network.长治市是全国十大魅力城市之一。她位于山西省东南部，太行山西麓，上党盆地东侧，是以高新技术产业为导向，以能源重化工为基础，医药、轻工、机械协调发展的具有山水特色的现代化城市，主城区人口36万人。1长治市供水发展史及远期规划长治市1945年解放，但供水史可以追溯至1941年的日伪时期，水源取自6眼大口井，敷设管线长度44400m，形成了长治市旧城区最初的供水系统；井水时代延续至60年代初期，由于城市发展，井水水质受到污染，改从漳泽水库取水，上世纪60-70年代中期兴建漳泽水库一、二期供水工程，供水能力达7.0万m3/d，市区新敷设铸铁管和钢筋砼管141360m；随着市区进一步发展用水量增大，80年代初为满足用水实施了辛安泉引水一期工程，供水能力8.64 万m3/d，全市新敷设管线101940m，进入了泉水时代。从输水安全角度出发2002年实施了辛安引水二期工程，使东线输水管道成为双线。在此基础上，我市出台了城市供水系统规划：2020年规划以城市现状的三个水厂为基础构建城市供水系统体系，并在故县地区新建水厂一个。其中一、二水厂主要供主城区用水，供水能力分别为7万m3/d和13万m3/d，三水厂（马厂区水厂）以辛安泉为水源形成3万m3/d，供水能力，供马厂区生活和公建用水。2输水管线现状及今后发展由于地理位置和水源的不同我们习惯地称来自漳泽水库的管线称为西线，而来自辛安泉的管线称为东线，下面就从东、西两线分别说起。（长治市输配水管线示意图附后）西线：自漳泽水库取水的台上供水站距市区约10km，供水能力为7万m3/d，输水管分别为1967年铺设的DN400铸铁管，全长9400m，沿途设4组排气、排泥，输水能力1万m3/d；1978年铺设DN900砼管道9635m输水能力6万m3/d，但DN900砼管由于管材和施工问题存在输水隐患，1980年将承压较高台上供水站至马庄坡顶段重新铺设DN800钢管3800m，并于DN400输水管连通，形成了目前的西线送水管线。我认为西线输水管线存在以下几点问题：1、管位不合理：早期输水管铺设时多从经济角度出发，缺少长远规划。在日后的管理上力度也不大，造成输水管线上建造房屋、厂房，沿途居民取土烧砖使部分管线裸露，留下许多事故隐患。由于部分管位处于田地，远离公路、村庄，管线巡查不便、维修不便。2、输水安全问题：西线主输水管为DN900砼管，但从历史档案上发现这条输水管线建设初期就留下了隐患，安装不打压、管材质量无保证，输水安全问题得不到保障。针对以上2点问题和近些年经济的发展我对西线供水作如下设想：拓展用水大户 更新西线供水 随着时代经济的发展，我市区周围出现了一些大的工业区，由于国家对水资源的控制，使这此大的工业园区都在为取水指标而困挠，我市供水可借此机遇发展自己。近两年，壶关常平集团、王曲电厂等一些大工业园区的兴建，生产、生活都需要大量用水，如利用好这些机遇扩大台上供水站供水能力，重新规划西线输水，既解决了现存在的问题，又扩展了供水市场。东线：1986年，辛安引水一期工程开工，新建水源地、一、二级加压泵站及二、三水厂，供水能力8.64万m3/d，铺设了西流水源地至关村水厂的输水管长36707m（钢管12400m，预应力砼管24000m），南庄至马厂水厂输水管长9015m，安装自动排气、排泥阀井50座；2002年，辛安引水二期扩建改造，新增供水能力8.64万m3/d，铺设西流水源地至二水厂输水管线36994m，沿线安装连通阀室9座、排泥井11座、排气阀室43座，管材较一期增加了玻璃钢管。辛安引水的两条输水管线平行铺设，在主要节点互相为备用，从根本上解决了长治市城区供水安全问题。我认为东线输水的主要问题是今后如何调度好沿途的用水量。如向三水厂供水2万m3/d，潞城市0.64万m3/d，输水管线沿途的用户会越来越多，如何控制和发展这些潜在用户是今后东线输水的一个主要课题。另由于东、西两线的水质差别，使一水厂基本停泵，目前仅以二水厂向市区加压供水，若将东线水直接引入一水厂增加我市供水的灵活性也是东线输水的一项课题。3旧城区管网改造及今后发展我市主城区供水管网自1941年的日伪时期发展至今，DN100以上的管道总长度约220km，部分管道年代已超过60年，管材多为铸铁管、钢管、钢筋砼管、球墨铸铁管、PP-R、PE管等等。管径从DN100DN1000。主城区管网从最初的枝状为主逐步发展成环状。下面从以下几个方面谈一下我市的配水管网。3.1旧城区给水管网改造探讨我市近两年正在进行大规模的旧城区供水管网改造，我想结合此项工程谈一下对我市配水管网的认识：3.1.1旧城给水管网改造势在必行我市近年来随国民经济的发展，创建国家卫生城市活动的开展，争创全国十大魅力城市、兴建大量市政基础设施。城市给水设施属市政基础设施，旧城给水管网改造对管网的安全运 行，适用与经济至关重要。旧城给水管网存在问题（1）漏耗严重，现状配水管网输水能力低，老化严重，漏损率高、水质受到污染，采用分段平差的方法测算现状主城区的配水管网，根本无法满足配水要求，必须对旧管网进行改造。（2）供水能力增加后，管网不配套城市给水管网的建设滞后于水厂建设。长治市为解决供水量不足的问题，在辛安引水一期工程的基础上进行了二期工程，二期工程完工后，二水厂向主城区供水能力达13万m3/d，加上一水厂7万m3/d的供水能力，现状管网无法满足13万m3/d的供水要求，更无法满足20万m3/d的要求，因此必须对现有配水管网进行改造和扩建。（3）管线布置不合理旧城区（市区南部）由于城市的扩大，用水量增大，而配水管道几十年未变，普遍存在管网压力不足现象，而部分管线（如紫坊村DN300铸管等）更是处在居民住宅下，事故隐患极大，一些商业繁华、人口集中的区城仍为枝状布置，供水可靠性差。3.1.2旧城区给水管网改造应注意的几点问题（1） 给水管网发展必须结合近、远期规划近期规划采用5-10年，远期规划采用10-20年。而旧城给水管网改造设计则强调逐年实施的可能性。针对太原理工大2010年规划制定的三年管网改造计划，根据政府部门对旧城改造规划如路网的改造，小街小巷的改造确定逐年改造安排，并做好经济评估，保证管网改造落到实处。（2） 旧城现有用水资料及现有给水管网资料的收集与分析是进行改造的前提。在着手改造前要花一定的人力、物力、财办收集给水管网的基础资料，在完成这一工作后，还应对管线布置的方案比较最终确定改造方案。（3） 旧城区管网改造应同户表工程、二次加压供水结合起来我市在旧城区管网改造初期仅注重了主干管线的改造，对小用户改造缺少支持。随着管网改造的深入对小街小巷的支管段加大了力度，并且有力的配合了户表工程的开展。二次加压供水是对给水管网的补充，我市的二次加压供水单位和小区有上百家，现阶段都是由各个单位和小区自己建设和维护，但从长远来看，这些二次加压的小区单位，日后一定会划拨给当地水司统管，所以当二次加压较多的区域水压必定不足，在这方面，我们需要认真考虑。在管网改造中尽可能考虑这些因素。（4）管网改造的施工管网改造项目部应不失时机的配合市政工程建设，严格按规划要求做好管道工程重大技术课题研究，设计方案论证，施工现场配合，保证“三大效益”完美结合（社会、经济、环境），紧密配合市政工程实施管网改造，设置专人跟踪参与协调，一有信息进行工程专项设计，施工中新、旧供水管线并网施工是整个管网改造过程中最关键的一环，所在新管线定位上最好能保证新旧管线净距1.5m以上；并网过程中尽量采用双干管同时供水方式；施工中采用先大用户后小用户，先重点用户后一般用户，先易后难的顺序，以保证供水安全。另外，施工结束后，竣工资料必须完备。（5）管网改造中阀门的使用问题：供水管网中阀门是一种养兵千日，用兵一时的控制设备。平时要求开启要到位，一旦需要应能迅速关闭，可靠地断流。从一些权威的部门统计来看，在阀门的使用上，大于DN600的管道采用蝶阀，小于DN600管道选择闸阀，采用软密封闸阀为方向，而我市在管网改造中在采用阀门上一律采用蝶阀的作法值得商榷。（6）HDPE内衬U型缩径穿插技术的应用该技术的特点是在管道内穿插一条HDPE高密度聚乙烯管。其主要施工工艺就是将外径比主管道内径稍大一些，或等径的HDPE管经过U型缩径机后将HDPE管暂时缩小，并由牵引机将缩径后的HDPE管拉入主管道中，然后经过气压或风压使U型管记忆恢复。带有记忆特点的HDPE管外壁与主管道内壁紧紧帖合在一起，形成管中管，从而达到修复防腐的目的。此项技术在国外已经发展成熟，国内在石油化工行业也成功应用，在经过周密的调研后，结合我市DN600砼管的现状分析确定：在此次旧城区管网改造中，五一桥至净水厂，净水厂至城东路，大胆地采用HDPE管道内衬修复技术对DN600砼管道进行修复，推动了我市供水管道修复技术的发展。3.2及早确定长北（马厂区）区配水管网规划长北地区距市区约14km，以马厂镇为中心属于工业区，远期需水量3万m3/d。辛安引水一期工程完工后，由三水厂（马厂水厂）向该区域供水。目前用户较少，配水干管以短期运行为主配设，缺少长远规划，借鉴长治市城区供水几十年的经验，结合该区域的长远规划，对该区域的供水管网进行科学、合理的规划势在必行。在规划的指导下逐步构建该区合理的给水管网。4管网今后发展的方向4.1进行管网性能评价给水管网系统的性能是指给水管网在满足各种供水要求的前提下，以最低的造价提供给用户最好服务的能力。分析评价一个给水管网系统的优劣主要从充分性、可靠性及有效性三方面考虑。充分性是指给水管网系统能以足够的压力向用户输送充足的水量。它主要以流量和压力作为参数从水力观点评价给水管网的性能；广义的可靠性是指给水管网在保证水质的前提下能够连续不断地向用户输水，其主要是从保证用户的不间断供水性来评价给水管网的结构特性；有效性反映了给水管网在日常运行过程中对水资源和能量的有效利用能力，它主要是从给水管网中的未知水量和水泵效率两方面来评价资源利用率。测算一个供水管网总性能指标值对给水管网的理论研究和工程实践具有重要意义，为评价给水管网系统的服务水平提供了科学依据，应该组织专人开展此项工作，得出我市给水管网的性能评价。4.2管网新技术的应用今后，我市管网的发展除了需要进行管网性能评价、长远规划这些宏观举措外，还应该在管网新技术方面有所更新，随着水价的提高，水表的计量日显重要，但以往的水表安装不规范，造成计量不准确，其实有些仅仅是因为水表前的直管段太短造成水流不稳定从而影响计量。为此我市要求在今后的水表安装时表前需加1.5m直管段，这看似很小的一点变化，预示着我市对供水管网技术的要求在加强。在配水管网上加装排泥、排气；利用消火栓设置预留口，对单片小区采用枝状管理，这些都是管网技术具体的应用。管道防腐技术在国内运用已经十分成熟，目前我市供水管道防腐技术才刚刚起步，管道内、外防腐的重要性需向施工管理人员反复强调，阴极保护对于钢管的保护作用也是公认的一项技术，目前在我市是一项空白，近年来各种塑料管材应用较多，但它不同于金属管道，没有采用相应的管线跟