汪洪玉 

摘要: 分析了西寧市城市供水管網(wǎng)的現(xiàn)狀, 探討了供水管網(wǎng)中存在的問題, 提出了解決問題的具體措施和方法.
關鍵詞: 供水水量; 供水管網(wǎng); 供水管理
1 基本概況
西寧市地處湟水流域中上游地區(qū)，是一個有著百萬人口之多的大城市,全市水資源總量為17.68億立方米，僅占全省水資源總量的2.4%，屬水資源重度缺乏城市，工程性缺水以及流域資源性缺水矛盾日益突出，水資源不足已成為制約西寧市經(jīng)濟和社會發(fā)展、城市建設以及人民生活的主要問題之一。
西寧市水資源總量小，單位面積產(chǎn)水率少，人均水資源占有量只有684立方米，僅為全國人均占有量的三分之一，是黃河流域（青海省境內(nèi)）人均占有量的八分之一。近年來, 由于城市人口的不斷增長, 城市建設飛速發(fā)展,西寧市供水出現(xiàn)了比較嚴峻的緊張局面,尤其是城市周邊區(qū)域發(fā)展快,缺水現(xiàn)象更為嚴重。
2 城市供水系統(tǒng)存在的問題
2. 1水源輸水管線老化
西寧供水（集團）有限責任公司從1998年開始，對于使用年限較長、管材質(zhì)量較差、滲漏嚴重的城市給水管網(wǎng)進行改擴建，現(xiàn)已基本完成，供水管網(wǎng)長度達到850Km。但仍有近100Km的城市水源輸水管線急需改造。其中四水源輸水管道建于1978年，至今已接近30年，基本上達到了設計使用年限，管線沿途地形地貌條件變化大、地質(zhì)狀況較為復雜，使用年代久遠，近年來爆管事故頻發(fā)。五、六水源輸水管道分別建于1987年和1996年，限于建設資金問題，由于管材選用標準不高，為預應力混凝土管，輸水管道末端水壓較高，事故頻發(fā)。及時改建水源輸水管線是西寧市城市安全供水的主要目標之一。
2. 3管網(wǎng)布局不合理
給水管網(wǎng)的布置既要求安全供水,又要貫徹節(jié)約投資的原則， 西寧市現(xiàn)有給水管網(wǎng)是將環(huán)狀管網(wǎng)和樹狀管網(wǎng)結(jié)合起來,在西寧市主城區(qū)基本形成了環(huán)狀管網(wǎng),而在城鄉(xiāng)結(jié)合部由于居住比較分散,供水距離較長, 基本采用樹狀管網(wǎng)供水, 因此城鄉(xiāng)結(jié)合部的供水安全性較差,尤其在發(fā)生事故的時候較為明顯。
2. 4管網(wǎng)水質(zhì)問題
城市供水的總體發(fā)展從過去的量變向質(zhì)變過渡, 西寧市自來水公司取水水質(zhì)條件較好, 生產(chǎn)管理水平日臻完善, 出廠水質(zhì)符合國家《生活飲用水衛(wèi)生標準>( GB5749- 85),但是,自來水從水廠輸送到用戶的過程中, 水質(zhì)有時會發(fā)生變化, 主要有以下幾方面的原因：
1) 懸浮物的沉淀.
水中懸浮物的沉淀是形成沉渣的最簡單過程, 盡管多數(shù)給水管道所輸送的水中懸浮物含量很少, 可仍然有沉淀物形成, 當深夜用水極少時刻, 配水管道水流速度極小,乃至停流狀態(tài), 為水中微粒自然沉降創(chuàng)造了條件. 再加上生物的集聚粘附性能, 使這些懸浮物很容易在管道內(nèi)沉淀于底部.
2) 金屬的腐蝕.
我市部分配水管網(wǎng)的管材鑄鐵管及鋼管, 隨著運行年限的延長, 管道逐漸出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象, 其表現(xiàn)方式有生銹、坑蝕、結(jié)瘤、開裂或脆化等, 生成的各類沉積物形成結(jié)垢層, 它們的厚度和管道使用的年限有關, 隨著時間的延續(xù)不斷增加,管道有效截面積不斷縮小, 這種結(jié)垢層是細菌孳生的場所.
3) 管網(wǎng)水受外界的二次污染.
西寧市大通水廠到城市東部邊緣長度約60km, 現(xiàn)在西寧市四、六水源的自來水已經(jīng)送到平安縣. 就其供水管網(wǎng)來講,按1.2m/s流速的直線距離(不考慮二次加壓時間)供水, 約需14h水才能到達管網(wǎng)末梢. 雖然沿途有補氯點,但由于供水距離過長,管網(wǎng)水遭受外界二次污染的概率增加,對管網(wǎng)末梢水質(zhì)會產(chǎn)生一定的影響，如地下水、污水的浸泡, 預留閥門, 接口串水或管道爆破漏水形成負壓等等, 都會造成供水水質(zhì)的二次污染.
4)貯水設備造成二次水質(zhì)污染
西寧市約20% 的飲用水依靠水箱等二次供水. 在水池水箱設計方面, 大多數(shù)小區(qū)住宅樓或重要的公共型建筑均采用生活、消防混用蓄水池, 這樣雖然加大了小區(qū)的消防安全系數(shù), 但造成水箱容積偏大,水在池中停留時間過長, 余氯濃度降低, 使水質(zhì)達不到生活飲用水衛(wèi)生標準. 一般二次供水的水箱大多在100t以下, 用水量小時, 儲水時間也會過長。自來水在水箱中儲存24h后,余氯就變成零， 特別是在夏天,水溫較高時,水中余氯減少得更快。余氯減少, 細菌、總大腸菌群指標就會明顯增加。
2. 5爆管問題
􀀁由于供水管網(wǎng)的老化, 管網(wǎng)維護費用不足, 爆管問題日益突出, 管網(wǎng)爆裂事故時有發(fā)生. 2010年西寧市發(fā)生水管爆裂事件174起。引發(fā)管道爆管主要有管道材料和管道接口的原因、管道內(nèi)外部受壓的原因、溫變應力變化的原因、管道基礎的原因以及其他特殊原因.國內(nèi)外許多研究者已經(jīng)在尋求爆管規(guī)律方面進行了一些研究,基本上都是以管網(wǎng)維護數(shù)據(jù)記錄為基礎,采用統(tǒng)計學的方法得到關于爆管的統(tǒng)計規(guī)律. 埋地管道壽命周期可分為3個階段。第一個階段是安裝后的初期階段, 此時爆管的原因主要是管道施工質(zhì)量低和管道質(zhì)量問題. 這時爆管事故可能會不斷出現(xiàn),然后被修復, 爆管頻率會逐漸下降. 一旦系統(tǒng)通過了這段童年時期,就進入了第二個階段。第二階段是管道的成熟時期,此時管道的運行相對穩(wěn)定， 只是因為第三方介入或是過重的荷載造成的偶然爆管, 此時爆管頻率較低。第三個階段是管道的衰老時期,因為管道老化和退化,此階段爆管的頻率大增。
2. 6供水管理問題
目前西寧市的供水管理問題比較突出, 如自備水源管理較為混亂, 我市自備水源的處理系統(tǒng)較為簡陋, 設備老化, 有的甚至沒有凈化系統(tǒng), 生活用水水質(zhì)達不到國家規(guī)定的飲用水水質(zhì)標準, 二次供水管理處于無序狀態(tài), 供水行業(yè)法律法規(guī)不完善, 忽視了對水的優(yōu)化使用和污水回用等問題,管網(wǎng)漏失管理不到位,造成水資源的嚴重浪費.
3 西寧城市供水系統(tǒng)的改造措施
􀀁 1) 用水預測的必要性
為確保供水的高效和可靠,在管網(wǎng)的改擴建工程中必須進行長期規(guī)劃和定期評價。未來用水是可預測的,有時規(guī)劃期為20年或者更長，規(guī)劃一種成本上有效的供水系統(tǒng),還包括未來水源的規(guī)劃。這些長期規(guī)劃作為政策和短期改善計劃與投資的基礎。西寧市在今后管網(wǎng)改造工程中可以運用時間外推法、二元模型、多元模型對供水進行科學的預測。
2) 管網(wǎng)系統(tǒng)改造
a.管道更新改造的方法。管道更新改造的方法包括非結(jié)構性更新和結(jié)構性更新兩個方面。非結(jié)構性更新主要是對輸水的管道補作內(nèi)襯,采用環(huán)氧樹脂襯里或水泥砂漿內(nèi)襯。
b.管道更新改造的途徑。根據(jù)西寧市管網(wǎng)的現(xiàn)狀,管網(wǎng)的改造應從以下幾方面實現(xiàn)：首先，維護好現(xiàn)有管道，保證其供水功能；第二，對于管道結(jié)垢、輸水能力下降的情況, 可通過刮管、沖洗和補做襯里等措施恢復管道原有的輸水能力；第三，對于鋼管等管道外腐蝕問題, 可采取添作陰極保護、管道修漏、加固等措施來延長管道的使用年限； 第四, 若是管道修復費用已接近管道的更新費用, 應力求更換管道； 最后, 若是原管道材質(zhì)不好、管道口徑急需改大時, 應重新鋪管。 西寧市現(xiàn)在需更新的管道材料大多是普通鑄鐵管和鋼筋混凝土管,在管網(wǎng)的改造中可以考慮使用新型供水管材。
3) 有效解決爆管問題
爆管問題的解決要從以下幾個方面入手:
a西寧市在供水管網(wǎng)改造時,推薦采用球墨鑄鐵管，采用柔性膠圈接口. 長距離輸水管線，推薦使用HDPE管,采用熱熔對接接口, 避免地基不均勻沉降造成爆管。
b. 提高施工技術，加強施工全過程的質(zhì)量控制, 嚴格按設計要求和施工規(guī)范施工.
c. 提高管網(wǎng)運行安全數(shù)據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測技術, 加強管網(wǎng)數(shù)據(jù)收集和建立事故快速反應及處置機制。
數(shù)據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)建設和新技術應用是保障管網(wǎng)安全運行的關鍵. 為了預防爆管事故, 降低爆管事故發(fā)生率, 需要逐步完善管網(wǎng)壓力、流量和漏水同步實時監(jiān)測, 及時修復管道漏水事故, 有效降低漏水率, 起到提高水資源利用效率和預防爆管事故的雙重作用。
d. 進行管網(wǎng)漏水和爆裂事故數(shù)據(jù)因素分析, 制定管網(wǎng)改擴建規(guī)劃方案, 逐年更新改造管網(wǎng)材料, 提高管網(wǎng)抗御災害能力, 逐步消除管網(wǎng)爆管事故隱患。
4 結(jié)束語
􀀁 􀀁結(jié)合城市規(guī)劃對城市的給水狀況進行預測,做好短期和長期的規(guī)劃,在變化中完善供水體制的管理模式,對提高我市的供水水平和安全有重要的作用。