城市水系统运营与管理三

1、给水管网的技术管理与维护u给水管道材料、附件及附属设给水管道材料、附件及附属设施施给水管网的技术管理与维护u给水管道材料、附件及附属设给水管道材料、附件及附属设施施管道材料应该符合以下要求：管道材料应该符合以下要求： .密闭密闭性能好性能好减少水量漏失，降低产销差率，避免减少水量漏失，降低产销差率，避免管网检修时外界污水渗入。管网检修时外界污水渗入。.化学稳定性化学稳定性管道内壁具有耐腐蚀性，不会受到水管道内壁具有耐腐蚀性，不会受到水中各种物质的侵蚀，同时也不会向水中析中各种物质的侵蚀，同时也不会向水中析出有毒有害物质。出有毒有害物质。给水管网的技术管理与维护管材管材.水力条件好水力条件好内壁

2、光滑、不易结垢、减少水头损失，内壁光滑、不易结垢、减少水头损失，降低常年供水电耗。降低常年供水电耗。.施工维修方便施工维修方便尽可能缩短维修所造成的停水时间。尽可能缩短维修所造成的停水时间。.建设投资省建设投资省管网建设费用占总费用的管网建设费用占总费用的50%-70%，管材的价格占管道综合工程管材的价格占管道综合工程50%以上。以上。.使用寿命长使用寿命长管网扩建对城市交通、环境产生很大影管网扩建对城市交通、环境产生很大影响，一般按永久性工程设施进行设计。响，一般按永久性工程设施进行设计。给水管网的技术管理与维护管材管材金属管材金属管材 1）钢管（）钢管（Steel pipe SP） 直缝焊

3、接钢管直缝焊接钢管螺旋焊接钢螺旋焊接钢 无缝钢管无缝钢管 不锈钢管不锈钢管 镀锌钢管镀锌钢管 钢塑复合管钢塑复合管给水管网的技术管理与维护管材管材2）铸铁管（）铸铁管（Cast iron pipe CIP） 灰口铸铁管（灰口铸铁管（GCIP） 离心灰口铸铁管离心灰口铸铁管 半连续灰口铸铁管半连续灰口铸铁管 稀土铸铁管稀土铸铁管 延性铸铁管（球墨铸铁管延性铸铁管（球墨铸铁管 DCIP） 退火球墨铸铁管退火球墨铸铁管 铸态球墨铸铁管铸态球墨铸铁管3）有色金属管）有色金属管 铜管铜管 铝管铝管给水管网的技术管理与维护管材管材非金属管材非金属管材1）水泥压力管（）水泥压力管（CP） 石棉水泥管（石棉水

4、泥管（ACP） 自应力管（自应力管（SSCP） 预应力管（预应力管（PCP） 管芯缠丝预应力管（三阶段管）管芯缠丝预应力管（三阶段管） 振动挤压预应力管（一阶段管）振动挤压预应力管（一阶段管） 钢筒预应力管（钢筒预应力管（PCCP）给水管网的技术管理与维护2）塑料管）塑料管 硬聚氯乙烯管（硬聚氯乙烯管（UPVC） 聚乙烯管（聚乙烯管（PE） 高密度聚乙烯管（高密度聚乙烯管（HDPE） 中密度聚乙烯管（中密度聚乙烯管（MDPE） 低密度聚乙烯管（低密度聚乙烯管（LDPE） 聚乙烯夹铝复合管（聚乙烯夹铝复合管（HAH） 交联聚乙烯管（交联聚乙烯管（PEX） 聚丙烯管（聚丙烯管（PP） 聚丁烯管（聚

5、丁烯管（PB） 工程塑料管（工程塑料管（ABS） 玻璃钢管（玻璃钢管（GRP）给水管网的技术管理与维护管材管材 大口径钢管通常选用大口径钢管通常选用A3镇静钢钢板焊镇静钢钢板焊制，管材及管件容易加工，强度高，韧性制，管材及管件容易加工，强度高，韧性好，能承受高的内外压，对复杂地形适应好，能承受高的内外压，对复杂地形适应性强。性强。 钢管刚度小，易变形，衬里及外防腐钢管刚度小，易变形，衬里及外防腐成本高，必要时还需作阴极保护，施工过成本高，必要时还需作阴极保护，施工过程中焊接工作量大，有缺陷的焊缝会出现程中焊接工作量大，有缺陷的焊缝会出现应力集中，出现爆裂事故。应力集中，出现爆裂事故。 管节拼装

6、时纵向焊缝要错开管节拼装时纵向焊缝要错开300mm以以上。出厂前应逐根作水压试验，试压值为上。出厂前应逐根作水压试验，试压值为管线试验压力的管线试验压力的1.25倍。倍。 给水管网的技术管理与维护管材管材 镀锌钢管存在锈蚀问题，影响水质和镀锌钢管存在锈蚀问题，影响水质和使用年限，已经停止在饮用水方面的应使用年限，已经停止在饮用水方面的应用，主要用于消火栓和自动喷水灭火系用，主要用于消火栓和自动喷水灭火系统。生活用水采用的镀锌钢管为内衬聚统。生活用水采用的镀锌钢管为内衬聚乙烯或聚丙烯的镀锌钢管。乙烯或聚丙烯的镀锌钢管。镀锌钢管衬塑有两种方式，一种是镀锌钢管衬塑有两种方式，一种是内部衬涂聚乙烯，另

7、一种是在薄镀锌钢内部衬涂聚乙烯，另一种是在薄镀锌钢管内部挤压聚乙烯管。前一种方式涂衬管内部挤压聚乙烯管。前一种方式涂衬层既不容易粘牢，也不容易衬匀；后一层既不容易粘牢，也不容易衬匀；后一种方式效果较好，钢塑复合管的连接管种方式效果较好，钢塑复合管的连接管件内部，也都衬有聚乙烯。件内部，也都衬有聚乙烯。给水管网的技术管理与维护管材管材 灰口铸铁管口径小、材质不稳定，发灰口铸铁管口径小、材质不稳定，发生爆管事故较多，在供水工程中基本不再生爆管事故较多，在供水工程中基本不再采用。采用。 球墨（延性）铸铁管用低硫、低磷的球墨（延性）铸铁管用低硫、低磷的优质铸铁熔炼后，经球化处理，使其中的优质铸铁熔炼后

8、，经球化处理，使其中的碳以球状游离石墨的形式存在，消除了片碳以球状游离石墨的形式存在，消除了片状石墨引起的金属晶体连续性被割断的缺状石墨引起的金属晶体连续性被割断的缺陷，既保留了铸铁的铸造性、耐腐蚀性，陷，既保留了铸铁的铸造性、耐腐蚀性，又增加了抗拉性、延伸性、弯曲性和耐冲又增加了抗拉性、延伸性、弯曲性和耐冲击性。击性。给水管网的技术管理与维护管材管材 石棉水泥管六十年代在部分城市石棉水泥管六十年代在部分城市使用过，目前基本不再使用。使用过，目前基本不再使用。 自应力管用自应力管用425号或号或525号普通硅号普通硅酸盐水泥、酸盐水泥、325号或号或425号矾土水泥和号矾土水泥和二水石膏，按适

9、当比例加工制成，所二水石膏，按适当比例加工制成，所用钢筋为低碳冷拨钢丝或钢丝网，规用钢筋为低碳冷拨钢丝或钢丝网，规格一般在格一般在100600mm之间，强度较之间，强度较低，容易出现二次膨胀及横向断裂，低，容易出现二次膨胀及横向断裂，工艺简单，制管成本较低，在小城镇工艺简单，制管成本较低，在小城镇及农村供水系统中使用较普遍。及农村供水系统中使用较普遍。给水管网的技术管理与维护管材管材 预应力管包括一阶段管、三阶段管、钢预应力管包括一阶段管、三阶段管、钢筒预应力管三种，相对于金属管而言工艺筒预应力管三种，相对于金属管而言工艺简单、造价低，使用比较普遍；但管道重简单、造价低，使用比较普遍；但管道重

10、量大、运输安装不方便。量大、运输安装不方便。 钢筒预应力管是钢筒与混凝土的复合管，钢筒预应力管是钢筒与混凝土的复合管，管芯为混凝土，在管芯外壁或中部埋入厚管芯为混凝土，在管芯外壁或中部埋入厚1.5mm的钢筒，采用机械张拉在管芯上缠绕的钢筒，采用机械张拉在管芯上缠绕一层或两层施加环向预应力的高强度钢丝，一层或两层施加环向预应力的高强度钢丝，然后在外部喷水泥砂浆保护层。然后在外部喷水泥砂浆保护层。给水管网的技术管理与维护管材管材PCCP管与钢管比较管与钢管比较 壁厚远大于钢管，刚性强，能承受较壁厚远大于钢管，刚性强，能承受较大的外荷载，对基础及回填土要求不高；大的外荷载，对基础及回填土要求不高；

11、采用钢制承插口柔性连接，可边开挖、采用钢制承插口柔性连接，可边开挖、边安装、边试压、边覆土，施工快捷；边安装、边试压、边覆土，施工快捷； 有有13的借转角，适应于软土地区的借转角，适应于软土地区由于基础处理不均匀而产生的不均匀沉降；由于基础处理不均匀而产生的不均匀沉降； 内壁表面光滑，水头损失小；内壁表面光滑，水头损失小； 耐腐蚀性好，寿命一般可达耐腐蚀性好，寿命一般可达60a以上；以上； 管线综合造价和维修费用低；管线综合造价和维修费用低； 可节约钢材可节约钢材40%70%。给水管网的技术管理与维护管材管材PCCP管与普通预应力混凝土管相比管与普通预应力混凝土管相比 PCCP管的抗渗性能由内

12、置的焊接钢管的抗渗性能由内置的焊接钢筒保证，普通预应力混凝土管的抗渗能力筒保证，普通预应力混凝土管的抗渗能力取决于混凝土的密实性；取决于混凝土的密实性； PCCP管采用钢制承插口，可以保证管采用钢制承插口，可以保证工作面间隙差工作面间隙差1.6mm，而普通预应力混，而普通预应力混凝土管承插口工作面间隙差凝土管承插口工作面间隙差12mm，其水，其水密性和耐久性都不如密性和耐久性都不如PCCP管管 ； 施工过程中可利用钢制承插口采用多施工过程中可利用钢制承插口采用多种形式的限制性接头或现场焊接接头，减种形式的限制性接头或现场焊接接头，减少因需平衡推力而设置止推挡墩的费用。少因需平衡推力而设置止推挡

13、墩的费用。管材管材水泥管材的缺点：水泥管材的缺点： 1、水泥工业对环境造成的污染严重，、水泥工业对环境造成的污染严重，生产加工能耗高，浪费资源。生产加工能耗高，浪费资源。 2、重量大、不便于运输、施工复杂、重量大、不便于运输、施工复杂、工程周期长。工程周期长。 3、连接质量低、易泄漏（、连接质量低、易泄漏（PCCP管除管除外）。外）。 4、与塑料管道相比，水泥管道光滑度、与塑料管道相比，水泥管道光滑度较差，可能在内壁滋生细菌，影响水质。较差，可能在内壁滋生细菌，影响水质。 5、寿命短，水泥管抗腐蚀性差。、寿命短，水泥管抗腐蚀性差。管材管材 塑料给水管制造能耗低塑料给水管制造能耗低(以长度计，仅

14、以长度计，仅为金属管道的为金属管道的18.7)、内表面光滑、水力、内表面光滑、水力条件优越、不生锈、不结垢、水质卫生、条件优越、不生锈、不结垢、水质卫生、没有管道二次污染、重量轻、加工和接口没有管道二次污染、重量轻、加工和接口方便、安装劳动强度低、节约综合施工费方便、安装劳动强度低、节约综合施工费用；但管材强度低、对基础及回填土要求用；但管材强度低、对基础及回填土要求较高、膨胀系数较大、需考虑温度补偿措较高、膨胀系数较大、需考虑温度补偿措施、抗紫外线能力较弱、存在应变腐蚀问施、抗紫外线能力较弱、存在应变腐蚀问题（以蠕变系数来表示）。题（以蠕变系数来表示）。给水管网的技术管理与维护管材管材 热固

15、性塑料管（热固性塑料管（GRP）通常是指玻纤维）通常是指玻纤维增强树脂塑料管，又称玻璃钢管。玻璃钢管增强树脂塑料管，又称玻璃钢管。玻璃钢管的特点是强度较高，重量轻，耐腐蚀，不结的特点是强度较高，重量轻，耐腐蚀，不结垢，内壁光滑，阻力小，在相同管径、相同垢，内壁光滑，阻力小，在相同管径、相同流量条件下，比金属管道和混凝土管道水头流量条件下，比金属管道和混凝土管道水头损失小，节省能耗。但玻璃钢管生产工艺复损失小，节省能耗。但玻璃钢管生产工艺复杂，价格较高，相对而言管壁薄，属于柔性杂，价格较高，相对而言管壁薄，属于柔性管道，对基础与回填要求较高，也存在应变管道，对基础与回填要求较高，也存在应变腐蚀问

16、题。腐蚀问题。给水管网的技术管理与维护管材管材管道接口管道接口 钢管：钢管：焊接、法兰连接、承插连接；焊接、法兰连接、承插连接； 铸铁管：铸铁管：法兰连接、承插连接；法兰连接、承插连接； 混凝土管：混凝土管：一般采用承插连接；一般采用承插连接； 塑料管：塑料管：法兰连接、承插连接、溶剂粘法兰连接、承插连接、溶剂粘结、热熔或电熔连接。结、热熔或电熔连接。 管材、管件的接口原则上不推荐刚性接管材、管件的接口原则上不推荐刚性接口，在爆管抢修中，也尽量安装柔性快速口，在爆管抢修中，也尽量安装柔性快速抢修接头。抢修接头。给水管网的技术管理与维护 闸阀具有流体阻力小、开闭所需外闸阀具有流体阻力小、开闭所需

17、外力较小、介质的流向不受限制等优点；力较小、介质的流向不受限制等优点；但外形尺寸和开启高度都较大、安装所但外形尺寸和开启高度都较大、安装所需空间较大、水中有杂质落入阀座后阀需空间较大、水中有杂质落入阀座后阀不能关闭严密、关闭过程中密封面间的不能关闭严密、关闭过程中密封面间的相对摩擦容易引起擦伤现象。相对摩擦容易引起擦伤现象。 闸阀：闸阀：是指关闭件是指关闭件(闸板闸板)由由阀杆带动，沿阀座密封面作升阀杆带动，沿阀座密封面作升降运动的阀门。降运动的阀门。给水管网的技术管理与维护管道附件管道附件 蝶阀：蝶阀：是指启闭件是指启闭件(蝶板蝶板)绕固绕固定轴旋转的阀门。定轴旋转的阀门。 蝶阀具有操作力矩

18、小、开闭时间蝶阀具有操作力矩小、开闭时间短、安装空间小、重量轻等优点；蝶短、安装空间小、重量轻等优点；蝶阀的主要缺点是蝶板占据一定的过水阀的主要缺点是蝶板占据一定的过水断面，增大水头损失，且易挂积杂物断面，增大水头损失，且易挂积杂物和纤维。和纤维。管道附件管道附件给水管网的技术管理与维护 止回阀：止回阀：是指启闭件是指启闭件(阀瓣或阀瓣或阀芯阀芯)借介质作用力，自动阻止介借介质作用力，自动阻止介质逆流的阀门。质逆流的阀门。 根据启闭件动作方式不同，可根据启闭件动作方式不同，可进一步分为旋启式止回阀、升降式进一步分为旋启式止回阀、升降式止回阀、消声止回阀、缓闭止回阀止回阀、消声止回阀、缓闭止回阀

19、等类型。等类型。管道附件管道附件给水管网的技术管理与维护 排气阀：用来排除集积在管中排气阀：用来排除集积在管中的空气，以提高管线的使用效率。的空气，以提高管线的使用效率。 在间歇性使用的给水管网末端和最在间歇性使用的给水管网末端和最高点、给水管网有明显起伏可能积聚空高点、给水管网有明显起伏可能积聚空气的管段的峰点应设置自动排气阀。气的管段的峰点应设置自动排气阀。管道附件管道附件给水管网的技术管理与维护消火栓：是安装在给水消火栓：是安装在给水管网上，向火场供水的管网上，向火场供水的带有阀门的标准接口，带有阀门的标准接口，是市政和建筑物内消防是市政和建筑物内消防供水的主要水源之一供水的主要水源之一

20、。管道附件管道附件给水管网的技术管理与维护 地下式消火栓地下式消火栓隐蔽性强隐蔽性强，不影响城，不影响城市美观，受破坏情况少，寒冷地带市美观，受破坏情况少，寒冷地带可防可防冻冻，适用于较寒冷地区。但目标不明显，适用于较寒冷地区。但目标不明显，寻找、操作和维修都不方便寻找、操作和维修都不方便，容易被建，容易被建筑和停放的车辆等埋、占、压，要求在筑和停放的车辆等埋、占、压，要求在地下消火栓旁设置明显标志。地下消火栓旁设置明显标志。 地下式消火栓一般需要地下式消火栓一般需要与消火栓连与消火栓连接器配套使用接器配套使用。消火栓连接器主要由本。消火栓连接器主要由本体、闸体、快速接头等零部件组成，其体、闸

21、体、快速接头等零部件组成，其材质为铸造铝合金。材质为铸造铝合金。 地下消火栓有两种型号，地下消火栓有两种型号，SX65SX65和和SX1SX10000。给水管网的技术管理与维护管道附件管道附件 阀门井：阀门井：用于安装管网中的阀门及用于安装管网中的阀门及管道附件。管道附件。 阀门井有圆形与方形两种，一般采阀门井有圆形与方形两种，一般采用砖砌，也可用石砌或钢筋混凝土建造。用砖砌，也可用石砌或钢筋混凝土建造。管网附属管网附属构筑物构筑物给水管网的技术管理与维护 支墩：支墩：承插式接口的管线，在弯管承插式接口的管线，在弯管处、三通处、水管尽端的盖板上以及处、三通处、水管尽端的盖板上以及缩管处，都会产

22、生拉力，接口可能因缩管处，都会产生拉力，接口可能因此松动脱节而使管线漏水因此在这此松动脱节而使管线漏水因此在这些部位须设置支墩以承受拉力和防止些部位须设置支墩以承受拉力和防止事故。但当管径小于事故。但当管径小于300mm或转弯角或转弯角度小于度小于10且水压力不超过且水压力不超过980kPa时，时，因接口本身足以承受拉力，可不设支因接口本身足以承受拉力，可不设支墩。墩。给水管网的技术管理与维护管网附属管网附属构筑物构筑物 水塔水塔 水塔一般采用钢筋混凝土或砖水塔一般采用钢筋混凝土或砖石等建造，主要由水柜、塔架、管道和石等建造，主要由水柜、塔架、管道和基础组成。基础组成。水池水池给水工程中，常用

23、钢筋混凝土水池、给水工程中，常用钢筋混凝土水池、预应力钢筋混凝土水池和砖石水池，一预应力钢筋混凝土水池和砖石水池，一般做成圆形或矩形。般做成圆形或矩形。管网附属管网附属构筑物构筑物给水管网的技术管理与维护管网的日常养护管理工作包括：管网的日常养护管理工作包括： (1). 建立技术档案；建立技术档案； (2). 检漏和修漏；检漏和修漏； (3). 水管清垢和防腐蚀；水管清垢和防腐蚀； (4). 用户接管的安装、清洗和防冰冻；用户接管的安装、清洗和防冰冻； (5). 管网事故抢修；管网事故抢修； (6). 检修阀门、消火栓、流量计和水表检修阀门、消火栓、流量计和水表等；等； (7). 管网运行参数

24、实时监测。管网运行参数实时监测。管网的技术管理管网的技术管理管网技术管网技术资料管理资料管理 (1).设计资料设计资料 (2). 施工前资料施工前资料 (3). 竣工资料竣工资料 (4). 管网现状资料。管网现状资料。管线图，表明管线的直径、位置、埋深、管线图，表明管线的直径、位置、埋深、承插口方向、配件形式和尺寸以及阀门、承插口方向、配件形式和尺寸以及阀门、消火栓等的布置，用户接管的直径和位置消火栓等的布置，用户接管的直径和位置等；阀门和消火栓记录卡，包括安装年月、等；阀门和消火栓记录卡，包括安装年月、地点、口径、型号、检修记录等；地点、口径、型号、检修记录等；管网养护管网养护时所需技时所需

25、技术资料：术资料：管网的技术管理管网的技术管理给水管网的地理信息系统给水管网的地理信息系统u给水管网建立地理信息系统的必要性给水管网建立地理信息系统的必要性u给水管网建立地理信息系统的功能给水管网建立地理信息系统的功能l电子地图的维护管理、管网资料的管理电子地图的维护管理、管网资料的管理l管网查询、统计、计算、分析管网查询、统计、计算、分析l优化调度、规划设计、管网故障处理、优化调度、规划设计、管网故障处理、历史资料管理，系统维护管理，办公自动历史资料管理，系统维护管理，办公自动化化管网地理管网地理信息系统信息系统管网的技术管理管网的技术管理 定义：定义：u地理信息系统的含义：地理信息系统的含

26、义：u地理信息系统的组成：地理信息系统的组成：u地理信息系统的功能：地理信息系统的功能： 地理信息系统地理信息系统(geographic information system，简称简称GIS)是是20世纪世纪60年代开始迅速发年代开始迅速发展起来的一门新技术，它综合了计算机科展起来的一门新技术，它综合了计算机科学、系统工程、管理学、地理学、测量学学、系统工程、管理学、地理学、测量学、地图学等多学科的知识，属于跨学科的、地图学等多学科的知识，属于跨学科的技术系统。技术系统。 定义：定义：GIS是处理地理数据的输入、是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计输出、管理、查询、分析和

27、辅助决策的计算机系统。算机系统。管网的技术管理管网的技术管理 地理信息地理信息是表征地理系统各要素的是表征地理系统各要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。总称。 地理信息属于空间信息，它把位置地理信息属于空间信息，它把位置识别与数据联系在一起，这是地理信息识别与数据联系在一起，这是地理信息区别于其他类型信息的最显著的标志。区别于其他类型信息的最显著的标志。管网的技术管理管网的技术管理 虽然虽然GIS使用了地图可视化、数据库使用了地图可视化、数据库等技术，但与等技术，但与CAD、计算机地

28、图系统、数、计算机地图系统、数据库等均有很大的区别。据库等均有很大的区别。CAD提供交互式的图形处理功能，用提供交互式的图形处理功能，用来辅助进行对建筑、来辅助进行对建筑、VLSI之类的人造对之类的人造对象的设计，主要特点是设计者与计算机模象的设计，主要特点是设计者与计算机模型的交互。而型的交互。而GIS处理的数据大多来自现处理的数据大多来自现实世界，比实世界，比CAD的人造对象更为复杂，数的人造对象更为复杂，数据量更大。据量更大。CAD中的拓扑关系较简单，中的拓扑关系较简单，GIS强调对空间数据的分析，强调对空间数据的分析，CAD这方面的这方面的功能要弱得多。功能要弱得多。管网的技术管理管网

29、的技术管理计算机地图系统侧重于数据查询、分类计算机地图系统侧重于数据查询、分类及自动符号化，具有辅助设计地图和产生高及自动符号化，具有辅助设计地图和产生高质量矢量形式的输出功能，强调数据显示而质量矢量形式的输出功能，强调数据显示而非数据分析，地理数据缺少拓扑关系，它与非数据分析，地理数据缺少拓扑关系，它与数据库的联系通常是一些简单的查询。数据库的联系通常是一些简单的查询。数据库是各种类型信息系统的核心，侧数据库是各种类型信息系统的核心，侧重非图形数据的优化存储与查询，其图形查重非图形数据的优化存储与查询，其图形查询与显示功能极为有限，数据分析功能也很询与显示功能极为有限，数据分析功能也很有限。

30、但数据库的一些基本技术，如数据模有限。但数据库的一些基本技术，如数据模型、数据存储、数据检索等，都在型、数据存储、数据检索等，都在GIS中广中广泛采用，成为泛采用，成为GIS的核心技术。的核心技术。管网的技术管理管网的技术管理主要用途：主要用途： . 对空间数据进行快速搜索和复杂查对空间数据进行快速搜索和复杂查询；询； . 通过地理相关性将不同数据集成在通过地理相关性将不同数据集成在一起，实现数据共享和交流；一起，实现数据共享和交流； . 将数据集成、空间分析、可视化表将数据集成、空间分析、可视化表达应用于区域综合治理、宏观规划的辅助达应用于区域综合治理、宏观规划的辅助决策；决策； . 绘制以

31、任何地点为中心，比例尺任绘制以任何地点为中心，比例尺任意和突出特殊字符效果的高品质地图。意和突出特殊字符效果的高品质地图。管网的技术管理管网的技术管理u管网图形管理管网图形管理u用户信息管理用户信息管理u紧急事故处理紧急事故处理u固定资产管理固定资产管理u管网运行模拟管网运行模拟u供水水质管理供水水质管理u管网改扩建规划管网改扩建规划GIS在供水管网管理中的应用：在供水管网管理中的应用：管网的技术管理管网的技术管理管网图形管理：管网图形管理： 1.应用数字化仪输入、修改给水管、应用数字化仪输入、修改给水管、排水管、建筑物、地下电缆及文字标注等排水管、建筑物、地下电缆及文字标注等各信息；各信息；

32、 2.实现图纸的自动拼接，对图纸上的实现图纸的自动拼接，对图纸上的各类图形进行叠加显示；各类图形进行叠加显示； 3.对图形的任意部分进行开窗放大显对图形的任意部分进行开窗放大显示，对图形进行平滑滚动流览；示，对图形进行平滑滚动流览； 4.录入、修改管网设备及设施的基础录入、修改管网设备及设施的基础数据，建立相应数据库；数据，建立相应数据库； 5.实现图形与管网基础数据和运行数实现图形与管网基础数据和运行数据的交叉互访，如管网压力、流量、水质据的交叉互访，如管网压力、流量、水质等实时数据的交换。等实时数据的交换。管网的技术管理管网的技术管理用户信息管理：用户信息管理： 1.用户属性数据：包括用户

33、编号、名用户属性数据：包括用户编号、名称、所在地、水表口径等；称、所在地、水表口径等； 2.用户水量数据：包括水表读数、用用户水量数据：包括水表读数、用水量；用水类别等；水量；用水类别等； 3.用户接水点位置，包括接水管段、用户接水点位置，包括接水管段、接水点离管段两端距离等信息。接水点离管段两端距离等信息。 在这些用户信息的基础上，通过统计在这些用户信息的基础上，通过统计分析计算，掌握重点用户，了解水量分布分析计算，掌握重点用户，了解水量分布状况，为管网运行模拟提供基础数据。状况，为管网运行模拟提供基础数据。管网的技术管理管网的技术管理紧急事故处理：紧急事故处理： 用于指导管网事故处理，增强

34、事用于指导管网事故处理，增强事故反应能力，减少事故损失。在管网故反应能力，减少事故损失。在管网发生爆管大漏事故时迅速找出事故发发生爆管大漏事故时迅速找出事故发生位置，自动给出最优阀门关闭方案生位置，自动给出最优阀门关闭方案及事故处理意见，迅速绘制出事发点及事故处理意见，迅速绘制出事发点的管网图及须关闭阀门的节点图，打的管网图及须关闭阀门的节点图，打印出断水用户名单。印出断水用户名单。管网的技术管理管网的技术管理固定资产管理：固定资产管理： 借助借助GIS，可以按照管网地理位置，可以按照管网地理位置，分区逐个管段、逐项管网设施地对固定资分区逐个管段、逐项管网设施地对固定资产加以统计分析，并设立相

35、应数据库进行产加以统计分析，并设立相应数据库进行动态管理，做到资产数量与实物相符，动态管理，做到资产数量与实物相符，“家底家底”一览无余。可以提供多种统计查一览无余。可以提供多种统计查询方法，如按任意给定区域或道路、按管询方法，如按任意给定区域或道路、按管道直径、按使用年限、按管道材质、按阀道直径、按使用年限、按管道材质、按阀门种类、按水表口径等进行单项或多项组门种类、按水表口径等进行单项或多项组合查询，以便全面了解管网状况。合查询，以便全面了解管网状况。管网的技术管理管网的技术管理管网运行模拟：管网运行模拟： 1.管网运行负荷分析：显示欠负荷、经管网运行负荷分析：显示欠负荷、经济负荷和超负荷

36、运行管段；查询并显示各济负荷和超负荷运行管段；查询并显示各种负荷范围的管段；种负荷范围的管段； 2.供水路径查询：查询管网中任意节点供水路径查询：查询管网中任意节点由哪个水源通过哪些管段供水并显示这些由哪个水源通过哪些管段供水并显示这些管段的运行参数；管段的运行参数； 3.各水源供水分界线：以不同颜色指示各水源供水分界线：以不同颜色指示各水源的供水从而分析用户用水源并提供各水源的供水从而分析用户用水源并提供兴建水厂或加压泵站的受益用户清单；兴建水厂或加压泵站的受益用户清单； 4. 用特殊标记反映低压范围及用户；用特殊标记反映低压范围及用户； 5. 以动画形式动态模拟供水趋势。以动画形式动态模拟

37、供水趋势。管网的技术管理管网的技术管理供水水质管理：供水水质管理： 用于控制管网水质，指导水厂合理用于控制管网水质，指导水厂合理投加药剂，提高水质，降低成本。投加药剂，提高水质，降低成本。 1.计算水在管网中的停留时间；计算水在管网中的停留时间； 2.分析氯水浓度扩散过程；分析氯水浓度扩散过程； 3.进行余氯分布分析；进行余氯分布分析； 4.提供各水源最佳加氯量值。提供各水源最佳加氯量值。管网的技术管理管网的技术管理管网地理管网地理信息系统信息系统管网的技术管理管网的技术管理管网的技术管理管网的技术管理管网地理管网地理信息系统信息系统管网的技术管理管网的技术管理测压、测压、测流测流管网测压、测

38、流是加强管网管理的具体管网测压、测流是加强管网管理的具体步骤。通过它系统地观察和了解输配水步骤。通过它系统地观察和了解输配水管道的工作状况，管网各节点自由压力管道的工作状况，管网各节点自由压力的变化及管道内水的流向、流量的实际的变化及管道内水的流向、流量的实际情况，利于城市给水系统的日常调度工情况，利于城市给水系统的日常调度工作。长期收集、分析管网测压、测流资作。长期收集、分析管网测压、测流资料，进行管道粗糙系数料，进行管道粗糙系数n值的测定，可作值的测定，可作为改善管网经营管理的依据。通过测压、为改善管网经营管理的依据。通过测压、测流及时发现和解决管网中的疑难问题。测流及时发现和解决管网中的

39、疑难问题。u管道压力点布设测量管道压力点布设测量u管道测压压力表管道测压压力表管网的技术管理管网的技术管理测压、测压、测流测流阀门井阀门井u测流孔布置原则测流孔布置原则u测定方法：毕托管、电磁流量计、超测定方法：毕托管、电磁流量计、超声波流量计声波流量计阀门和水表阀门和水表阀门管理，安全、启闭、故障、技术管阀门管理，安全、启闭、故障、技术管理、阀门管理要求理、阀门管理要求水表安装好后应在一段时间内观察其读水表安装好后应在一段时间内观察其读数是否准确，水表应定期进行标定，对数是否准确，水表应定期进行标定，对于走数不准确的应及时更换，水表表壳于走数不准确的应及时更换，水表表壳应经常保持清晰可读，不

40、应在水表上方应经常保持清晰可读，不应在水表上方放置重物。水表不要与酸碱等溶液接触。放置重物。水表不要与酸碱等溶液接触。管网的技术管理管网的技术管理检漏检漏 供水系统水量漏失主要指通过系供水系统水量漏失主要指通过系统输配水管网及城市蓄水设备渗漏、统输配水管网及城市蓄水设备渗漏、漏失及溢流到外界的部分水量。一漏失及溢流到外界的部分水量。一般发生在系统的输水干管、配水管般发生在系统的输水干管、配水管网、连接管件、阀门与计量仪表、网、连接管件、阀门与计量仪表、水池或水塔等处。水池或水塔等处。 按水量漏失的大小及形式，水量按水量漏失的大小及形式，水量漏失可分为背景漏失、暗漏和明漏。漏失可分为背景漏失、暗

41、漏和明漏。管网的技术管理管网的技术管理 背景渗漏，又称为不可检测渗漏，当背景渗漏，又称为不可检测渗漏，当单个的漏点的漏水量低于单个的漏点的漏水量低于400500 L/h，一般的检漏设备则难以检测，多发生在管一般的检漏设备则难以检测，多发生在管道的接头，密封性差的管件，以及金属管道的接头，密封性差的管件，以及金属管道中微小的腐蚀漏孔。虽然每一个漏点的道中微小的腐蚀漏孔。虽然每一个漏点的漏水量非常微小，但由于它们难以被检测漏水量非常微小，但由于它们难以被检测到，并且大量的存在，所以其总量非常可到，并且大量的存在，所以其总量非常可观，占漏失量的很大一部分。观，占漏失量的很大一部分。背景渗漏通过更换管

42、道管件的方式可背景渗漏通过更换管道管件的方式可以有效的降低，但成本非常昂贵。以有效的降低，但成本非常昂贵。管网的技术管理管网的技术管理检漏检漏 暗漏，又称为可以检测到的漏点，在暗漏，又称为可以检测到的漏点，在系统中经常出现，其漏失水量处于中等水系统中经常出现，其漏失水量处于中等水平，取决于系统的压力，运行情况，土壤平，取决于系统的压力，运行情况，土壤情况及管道的状况等等。情况及管道的状况等等。暗漏持续时间取决于主动检漏措施的暗漏持续时间取决于主动检漏措施的积极性及强度。供水系统的检测周期如果积极性及强度。供水系统的检测周期如果为一年，为一年， 漏点当中的一些有可能发生在刚漏点当中的一些有可能发

43、生在刚刚检测之后，则其持续时间将为近一年，刚检测之后，则其持续时间将为近一年，而有些漏点也有可能仅仅发生几天而已。而有些漏点也有可能仅仅发生几天而已。综合而言，暗漏平均持续时间为检测周期综合而言，暗漏平均持续时间为检测周期的一半。的一半。 管网的技术管理管网的技术管理检漏检漏 明漏，流量一般都很大，是可以被用户明漏，流量一般都很大，是可以被用户或路人发现的漏失，多为爆管事件，对周或路人发现的漏失，多为爆管事件，对周围环境及用户会产生较大的影响。一般对围环境及用户会产生较大的影响。一般对其处理速度都很快，漏失的持续时间不长，其处理速度都很快，漏失的持续时间不长，即使具有较大的漏水流量，但漏水的量

44、却即使具有较大的漏水流量，但漏水的量却不大。不大。 在当今的技术水平及条件下，无论采取在当今的技术水平及条件下，无论采取什么技术手段都无法避免的供水系统理论什么技术手段都无法避免的供水系统理论上的最小漏失水量，称为不可避免的漏失上的最小漏失水量，称为不可避免的漏失水量，包括一定的背景渗漏，一些明漏及水量，包括一定的背景渗漏，一些明漏及暗漏。暗漏。 管网的技术管理管网的技术管理检漏检漏 国际上通用的压力与漏水的关系模型国际上通用的压力与漏水的关系模型为：为：L = PNN的取值范围为的取值范围为0.52.5，平均值为，平均值为1.15，接近线形关系。对于不同材料的管道，接近线形关系。对于不同材料

45、的管道，漏点不同漏点不同N值也不同，一般认为：值也不同，一般认为：非金属管道系统，非金属管道系统，N1.251.75；金属管道系统，当漏失量较小时，金属管道系统，当漏失量较小时，N1.01.5；当漏失量较大时；当漏失量较大时(即明漏或爆即明漏或爆管管)，N0.51.0。 管网的技术管理管网的技术管理检漏检漏 产销差水：产销差水：供水企业提供给城市供水企业提供给城市输水配水系统的自来水总量与所有用输水配水系统的自来水总量与所有用户的用水量总量中收费部分的差值。户的用水量总量中收费部分的差值。产销差水产销差水 = 免费供水量免费供水量 + 物理漏水量物理漏水量 + 帐面漏水量帐面漏水量 免费供水量

46、：免费供水量：实际供应于社会而实际供应于社会而不收取水费的水量。如消防灭火等政不收取水费的水量。如消防灭火等政府规定减免收费的水量及冲洗管道的府规定减免收费的水量及冲洗管道的自用水量。自用水量。管网的技术管理管网的技术管理检漏检漏 供水系统物理漏失：供水系统物理漏失：通过系统输配通过系统输配水管网及城市蓄水设备渗漏，漏失及水管网及城市蓄水设备渗漏，漏失及溢流到外界的部分水量。溢流到外界的部分水量。 供水系统帐面漏失供水系统帐面漏失 (纸上漏水量纸上漏水量) ：由于用户水表计量不准确，收费或财由于用户水表计量不准确，收费或财务上的错误，未经授权的非法用水等务上的错误，未经授权的非法用水等给水公司

47、带来经济上损失的部分水量。给水公司带来经济上损失的部分水量。 管网的技术管理管网的技术管理检漏检漏系统供水总量 系统有效供水量售水量计量售水量售水量未计量售水量免费供水量计量免费供水量产销差水量未计量免费供水量系统漏水量帐面漏水量非法用水(偷盗，欺诈)表计量误差输水管及干管漏水量输水管及干管漏水量 水池/水塔等渗漏及溢流 进户管漏失量 降低物理漏失的思路：降低物理漏失的思路： 减少帐面漏失的思路：减少帐面漏失的思路： 中国产销差水控制的市场有多大？中国产销差水控制的市场有多大？ 根据根据2002城市供水年鉴，城市供水年鉴，2001年中国年中国供水总量为供水总量为269.83亿立方米，全国平均漏

48、亿立方米，全国平均漏失率为失率为16.07%，产销差率为，产销差率为20%。平均。平均水价为水价为1.084元元/立方米。保守估算，若将立方米。保守估算，若将漏失率降为漏失率降为城市供水管网漏损控制及评城市供水管网漏损控制及评定标准定标准中规定的漏失率低于中规定的漏失率低于12%，将非，将非管网漏损原因造成的产销差水降低一半，管网漏损原因造成的产销差水降低一半，则全国每年的市场潜力为则全国每年的市场潜力为17.6亿元亿元/年，这年，这其中不考虑水价上涨所带来的更大的利润其中不考虑水价上涨所带来的更大的利润空间及由于产销差水控制带动的相关产业空间及由于产销差水控制带动的相关产业所带来的收益。所带

49、来的收益。管网的技术管理管网的技术管理 多探头相关仪：多探头相关仪：集漏水预定位和精定集漏水预定位和精定位于一体，仅一次检测即可完成一定区域位于一体，仅一次检测即可完成一定区域内的漏点预定位和漏点精定位的仪器，而内的漏点预定位和漏点精定位的仪器，而且对管道属性要求不高，可以在不清楚管且对管道属性要求不高，可以在不清楚管材管径的情况下，进行漏水点定位。材管径的情况下，进行漏水点定位。 检漏仪：检漏仪：可自动把漏水声与环境噪音可自动把漏水声与环境噪音分别记录，达到在环境噪声较大情况下精分别记录，达到在环境噪声较大情况下精确定位漏点。其频率分析和组合数字滤波确定位漏点。其频率分析和组合数字滤波也可有

50、效地抑制干扰噪声。也可有效地抑制干扰噪声。检漏检漏测压点位置的选择：测压点位置的选择： . 在多水源给水系统中，设置在供水在多水源给水系统中，设置在供水分界线附近的测压点应该稍多一些，使其分界线附近的测压点应该稍多一些，使其能更明显的反映出分界线推移的变化，为能更明显的反映出分界线推移的变化，为合理调整供水分区提供依据。合理调整供水分区提供依据。 . 为观察、分析整个给水管网现有的为观察、分析整个给水管网现有的输水能力，制订合理的调度方案，并为今输水能力，制订合理的调度方案，并为今后的管网改造与规划提供数据，测压点宜后的管网改造与规划提供数据，测压点宜设置在大管径干管的交叉点附近。设置在大管径

51、干管的交叉点附近。管网的技术管理管网的技术管理检漏检漏 . 为考察配水管网的供水能力，提为考察配水管网的供水能力，提高供水的服务质量，在经常发生水压不高供水的服务质量，在经常发生水压不足的地区或能考察调度质量的地区设置足的地区或能考察调度质量的地区设置测压点，一般设置在中、小管径的配水测压点，一般设置在中、小管径的配水管网上。管网上。 . 为全面系统地掌握管网压力的分为全面系统地掌握管网压力的分布情况，校对管网水力分析时原始资料布情况，校对管网水力分析时原始资料是否符合实际情况，除了原设的永久性是否符合实际情况，除了原设的永久性测压点外，根据需要和人力物力条件，测压点外，根据需要和人力物力条件

52、，在规定的时间内增设若干临时测压点进在规定的时间内增设若干临时测压点进行同时测压。行同时测压。 管网的技术管理管网的技术管理检漏检漏测压方式：测压方式： . 将自动水压记录仪设在测压点上，将自动水压记录仪设在测压点上，连续记录该测点的水压，每天定时调换水连续记录该测点的水压，每天定时调换水压记录纸，根据各测压点的连续水压记录，压记录纸，根据各测压点的连续水压记录，整理统计出全市的水压分布情况。整理统计出全市的水压分布情况。 . 将测压点的水压用有线或无线的方将测压点的水压用有线或无线的方式及时和连续地传至调度中心，作为水量式及时和连续地传至调度中心，作为水量调度和机泵开停的主要参考依据。调度和

53、机泵开停的主要参考依据。 . 人工量测，用压力表在规定时间内人工量测，用压力表在规定时间内测定指定的消火栓内的瞬时水压，也可测测定指定的消火栓内的瞬时水压，也可测定用户水龙头上的水压作为该点附近的水定用户水龙头上的水压作为该点附近的水压参考资料。压参考资料。管网的技术管理管网的技术管理测压测压测压测压管网的技术管理管网的技术管理 电磁流量计工作原理：当导电液体流过电磁流量计工作原理：当导电液体流过电磁流量计时，导体液体中会产生与平均流电磁流量计时，导体液体中会产生与平均流速速V（体积流量）成正比的电压，其感应电（体积流量）成正比的电压，其感应电压信号通过两个与液体接触的电极检测，通压信号通过两

54、个与液体接触的电极检测，通过电缆传至放大器，然后转换成统一的输出过电缆传至放大器，然后转换成统一的输出信号。信号。测流测流管网的技术管理管网的技术管理 频差型超声流量计是以超声多普勒效频差型超声流量计是以超声多普勒效应为原理，利用安装在管到外壁上的传应为原理，利用安装在管到外壁上的传感器探头向流动着的液体发射一固定频感器探头向流动着的液体发射一固定频率的超声波束，液体里的颗粒反射信号率的超声波束，液体里的颗粒反射信号的频率受流速的影响而发生偏移，根据的频率受流速的影响而发生偏移，根据频率变化与流速变化成正比的关系，求频率变化与流速变化成正比的关系，求出管道内的流量。出管道内的流量。 时差型超声

55、流量计利用超声波脉冲时差型超声流量计利用超声波脉冲在通过流体的顺逆两方向上传播速度之在通过流体的顺逆两方向上传播速度之差，求出流体的流量。差，求出流体的流量。 管网的技术管理管网的技术管理测流测流测流测流管网的技术管理管网的技术管理管道防腐管道防腐类型：类型： 化学腐蚀、电化学腐蚀化学腐蚀、电化学腐蚀现象：现象： 生锈、坑蚀、结瘤、开裂、脆化生锈、坑蚀、结瘤、开裂、脆化危害：危害： 水质恶化、水头损失增大、管道漏水水质恶化、水头损失增大、管道漏水甚至爆裂、阀门操作失灵甚至爆裂、阀门操作失灵影响因素：影响因素： 溶解氧、溶解氧、pH值、流速、含盐量值、流速、含盐量防护措施：防护措施： 表面处理、

56、阴极保护表面处理、阴极保护管网的技术管理管网的技术管理水泥砂浆内衬质量要求：水泥砂浆内衬质量要求： 采用采用525号硅酸盐水泥，号硅酸盐水泥，0.151.2mm中砂，水泥砂浆重量配比中砂，水泥砂浆重量配比1:11:2，坍落度坍落度6080mm，抗压强度，抗压强度30MPa； 内衬后的内壁粗糙系数内衬后的内壁粗糙系数n0.012； 收缩引起的内衬裂缝，宽度收缩引起的内衬裂缝，宽度0.8mm且轴向长度不大于园周长度和不大于且轴向长度不大于园周长度和不大于2m时，可不修补；时，可不修补； 表面缺陷表面缺陷(麻面、砂穴、空窝麻面、砂穴、空窝)面积面积大于大于5cm2，深度大于内补厚度允许公差，深度大于

57、内补厚度允许公差值，空鼓面积大于值，空鼓面积大于400cm2，应修补。，应修补。管网的技术管理管网的技术管理管道防腐管道防腐 水泥砂浆水泥砂浆内衬厚度及允许公差内衬厚度及允许公差公称管径公称管径（mm）衬里厚度（衬里厚度（mm）厚度公差（厚度公差（mm）机械喷涂机械喷涂手工涂抹手工涂抹机械喷涂机械喷涂手工涂抹手工涂抹500-7008 2 800-100010 2 1100-15001214+3-2+3-21600-18001416+3-2+3-22000-22001517+4-3+4-32400-26001618+4-3+4-326001820+4-3+4-3管网的技术管理管网的技术管理环氧树

58、脂内衬涂质量要求：环氧树脂内衬涂质量要求： 除锈达到使管壁呈现金属本色，在除锈达到使管壁呈现金属本色，在1h内喷底衬，表干后喷上层，一般需喷内喷底衬，表干后喷上层，一般需喷4层，喷涂时空气湿度不宜大于层，喷涂时空气湿度不宜大于85%； 环氧树脂应具有卫生部的卫生许可环氧树脂应具有卫生部的卫生许可证，且施工过程中对人体无害；证，且施工过程中对人体无害； 衬层总厚度衬层总厚度400； 涂层附着强度涂层附着强度10MPa； 表面布氏硬度表面布氏硬度16.2； 表面电阻率表面电阻率2.221015()； 涂层材料应耐酸、耐碱。涂层材料应耐酸、耐碱。管道防腐管道防腐管网的技术管理管网的技术管理钢管外防腐

59、质量要求：钢管外防腐质量要求： 表面除锈呈现金属本色，无可见的油表面除锈呈现金属本色，无可见的油脂、污垢、铁锈等附着物；脂、污垢、铁锈等附着物； 涂有防腐材料的钢板在涂有防腐材料的钢板在10%硫酸或硫酸或10%苛性钠溶液中，浸泡苛性钠溶液中，浸泡60天防腐层不脱落，天防腐层不脱落，钢板不生锈；钢板不生锈； 防腐层应在防腐层应在24小时内固化；小时内固化； 防腐层固化后，用小刀划开舌形切口，防腐层固化后，用小刀划开舌形切口，无法使涂层分层剥落；无法使涂层分层剥落； 防腐涂层绝缘性能均良好，要求电火防腐涂层绝缘性能均良好，要求电火花仪检测的击穿电压达花仪检测的击穿电压达10000v，最低不小，最低

60、不小于于6000v。管道防腐管道防腐管网的技术管理管网的技术管理钢管的阴极保护措施钢管的阴极保护措施埋地钢管在腐蚀性土壤中应该采用埋地钢管在腐蚀性土壤中应该采用牺牺牲阳极法或外加电流法保护。牲阳极法或外加电流法保护。 土壤的腐蚀性程度可按实测的土壤电土壤的腐蚀性程度可按实测的土壤电阻率值判别。阻率值判别。腐蚀性程度腐蚀性程度强强中中弱弱非非土壤电阻率土壤电阻率（）100管道防腐管道防腐管网的技术管理管网的技术管理u水冲洗水冲洗u气水冲洗气水冲洗u高压射流冲洗高压射流冲洗u机械清洗机械清洗管道冲洗管道冲洗管网的技术管理管网的技术管理u气水冲洗气水冲洗管道冲洗管道冲洗管网的技术管理管网的技术管理u