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中小城镇降低供水管网爆管率和漏损率的方法

时间:2011-05-22作者:于江杰 李 敬 任俊杰来源:中国论文库
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摘 要:针对中小城镇供水企业供水技术相对较弱,面临的爆管现象和漏损现象,提出通过枝状管网改造为环状管网、建
立管网信息系统对老旧管网更新改造、管网分区管理三种途径,

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摘 要:针对中小城镇供水企业供水技术相对较弱,面临的爆管现象和漏损现象,提出通过枝状管网改造为环状管网、建
立管网信息系统对老旧管网更新改造、管网分区管理三种途径,以达到降低爆管率和漏损率的效果。
关键词:供水管网,爆管,漏损,管网改造
中图分类号:TU991. 33文献标识码:A
      水是宝贵的资源,伴随社会的发展,水的供需矛盾日益突出,如何避免水资源的浪费,成为当前全社会面临的一个重要难题,同样也是我国

广大中小城镇急需解决的问题。中小城镇供水管网建设初期没有进行长远的规划,造成乱接私接现象普遍,对水资源的损失浪费较为严重。在中

小城镇运行资金相对紧缺,供水技术相对落后的条件下,有效地降低供水管网爆管率和漏损率,提高供水效率,对于水务企业具有直接而且深远的

意义。
    1 管网布置改造
    现状城镇管网的建设由于历史原因,分期建设,很大一部分呈现枝状供水状态,除无法保障区域的供水安全性外,枝状管网容易造成管网的静

压增大,从而提高管网爆管的几率和增大管段的漏损率。对于各方面已经建设比较完善的城镇而言,重新规划、重新进行管网水力计算显然不现

实。针对这种情况,立足于现状管网的基础,对管网的布置进行适当的补充调整,通过将枝状管网改造为统一的环状管网,将严重影响管网水力条

件的管段进行重新改造,重新分配管段流量、进行水力计算模拟管网的整体统一的水力条件,避免部分管段压力过大而造成漏损率加大甚至是爆

管现象。管网改造应遵循以下原则:对管网的优化改造并不是重新规划建设;通过增设连接管,使枝状管网尽可能呈环布置,以主管间距800 m~1

000 m、连接管间距1 000 m~1 200 m为标准形成环状供水管网;新增和改造管道选择承压能力大的管材。
    下面是某地区一县城优化管网布置改造的一实例。该老城区现状呈枝状管网,管网沿着大道枝状延伸至用户。现状供水管网呈现的主要问题

是:由于分期建设,部分后期建设的管段为适应长远发展需求,管径设置稍大,这使它们的上级管段管径偏小,造成卡脖子现象;现状部分管网使用

年代久远,管网的承压能力降低,漏损严重。现状管网分布状况如图1所示。在现状管网基础上,进行优化布置,得到新的环状管网供水布置图,见

图2。
    通过对管网的平差模拟,可以看出新管网节点压力合适,局部没有过大的压力点。通过将现状的枝状管网改造成环状管网,除保证区域供水安

全性的基础外,管网造成静压力过大的几率降低,从而降低了管段的漏损率和爆管的可能性。
    2 管网改造
    城镇管网的分期建设同时也使得不同的管网各呈特点。埋设时间的不同使相同管道的承压性、漏损性能不同;伴随着管道技术的改进,更优

质的管道的应用可以大大降低管道的漏损率和爆管率。通过建立城镇供水管网信息系统,利用供水管网数据库,实现对管网基本数据的分类和查

询,是管网更新改造的基础。
    管网的基本信息包括管径、材质、埋设时间、接口形式、预计使用年限等等,通过对以上管网基本信息的综合分析,拟定对年代久远和特殊

管网的更新淘汰措施,可以有效的降低管网的漏损和避免爆管现象。管网更新改造应遵循如下原则:使用时间久远的管段为主要更换对象;新替换

管段的承压性能优于被替换管段的承压性能;根据敷设管段具体的环境情况,选择最合适的管材。
    我国城市供水管道十年前主要使用的管材有灰口铸铁管、预应力钢筋混凝土管、石棉水泥管、塑料管、球墨铸铁管、钢管等。
    某市两年间各种管材破损情况如表1所示。
    表1 管材破损情况表
    管材灰口铸铁管塑料管钢管球墨铸铁管石棉管其他破损数498 20 4 8 1 4  我国当前常用给水管道管材主要有钢管、球墨铸铁管、UPVC

给水管和PE给水管。各种管材的主要特点如表2所示。
    综合分析比较,在对城镇老旧供水管网进行改造时,给水管道管径不大于DN100 mm,采用PE给水管,管径大于DN100 mm,采用球墨铸铁管给水管

,要求给水管道承压能力大于0. 6MPa。
    3 管网分区
    在城镇给水管网信息系统之上建立管网分区控制技术,并不是简单的按照自然地理条件或行政区域划分,而是结合流量、地形、管网压力等

各方面因素综合考虑,将管网系统分为不同的管理制区域,通过合理均衡管网压力来降低能耗,提高供水运行安性,降低管网的漏损率。目前受到

广泛研究的DMA分区技术,是通过关闭阀门或断开管线,形成500~3 000用户的独立用水域,通过在该区域进入点进行流量控制和压力控制,降低管

网损。通过进行合理的分区,对区域水厂以及供水井(小城镇供深井是很重要的水源地)供水能力、用户用水类型、地面地形标为划分的参考要素

进行管网的合理分区,分析已铺设管道的承指标,从而便于估测和检查爆管可能性和漏损位置;同时通过析管网系统的水力条件,在不影响供水可

靠性的前提下,在管高压力区域安装相应的设备,降低管网由于压力过大导致爆管可能性,使漏水损失降到最小点。由于我国的管网特别是中小镇

的供水管网发展无序,分段规划不合理,所以合理的管网分对中小城镇供水管网系统漏损控制具有深远的意义。
    表2 管材比较表
    管材优点缺点钢管钢管机械性能好,耐压等级高,不易漏水,适用于各种供水条件和地质条件造价高,耐腐蚀性差,管道使用年限受防腐等级的

限制,管道接口施工技术要求较高,施工周期相对较长球墨铸铁管具有普通铸铁管的全部优点,比普通铸铁管韧性强,机械性能好,重量轻,施工周

期短,是普通铸铁管的替代产品造价较高,略低于钢管UPVC管耐腐蚀性强,水流阻力小,水力条件好,同等管径输水能力大,施工运输方便,施工周期

短,管径小时比铸铁管造价低管径大时造价较铸铁管高,机械强度较低PE给水管有UPVC给水管的全部优点,同时韧性更强,耐压强度更高大管径PE

给水管相对钢管和球墨铸铁管机械强度低4 结语对中小城镇枝状管网进行合理的环状布置,逐步改造老旧网,最后通过合理的分区管理,综合改

造,以达到降低供水管网爆管率和漏损率的目的,这些方法在经济上和技术上要求相对低,具有可操作性强、开展普及相对容易的特点,适合中小

城镇水管网管理运行实践。
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