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城市供水管網現狀與技術改造探討
來源:云南城鎮供水協會  發布時間:2022/2/22 10:09:21
摘要

隨著我國工業化建設進程的逐漸加快,管網給水管道越來越受到了人們的廣泛關注,由于市政管網為人們運輸著各種能源,由此可見,城市積水管道的運行狀態直接影響著人們的生活質量。隨著城市人口的逐漸增加,能源消耗量也逐漸增多,管網的使用為能源的供給創造了良好的條件,在推動國家經濟發展過程中發揮著重要作用。因此,施工企業對于我國市政管網給水管道系統的設計與施工,應該制定完善的管理方案,并且要創新工作形式,以此來不斷提升其工作質量,從而盡可能滿足相關工作需求。

關鍵詞:城市供水管網;現狀;技術改造


引言
市政供水管網在城市水源供應中是一項不可或缺的環節,為了給城市的正常供水提供一個良好的環境,就必須保障給水管網的建設質量,這樣一來也能夠提高城市居民的幸福感。管網規劃工作的開展,在分析其是否實用的同時,還應該考慮其經濟性,為了達到最優的設計效果,就必須找出實用性和經濟性之間的平衡點。在選購材料設備的時候,應該將質量作為首要條件,在必要的情況下,必須為保障材料設備的質量增加經濟投入。在鋪設管道的過程中,管材種類和數量的選擇必須結合工程項目的實際情況,將浪費現象控制在合理范圍內。規劃工作的開展需要從整個市政管網的建設層面出發,具體規劃工作的實施,需要結合城市的可持續發展理念落實各項工作。


一、現如今市政工程供水管網運行管理實踐中常見的問題

(一)供水管網的老化程度明顯
現階段,國內大部分市政供水系統都建于20世紀末期,很多管網都已經鋪設了30余年,當時的科技手段有限,所以管網的建材、施工品質都普遍較差,隨著供水管網的使用,管網的老化程度也變得愈來愈明顯,特別是一些老舊的小區。

(二)沒有做好閥門運行維護工作
在市政供水管網運行管理實踐中,經常會遇到一些閥門在開啟、關閉時存在很大的難度,乃至一些開關已經失去了效用,在這種情況下,在管道產生爆裂問題時,則很難在極短時間內啟用閥門,致使長時間大面積的停水情況產生,影響到人們的生產、生活。除此之外,在閥門運行管理方面也存有許多亟待處理的問題,需要供水管網運行管理人員的重點關注。近些年,隨著城市化建設速度的增快,很多市政道路都開展了擴建施工,但是由于閥門沒有得到良好的處理,產生了比如閥門漏埋、閥門錯埋等問題,如此就會增加供水管網運行使用階段以及巡檢管理階段的困難程度,甚至留下安全隱患。

(三)供水管網漏損問題明顯
從目前情況來看,社會市場上水體資源無用損耗的原因主要體現在:(1)地殼遷移變動,致使供水管網的位置產生了移動,從而使得管道接口膠圈脫落,或者是管道出現了斷裂情況。(2)大批量市政工程項目的施工建設工作,對于供水管網也會產生影響。基于土壤壓力失衡,在工程項目施工期間,可能會將管網挖斷,并且隨著城市化進程的推進,市政工程項目的數量和體量日漸增多,這種情況更為明顯。

二、城市供水管網技術改造措施

(一)管材的更新換代
現在我國用于供水的管材有金屬管和非金屬管。不同的管材由于管材性質不同,適用性不同,其產生漏失的程度也是不一樣的。同樣根據數據顯示,大量三線城市或者農村,大多使用的是水泥管和鑄鐵管,而鑄鐵管在相同的條件下,漏點卻是最多的,漏水發生率也是最高的,平均每鋪設10km的鑄鐵管,漏水情況便會發生4.5次。水泥管、鋼管和鑄鐵管的漏失率首當其沖。參考一些發達國家過往的數據,可以發現管網供水的漏失也大多都是鋼管和鑄鐵管以及水泥管造成的,例如,德國曾對其幾十個城市收集數據,漏損發生頻率最高的便是鋼管,高達0.26件每km*a鑄鐵管緊跟其后為0.23件每km*a。也不單單只是一個國家有這種規律,國際普遍反響的聲音讓很多國家開始投入使用GRP管道,唯一美中不足的是其價格居高不下,成本太高。近年來我們國家也陸陸續續開始大面積減少或禁止使用鋼管、鑄鐵管等,帶來了很好的效果。當然,我們要繼續將眼光放在新材料、有著良好前景的塑料環保等材料上,加快試驗,加快更新管網的速度。

(二)采用分區管控、定期檢測和維護
分區管理,概念即計量分區、壓力分區和管理分區三種管理模式相結合的管理方式。其中首要部分便是計量分區(DMA),DMA自身有三個規模分為小中大三種,對應的住戶數量分別是<1000、1000~3000、3000~5000。分區計量,就可以很直觀地透過計量數據及時發現爆管和漏失的區域加以定位,進而及時有效地修復、搶修缺漏處。壓力分區,在年終統計數據時,總用水量、總輸出量及總損失量總是可以相對方便地接收并整合,較為直觀,但化整為零后,塊分布區域具體的水況信息很難收集和記錄。每個地塊有每個地塊的壓力。所以了解城市地形,并給所有地區進行分壓供水,可以有效緩解整個管網的水壓壓力。最后則為管理分區。管理分區,最好的方式就是借助一些自然地理條件或鐵道公路等分界性標志進行劃分地塊,化繁為簡進行小地塊的分區管理。要監測,不停歇的實時監測。比較古老的方法即通過地面聽音來判斷管網是否漏水,沿用至今,可其弊端也十分明顯,噪音的影響對其非常大,通常在夜深人靜的時候,負責人員才能去檢測,反饋的信息也很有限,效率很差。儀器的精確、技術人員的工作能力素養對監測結果有著不可忽視的影響。隨著新智能化技術的發展,古老的聽音檢測在慢慢被摒棄。自動化管網在管道中憑借金屬的傳導性,發出電磁波或流動水分子進行實時監測,甚至有新的發明,如投入水流動微型機器人,只不過目前成本較高難以普及。不過隨著高技術的更新換代,管網漏損的智能化檢控技術會越來越成熟。智能化檢測管網漏損的遠期收益是非常可觀的,也很大程度上減少了漏失量。借助智能化的管網數據預測進行漏損預測,包含各種算法公式,如遺傳算法、螞蟻算法、代入貝葉斯公式、神經網絡理論等,不停地分析數據并給出發生漏損的概率預測報告。在大的漏失發生之前就及時進行維護與修復。通過更智能化的管理減少人工技術上的失誤,透過大數據摸索規律。

(三)安裝管道
經上述流程后,則正式進入供水管道安裝環節。施工前需檢查溝槽地基的處理效果以及管材的質量情況,達標后方可安裝管道。按順序依次將成型的管節下放至溝槽內,期間需嚴格控制管材的位置,避免管材與槽壁刮碰的情況。溝內運輸管道時采取防護措施,避免管道干擾原狀地基。從下游開始安裝管道,按施工方向逐步推進。管道安裝期間及時檢測,根據檢測結果調整好管節的中心和高程,在確保本段管道安裝到位后方可安裝下一節管,按照此方式重復操作,直至所有管道均安裝到位為止。由于管道安裝期間易出現雜物混入的情況,此時需及時清理。各管道需緊密連接,以構成完整的管網系統。地面坡度超15%時將加大施工難度,在機械設備運行期間應采取防護措施,以免出現側翻現象。柔性接口管道安裝過程中,遇縱坡超18%的區段時,需采取防滑措施;剛性管道安裝期間,縱坡超過35%時依然需采取防滑措施。此外,管道安裝期間需逐個檢查管道閥門,及時發現問題并處理。

(四)HDPE管道
根據設計要求測量并在路面上標記開挖寬度邊線,完成切縫作業,隨后進入管道土石方開挖環節。為提高施工效率,以機械開挖方式為主,施工人員輔助修整及清理。管道開挖以直線形式為宜,槽底寬度至少應達到DN+0.30m,局部路段遇到地下連接時,可在該基礎上適當增加管道槽底寬度,至少需達到DN+0.50m,否則不利于安裝對接作業的順利開展。隨管溝開挖的持續推進,達到設計底標高后即可停止,并進行人工清槽,以確保其具有潔凈性后再檢查溝底土質。復測坡度樁,若無誤則在該處拉線。全面檢查拉線,分析其與溝底是否保持一致,存在誤差則需及時調整。管底應具有穩定性,因此宜采取夯實措施,每完成一次夯實作業后隨即檢測。經溝槽隱蔽驗收后,若實測結果滿足要求,即可組織管道安裝作業。對于溝槽周邊空間不足的情況,則在溝槽內連接和安裝;若溝槽周邊擁有足夠的場地,則在該處連接管路,再整體安裝到位。安裝前需全面檢查各管材的質量,不可出現凹陷、裂痕等問題。在管道彎頭、三通等關鍵部位施工時,宜設置支墩(以C20混凝土為基礎材料制得),法蘭閥門處的支墩則采取磚砌的方式,以達到加固的效果。HDPE主管或支管安裝期間存在與其他部件(閥門、金屬管道等)連接的情況,此時較為可行的是采用塑鋼過渡接頭,以保證連接的緊密性。管段隆起段以及上坡段施工時均要加裝排氣閥,目的在于降低氣、水所對管道所帶來的沖擊作用,維持管道的完整性與穩定性。考慮到HDPE管材具有較好柔韌性和伸縮性等特點,在此類管道安裝過程中無須采用伸縮節。

(五)探漏的工作要點
供水管網探漏是分析管道嚴密性的關鍵途徑,但其涉及的因素較多,需要在探漏前根據供水管網的實際情況制定切實可行的方案。為提高供水管網探漏結果的準確性,需要配套專業的探漏設備,同時加強對參與人員的培訓,提高其專業水平以及職業道德素養,協調好人、機的關系,高效完成探漏工作。期間應由專員巡視檢查,及時發現供水管網的異常之處,采取相適應的處理措施,以免管網受損。在發現管網存在滲漏等問題后,需要分析具體的成因,采取行之有效的處理措施,從根本上消除隱患,以免對后續工作產生不良的影響。

(六)網格化管理模式
目前,網格化管理模式已應用于諸多領域,如社區管理、供電、供氣、市政等,實現了資源的有效利用,成效初步顯現。借鑒其他領域成功的網格化管理經驗模式,供水企業自我改革創新,推行了供水網格化管理模式,給每個單元網格配備有一名業務全面的網格員,網格員的基本職能包括:①負責供水設施日常的巡查,主要巡查網格區內的管道、閥門井、泵房,判斷是否可以正常運行,若發現異常,及時聯系相關部門進行維修處理,并做好后續的跟蹤服務;②在智慧供水平臺上實時監控流量計數據和分析工作,發現水量異常,做好統籌協調和動態跟蹤服務;③建立重要用戶檔案,每隔一定周期做好用戶走訪、回訪工作,收集和處理用戶反映的各類用水問題和需求,為用戶提供用水咨詢服務;④單元網格內有用戶來申請用水報裝,做好受理查勘、合同簽訂及驗收各環節的供水服務協調工作。自推行網格化管理以來,供水服務實現了由被動處理問題轉變為主動發現問題并解決問題。在工程、管網、營銷和客服服務四個方面均成效顯著,用戶滿意度提高了,網格員的業務能力也得到鍛煉,而對供水企業來說,有效降低了管網漏損率,為企業節約了不少運行成本。

(七)要做好施工驗收階段的工作
在城市化建設過程中,給水工程項目是一項基礎性的、并且又非常重要的一項內容,因此,給水管網管道的工程規模也比較龐大,在施工過程中涉及的面也比較多,為了能夠全面保障城市給水系統的施工質量,就需要強化給水系統工程項目的竣工驗收工作。實際驗收工作的開展,應該嚴格按照國家對各項建筑物給出的指標進行,并且要按照國家對建筑施工的驗收要求詳細檢查,一旦在對竣工工程項目進行檢查的過程中發現其不滿足國家標準要求,就要立刻和相關負責部門聯系,并且安排專業的施工人員再次進行返修,以盡可能避免施工過程中出現更大的問題。竣工驗收工作的開展,需要管道施工部門嚴格把控每一個環節的工作,仔細核查每一環節的施工質量,一旦在某一環節發現質量問題,就需要重新對周邊工程質量進行核驗,并且根據質量問題的嚴重程度及時采取返工或者維修措施,確保每一環節的施工質量都嚴格滿足施工標準要求,這樣一來才能夠全面保障整個工程項目的建設質量。

結束語
總而言之,市政工程供水管網運行管理屬于城市日常綜合管理體系中不能忽略的重要工作,管理效果好壞會直接關系到供水管網能否照常使用,繼而決定民眾的生活品質。伴隨社會經濟建設工作以及人民生活水平的持續提升,對于自來水資源的需要量也在日漸增多,在這種情況下,相關部門便加大了市政供水管網的建設數量、建造體量,以期可以為人們供應優質且充足的水體資源。


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