供水管網(wǎng)改造工程探討范文

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摘要:為了解決上海市供水管網(wǎng)老化、漏損嚴(yán)重、水質(zhì)二次污染、消防隱患等問題，需對(duì)上海市供水管網(wǎng)進(jìn)行改造。在充分調(diào)研上海市現(xiàn)狀與規(guī)劃用水量的基礎(chǔ)上，根據(jù)管網(wǎng)管材、服務(wù)年限、維修記錄信息建立基于ArcGIS的管線評(píng)分?jǐn)?shù)學(xué)模型，確定管線改造時(shí)限次序，為城市供水管網(wǎng)維修改造計(jì)劃的制定提供決策支持。

關(guān)鍵詞:給水管網(wǎng)改造；評(píng)分規(guī)則；漏損

1供水管網(wǎng)現(xiàn)狀存在問題

上海市供水管網(wǎng)規(guī)模龐大，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，有部分城市管網(wǎng)已步入老化期。上海市最早鋪設(shè)的供水管道距今已有100多年的歷史，平均服務(wù)年限為31.8年，有部分管道由于使用年限和管道材質(zhì)等原因，存在嚴(yán)重問題，也亟待改造，總結(jié)上海市的供水管網(wǎng)主要存在以下問題。

1.1管道銹蝕嚴(yán)重，存在水質(zhì)隱患通過對(duì)部分管網(wǎng)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)存在明顯的功能性缺陷對(duì)供水水質(zhì)可能會(huì)造成不利影響，通過觀測(cè)腐蝕瘤和水垢部分達(dá)到松軟的程度，有進(jìn)一步造成水質(zhì)問題的風(fēng)險(xiǎn)，需應(yīng)引起重視。本工程范圍灰口鑄鐵管均存在類似問題，由于管道服役年限久，管材較差，存在水泥砂漿防腐層嚴(yán)重剝落，內(nèi)壁腐蝕、結(jié)垢嚴(yán)重，爆管漏損導(dǎo)致二次污染，甚至仍然存在無內(nèi)襯的鑄鐵管，對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)產(chǎn)生較大影響。

1.2爆管頻繁，管網(wǎng)漏損嚴(yán)重?fù)?jù)統(tǒng)計(jì)，城投水務(wù)2015年全年埋地管維修次數(shù)共計(jì)36157個(gè)；2016寒潮期間埋地管維修次數(shù)5158個(gè)。管網(wǎng)漏損嚴(yán)重造成供水產(chǎn)銷差偏高，不僅影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，而且對(duì)于《水十條》提出的2020年供水管網(wǎng)漏損率控制在10%以內(nèi)的目標(biāo)提出了重大考驗(yàn)[1]。

2供水管網(wǎng)改造范圍

本次改造范圍為上海城投水務(wù)集團(tuán)管理范圍內(nèi)的部分供水管網(wǎng)，包括市政道路管道及街坊管網(wǎng)，服務(wù)區(qū)域總面積1036.8km2，所覆蓋面積較大，如果對(duì)管線按照單一因素決定改造管線，將面臨投投資超出預(yù)算、工程量太大以至工期長(zhǎng)等問題，這就要求優(yōu)先改造管線危險(xiǎn)系數(shù)高的管線，在成本有限的基礎(chǔ)上，最大可能提高管線安全性。

3供水管網(wǎng)現(xiàn)狀

城投水務(wù)管網(wǎng)GIS目前總計(jì)有16164km長(zhǎng)度的管線，此數(shù)據(jù)含75mm以下長(zhǎng)度，大于等于75mm為12900km。3.1管道口徑分析由圖1可知，供水管網(wǎng)口徑分布，主體管道口徑是在DN300及以下約占66%，除去部分DN300及以下的小口徑道路管線，街坊管的總量應(yīng)該超過50%。3.2管道材質(zhì)根據(jù)道路與街坊管進(jìn)行區(qū)分，為分析簡(jiǎn)化起見，定義管徑≥徑起見，定為市政道路管，管徑＜DN300的為街坊管。

3.3管道年份的分析

管線服務(wù)年限分布，1970年及以前埋設(shè)的管線約占1.1%；1970年~1990年埋設(shè)的管線約占6.8%，1990年后埋設(shè)的管線約占92.1%。

4建立管線評(píng)分?jǐn)?shù)學(xué)模型

4.1確定影響管網(wǎng)狀態(tài)參數(shù)

影響管網(wǎng)狀態(tài)的因素眾多且非常復(fù)雜，有物理因素管材、管徑、管長(zhǎng)、管壁厚度、安裝年代、接頭類型和管道防腐，環(huán)境因素路面情況、周邊環(huán)境、覆土土質(zhì)和覆土厚度，管網(wǎng)運(yùn)行因素水壓、維修記錄等。由于管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)尚不完善，根據(jù)目前情況對(duì)于收集管線詳細(xì)信息是不可能的，本項(xiàng)目由于人力和項(xiàng)目時(shí)間限制，主要選擇管材、服務(wù)年限、維修記錄作為主要影響管線狀態(tài)因素。

4.2管線評(píng)分?jǐn)?shù)學(xué)模型

以GIS系統(tǒng)中的管線信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立管線評(píng)分?jǐn)?shù)學(xué)模型，其中以GIS系統(tǒng)中管材、服務(wù)年限和維修記錄數(shù)據(jù)為參數(shù)，為每個(gè)參數(shù)設(shè)定數(shù)值，得到管線的綜合分?jǐn)?shù)越高，說明該管線越危險(xiǎn)，越亟須更新改造。

5改造方案的確定

依據(jù)GIS系統(tǒng)和管線數(shù)據(jù)模型，對(duì)供水管網(wǎng)進(jìn)行全局評(píng)分，確定城投供水管網(wǎng)中的高危管線、隱患管線和落后管線。城投水務(wù)本次對(duì)高危管線、隱患管線進(jìn)行改造更新，對(duì)與落后管線的改造更新范圍因經(jīng)濟(jì)因素需進(jìn)一步確定。共改造供水管道1832649m。其中DN100以下給水管624675m，DN100-DN300給水管1113389m，DN400及以上給水管94585m，詳情如表1所示。本次改造可以顯著提高改造區(qū)域供水質(zhì)量，改善局部地區(qū)因管材差、管網(wǎng)老舊引起的爆管、停水等供水矛盾，顯著提高供水安全可靠性。

6結(jié)語

上海城投供水管網(wǎng)改造工程立足現(xiàn)狀，著眼未來，在科學(xué)分析的基礎(chǔ)上確定改造更新對(duì)象、改造原則和改造措施，并通過管網(wǎng)評(píng)分制模式確定上海城投供水管網(wǎng)改造的優(yōu)先級(jí)別。這是供水管網(wǎng)改造經(jīng)驗(yàn)的一次有益嘗試，也可為國(guó)內(nèi)其他管網(wǎng)改造提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

［1］舒詩湖.上海市供水管網(wǎng)漏損控制技術(shù)策略[J].凈水技術(shù),2015,34(1):118-121.

［2］高金良.城市配水管網(wǎng)改造工程配水分析及其應(yīng)用[J].中國(guó)給水排水,2008,24(2):32-35.

作者：王圣1；王婷婷2；阮久麗1；楊坤2；劉辛悅2 單位：1.上海城投水務(wù)有限公司供水分公司，2.上海城市水資源開發(fā)利用國(guó)家工程中心有限公司