城市供水改造工程技术实施方案

城市供水改造工程技术实施方案一、工程背景与改造目标（一）供水现状与核心问题随着城市人口增长与产业升级，既有供水系统逐渐暴露出管网老化渗漏（铸铁管、镀锌管服役超30年，漏损率超12%）、水质保障不足（管网二次污染导致末梢水浊度、余氯不达标）、供水能力滞后（高峰时段压力不足，局部区域停水频发）、运维效率偏低（人工巡检为主，漏损定位滞后）等问题，亟需通过系统性改造破解发展瓶颈。（二）改造核心目标1.安全保障：实现供水“从源头到龙头”全流程水质达标，管网漏损率降至8%以下，供水可靠率提升至99.9%。2.效能升级：构建智慧化供水管理体系，实现管网状态实时监测、故障精准定位、调度智能优化。3.发展适配：新增供水能力满足未来5-10年城市扩张需求，管网压力、管径适配新型城镇化与产业园区发展。二、技术实施方案（一）管网系统升级改造1.老旧管网更新工程管材选择：新建/更换管网优先采用HDPE管（小口径，耐腐、水力性能优）、球墨铸铁管（大口径，承压能力强），接口采用橡胶圈柔性连接，减少爆管风险。施工工艺：老城区狭窄路段采用非开挖水平定向钻，避免路面大规模开挖；新城区及主干道采用明挖铺设，同步预埋智能监测传感器（压力、流量、水质）。实施要点：分段施工，每段完工后立即试压（压力≥1.5倍工作压力，稳压30分钟无渗漏），冲洗消毒后接入管网。2.非开挖修复技术应用针对暂不具备开挖条件的主干管网，采用紫外光固化内衬修复（UV-CIPP）：工艺原理：将浸满树脂的软管拉入旧管道，紫外光照射固化形成“管中管”，修复后管道寿命延长30年以上。适用场景：DN300-DN1200的破损、腐蚀管道，尤其适用于穿越铁路、河道等特殊路段。（二）水质提升技术体系构建1.水厂深度处理工艺优化针对水源有机物、嗅味物质超标问题，在常规处理（混凝、沉淀、过滤）基础上，新增臭氧-生物活性炭工艺：臭氧氧化分解大分子有机物，生物活性炭吸附残留污染物并降解微生物，出水COD≤3mg/L、氨氮≤0.5mg/L。针对高硬度水源，采用膜软化工艺（纳滤/反渗透），去除钙镁离子，降低管网结垢风险。2.管网水质动态维护周期性冲洗：每季度对末梢管网、小区支管进行“空管冲洗+带水冲洗”，清除管内沉积物；余氯精准调控：在管网关键点（加压站、大用户入口）安装余氯在线监测仪，根据监测数据动态调整投加量，确保末梢水余氯≥0.3mg/L；管材抑菌处理：新铺管网采用抗菌PE管（内壁添加银离子抗菌剂），抑制生物膜滋生。（三）智慧供水管理系统建设1.管网监测与预警布设物联网感知网络：在管网关键节点（阀门、消火栓、大用户）安装压力、流量、水质传感器，数据实时传输至调度中心；构建漏损预警模型：基于压力波动、夜间最小流量分析，结合AI算法（LSTM神经网络）识别漏损隐患，定位精度≤5米。2.智能调度与运维开发供水调度平台：整合水厂产能、管网压力、用户需求数据，动态优化水泵开启台数、加压站压力设定，节能率超20%；建立数字孪生管网：三维建模还原管网拓扑、埋深、材质，结合实时监测数据模拟管网水力工况，辅助应急抢修决策。（四）加压泵站节能提效改造设备更新：更换老旧离心泵为高效永磁同步泵，效率提升15%-20%；变频控制：采用PLC+变频器组合，根据管网压力自动调节水泵转速，避免“大马拉小车”能耗浪费；智慧运维：安装振动、温度传感器，对水泵轴承、电机进行状态监测，提前预警故障（如轴承磨损、电机过载）。三、实施阶段与保障措施（一）分阶段实施路径1.前期调研与方案设计（1-2个月）开展管网普查：采用CCTV检测、探地雷达（GPR）排查管网破损、腐蚀情况，绘制“管网健康图谱”；需求调研：走访重点用户（医院、工厂、小区），收集用水痛点与扩容需求；方案优化：邀请行业专家论证技术方案，结合造价、工期、效果比选最优路径。2.工程准备与资源配置（1个月）招标采购：选择具备市政公用工程总承包一级资质的施工单位，管材、设备优先选用行业知名品牌（如联塑、新兴铸管）；手续办理：提前办理占道施工许可、停水公告审批，协调交警部门制定交通疏导方案。3.施工组织与过程管控（6-12个月）分区施工：按“先主干、后支管，先老城区、后新城区”顺序推进，同步实施“管网更新+智慧改造”；交叉作业管理：水厂改造与管网施工错峰进行，避免全区域停水；夜间施工采用低噪音设备，减少扰民。4.调试验收与移交运维（1个月）分段调试：每段管网完工后，先进行水压试验、冲洗消毒，再接入系统试运行；整体联调：水厂、泵站、管网联动调试，验证高峰供水、应急停水等场景响应能力；竣工验收：邀请第三方检测机构对水质、管网压力、漏损率进行验收，出具检测报告。（二）质量与安全管控体系1.质量控制要点材料把关：管材、设备进场前需提供出厂合格证、第三方检测报告，抽样送检（如PE管的环刚度、球墨铸铁管的抗拉强度）；工艺管控：关键工序（如非开挖修复、膜处理系统安装）实行“旁站监理+影像留痕”，确保施工符合技术规程；验收标准：严格执行《城镇供水厂运行、维护及安全技术规程》（CJJ58）、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB____）。2.安全管理措施施工安全：设置硬质围挡、警示灯，作业区配备应急救援物资（如止血带、灭火器）；特种作业人员（焊工、电工）持证上岗；供水安全：施工期间制定临时供水方案（如移动供水车、临时管网），保障医院、学校等重点用户用水；建立水质应急小组，一旦发现污染立即启动“停水-冲洗-检测”流程。四、效益分析与长效运维（一）综合效益评估经济效益：漏损率从12%降至8%，年节水超500万吨；泵站节能改造年省电超200万度，5年内收回改造成本。社会效益：供水可靠率提升至99.9%，彻底解决“用水难、水质差”问题，居民满意度提升至95%以上；保障产业园区用水，支撑GDP增长约3%。环境效益：减少管网渗漏对土壤、地下水的污染；高效水泵、膜处理工艺降低碳排放，助力“双碳”目标。（二）长效运维机制建立运维团队建设：组建“管网巡检+智慧运维”复合型团队，定期开展技能培训（如GIS系统操作、漏损检测技术）；数据驱动运维：基于智慧平台积累的管网数据，每2年开展一次“管网健康评估”，动态优化改造计划；用户参与机制：建立“供水服务APP”，用户可在线报漏、查询水质，形成“全民参与”的供