城市供水管網建設與管理現狀及挑戰
發布日期:2024-05-22?瀏覽次數:作者:小編
城市供水管道作為城市供水體系的骨干基礎設施,其構造復雜,構成了支持城市持續繁榮的生命血脈。近年來,隨著城市化進程的加速,智慧供水系統管網的擴建也隨之提速,形成了更為龐大規模的供水網絡,這無疑提升了對管網及其相關設施管理與維護的重要性。盡管管道建造技術日臻完善,施工過程中仍面臨若干挑戰,故而,采取有效措施應對這些問題顯得尤為關鍵。
一、城市供水管網的規劃策略
1、水量需求評估
城市供水管網需滿足的水量需求包括工業企業的生產用水、居民日常生活用水、公共服務用水等多個方面。通過對這些用水需求的精確計算,結合環狀管網的水利平衡分析,從而科學確定管道的適宜直徑,確保供水能力。
2、供水壓力控制
確保足夠的供水壓力是保障水源順利送達居民用戶的基礎,這要求在選擇合適管材的前提下,合理設定供水壓力值,在既定的安全范圍內運作,以維持城市供水系統的高效與安全。例如,在A市的供水管網建設案例中,主要依靠重力流方式供水,沿途地形落差大,最高可達約70米。針對部分區域因地形原因無法滿足自然重力流供水壓力需求的情況,增設加壓站,以強化供水能力。
3、水質安全保障
水質問題是城市供水服務的核心關注點,直接關系到公眾的滿意度和健康權益。水質管理重視對水中礦物質含量、微生物指標的監控,以及消毒劑的選擇與施用過程的嚴格控制,通過全面分析上述數據,確保供水水質達到健康安全的標準,體現對居民健康負責的態度和提供優質服務的承諾。
二、城市供水管網面臨的挑戰
1、管道破裂事件頻發
管道破裂構成了城市供水安全的一大威脅,頻繁出現的破裂事故,尤其是大規模的管道破裂,不僅嚴重危及供水安全,還導致重大的經濟損失及不良的社會反響。此類事件發生范圍廣泛,成因多樣,包括使用劣質管材、施工質量不達標,以及城市地面不均勻沉降引發的位移等。
2、管道導致的水質二次污染問題影響飲水品質
當前,我國自來水廠的出廠水質大多已達到國家飲用水衛生標準,然而,在通過管道輸送和二次供水過程中,水質常受到負面影響,管道成為了提升供水水質的關鍵瓶頸。具體而言,部分市政供水管道內襯材料不佳,導致管道內嚴重結垢,使水色泛黃;另外,某些管道直徑設計過大,造成管道壓差小、水流速度減緩,增加了水在管道中的停留時間,導致余氯下降,加之部分區域水流不暢的人為因素,水質進一步惡化。此外,施工缺陷和閥門操作不當也會引起水質渾濁度增加。
3、管道泄漏:資源損耗與經濟負擔
管道泄漏不僅白白消耗了珍貴的水資源,也削減了供水企業的經濟效益。盡管各地自來水公司都在積極控制漏損,但仍需更大努力以達到國內領先水平,并逐步縮小與國際先進標準的差距。當前,我國平均產銷差率為16.82%,而發達國家的頂尖水平普遍低于10%,顯示了明顯的差距。
4、建設與管理失衡
長期以來,城市供水管理體系未能完全擺脫計劃經濟和行政管理的模式,部分地區存在著“重建設、輕管理”的傾向。這種偏向于建設而忽視后續管理的現象,一直困擾著各級政府和水利部門。專業供水管理人才短缺,加上部分管理人員責任感不強、專業知識匱乏,對供水安全的重要性認識不足,進一步加劇了這一問題。
三、城市供水管網問題的根源分析
1、管網自身因素
城市供水管網問題的根源很大程度上可歸咎于管網自身的特性,具體包含管材質量和管齡兩個核心方面。首先,管材的質量是影響爆管頻率的直接因素,管道制造技術的高低直接決定了其耐用性和安全性。因此,在管道鋪設時,應依據不同環境和需求選用適宜的材料,如球墨鑄鐵管因其優秀的抗爆性能,常被視為降低爆管風險的理想選擇。其次,管網的老化(管齡)也是導致問題頻發的重要原因,隨著時間推移,管道材料的物理性能會逐漸衰退,增加故障風險。
2、運行壓力管理不善
管網的運行壓力與管道問題的產生密切相關,根據流體力學原理,管道承受的壓力與其可能出現的問題呈正比增長。在正常運營的供水管網中,若某段管道突然流量激增,將瞬間對管網的整體節點壓力分布及各段流量均衡構成沖擊,這種沖擊效應在管網的不同部位表現各異,對敏感節點可能造成極大的壓力,最終導致水管破裂。因此,合理調控和管理管道運行壓力,防止瞬時高壓現象,是預防爆管的關鍵。
四、城市供水管網問題的應對策略
1、優選優質管材
管材的優劣直接影響供水管道的性能與壽命,因此在選材時需綜合考量其性能、承壓強度、預期使用壽命、內壁光滑度及成本效益。施工中推薦采用球墨鑄鐵管,因其在抗爆裂性能上表現出眾。球墨鑄鐵管經球化處理與離心澆鑄工藝制成,其硬度、抗彎強度及耐沖擊性均超越其他常用材料。
2、確保施工質量嚴謹
施工質量是確保供水管道安全穩定運行的關鍵。施工時必須嚴格按照規范要求,對管道基礎、接口處理、埋設深度等細節精心施工,運用科學的施工技術以提升整體工程品質。鋼管因承載能力強而廣泛應用,但易受腐蝕,故需采取有效防腐措施,延長其使用壽命,充分發揮其在城市供水中的作用。
3、法制保障管道安全
為促進城市供水事業健康發展,保護供水管道設施免遭破壞,可制定相關法律法規,對破壞行為予以嚴懲,輕微者處以警告或罰款,嚴重者則依法嚴處,以此增強公眾對供水設施保護的意識,共謀城市供水事業的進步。
隨著城市化的加速,城市供水系統作為基礎設施的關鍵組成部分,對城市持續發展至關重要。盡管目前城市供水管道系統存在一些挑戰,但隨著管道技術的不斷進步,只要我們在施工過程中精選合適管材,重視管材維護,提升施工隊伍的專業技能,加強施工后的巡檢與維護,及時發現并解決問題,確保施工質量,就能更有效地推進城市供水事業的發展,加速城市化的步伐。
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