城市供水管网维护与故障预防指南

城市供水管网维护与故障预防指南城市供水管网作为保障居民生活、支撑城市运转的“地下脉络”，其稳定运行直接关系到供水安全与城市韧性。科学的维护策略与前瞻的故障预防机制，是降低管网损耗、减少突发故障的核心手段。本文从管网运维的实践需求出发，梳理全流程管理要点，为城市供水系统的安全保障提供实用指引。一、管网维护的核心认知与基础管理供水管网由输配水管线、阀门、消火栓、排气阀、水表等设施构成，其维护需兼顾物理完整性与水质安全性。从生命周期视角看，管网维护可延缓管材老化、降低漏损率（我国城市供水管网漏损率平均超15%，高效维护可将漏损控制在10%以内），同时避免因故障导致的大面积停水、水质污染等次生问题。（一）全周期档案管理建立管网“身份档案”是维护的基础：档案应包含管线走向、埋深、管材类型（如软土地基优先选HDPE管，交通干道选K9级球墨铸铁管）、施工时间、历次维修记录；借助GIS（地理信息系统）或BIM技术，将管网数据可视化，便于定位与隐患排查。（二）分级巡检机制按“日常巡查—月度专项—年度普查”分级开展：日常巡查：重点检查井盖缺失、阀门井积水、管道周边施工（如打桩、开挖）等，发现隐患立即标记；月度专项：使用听漏仪、压力记录仪检测暗漏，对老旧小区、地质沉降区加密巡检；年度普查：结合管道CCTV检测（机器人内窥）、声呐检测（针对水下管道），评估管道腐蚀、结垢程度。二、故障诱因分析与针对性预防管网故障多由管材缺陷、外力破坏、环境变化、运维疏漏四类因素引发，需针对性制定预防策略。（一）管道泄漏与爆管预防管材与施工质量：新建管网优先选用耐腐蚀、抗沉降的管材（如软土地基用HDPE管，交通干道用K9级球墨铸铁管）；接口施工严格执行“对口平直、胶圈密封、打压测试”流程，避免因接口不严引发泄漏。外力破坏防控：在管网周边设置警示标识（如“地下有水管，严禁开挖”），与施工单位建立“施工前交底（提供管网图纸、现场标记管线）—施工中监护（安排专人巡查）”机制；对穿越道路、河道的管道，采用套管防护或增加埋深（机动车道下≥1.2米）。压力波动管理：通过SCADA系统（数据采集与监控系统）实时监测管网压力，夏季高峰供水时梯度升压，避免因压力骤增导致爆管；老旧管网逐步降压运行，降低泄漏风险。（二）水质污染预防管道卫生性管控：新管投入前需进行“冲洗—消毒—水质检测”（余氯≥0.3mg/L，细菌总数＜100CFU/mL）；运行期每季度监测管网末梢水，重点排查异色、异味、微生物超标问题。交叉污染阻断：检修时严格执行“关阀—排水—冲洗—消毒”流程，避免施工污水倒灌；与污水管网保持安全距离（水平净距≥1.5米），防止渗漏污染。三、应急处置的高效响应策略故障发生后，快速定位、科学抢修、最小化影响是核心目标。（一）故障定位与评估借助管网压力监测数据（压力骤降点多为泄漏点）、用户报修（集中投诉区域）、听漏仪（夜间环境噪声低时检测），30分钟内锁定故障范围；通过管道BIM模型，快速调取周边阀门分布，制定关阀方案（优先关闭距离故障点最近的阀门，减少停水区域）。（二）抢修流程与质量控制泄漏/爆管抢修：开挖后先清理管内积水，切除破损段（切口平整无毛刺），采用“同材质焊接/承插连接”修复，修复后打压测试（压力≥设计压力1.5倍，稳压30分钟无渗漏）；水质污染处置：修复后需冲洗管道（流速≥1.0m/s，持续2小时），消毒后静置24小时，检测合格后方可恢复供水。（三）临时供水保障对停水区域，通过消防车送水至小区门口、临时铺设水管连接周边管网等方式，优先保障医院、学校、养老院等重点场所用水。四、智慧化技术赋能管网运维升级传统运维向“数字化、预判式”转型，可大幅提升维护效率与故障预防能力。（一）管网监测系统建设布设压力、流量、水质传感器（如NB-IoT物联网设备），实时上传数据至管理平台，当压力波动超±0.05MPa、余氯＜0.2mg/L时自动报警；建立漏损分析模型，通过流量差（夜间最小流量法）识别疑似漏损区域，结合AI算法预测漏损发展趋势。（二）非开挖修复技术应用对小口径管道（≤300mm），采用CIPP内衬修复（拉入式树脂软管固化），无需开挖路面，24小时内可恢复供水；对腐蚀严重的管道，采用喷涂修复（高压喷射水泥砂浆或环氧树脂），增强管道防腐能力。（三）数字孪生管网构建基于真实管网数据，搭建虚拟仿真模型，模拟极端天气（如寒潮、暴雨）、施工扰动下的管网运行状态，提前优化维护策略（如寒潮前对裸露管道保温）。五、管理体系优化与长效保障管网维护需从“技术操作”上升到“体系管理”，构建多维度保障机制。（一）人员能力提升定期开展“管网巡检—故障诊断—抢修实操”培训，引入VR模拟系统，提升运维人员应急处置能力；建立“老带新”师徒制，传承听漏、焊接等实操经验。（二）跨部门协同机制与市政部门联动，在道路施工、地铁建设前核查管网走向，设置防护措施；与环保部门协作，共同监测管网周边污染源，防范土壤、地下水污染侵入。（三）资金与制度保障设立管网维护专项基金，按管网长度（每公里每年≥5万元）保障巡检、修复资金；建立“管网健康度”考核指标（漏损率、故障