云南省某市屬于嚴重的資源型缺水城市,隨著城市需水量逐年增加,開展供水管網(wǎng)漏損控制,可有效解決城市水資源供需矛盾,為后續(xù)打造節(jié)水型城市提供依據(jù)。通過對該市中心城區(qū)供水管網(wǎng)實際運行情況、漏損情況進行分析,并結合城市發(fā)展規(guī)劃等因素最終確定漏損治理方案,在降低供水管網(wǎng)漏損率的同時,極大程度增加了城市供水水質的安全保障,大大減少了供水能源消耗。以供水管網(wǎng)漏損控制為切入點,持續(xù)改善城市供水的各個方面,以此創(chuàng)建高質量的城市供水系統(tǒng)公共設施機制、高層次的城市供水管理機制和最 優(yōu)化的供水保障機制,進而促進城市供水的高效能發(fā)展。
供水管網(wǎng)是重要的市政公共基礎設施之一,對確保市民生活飲用水安全起著至關重要的作用。漏損是供水管網(wǎng)普遍存在的問題,而供水管網(wǎng)漏損治理是城市節(jié)水的有效途徑。隨著城市經濟的快速發(fā)展和城市化水平的不斷提高,城市供水管網(wǎng)規(guī)模不斷擴大,而供水管網(wǎng)漏損率有增無減,不但造成能源的額外消耗和嚴重的水資源浪費,而且將阻礙節(jié)水型城市建設和自然環(huán)境持續(xù)發(fā)展,此外也必將給供水企業(yè)的運營增添前 所 未 有的阻力?,F(xiàn)階段及未來很長一段時間城市供水系統(tǒng)工作的重心將是供水管網(wǎng)漏損控制,借助漏損控制達到節(jié)水、節(jié)能、提質、增效的目的,大力推進城市供水系統(tǒng)全面實現(xiàn)高質量發(fā)展。
筆者以云南省某市中心城區(qū)供水管網(wǎng)漏損治理工程為例,通過分析供水管網(wǎng)漏損情況及原因,從供水管網(wǎng)改造、供水管網(wǎng)分區(qū)計量、供水管網(wǎng)壓力調控、供水智能化建設4個方面提出了漏損治理方案,可供其他城市參考借鑒。
1 城市供水系統(tǒng)現(xiàn)狀
1.1 供水系統(tǒng)基本情況
該城市供水系統(tǒng)由10座水庫、8座水廠及其獨立的供水管網(wǎng)、41個村組供水站(點)組成,配套主干管網(wǎng)總長度約533 km,分屬市區(qū)兩級政府、街道、村組管理?,F(xiàn)有供水廠(站)總供水能力為25.75萬m3/d,實際供水總量13.41萬m3/d。2020年,該市水資源總量為1.7383億m3,服務面積65km2,常住人口51.5萬人,人均水資源占有量337 m3,相比全省人均水資源占有量4835m3和全國人均水資源占有量2100m3的水平要低得多,也低于國際上公認的人均水資源占有量1000m3警戒線,屬于重度缺水地區(qū)和資源型缺水城市。
1.2 中心城區(qū)供水管網(wǎng)現(xiàn)狀
該市中心城區(qū)地勢東高西低,供水范圍內河道較少,管線埋設較淺,90%的管線埋設在人行道內,漏水較易發(fā)現(xiàn),且配水支管(DN100~200 mm)漏水較多。2022年最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,該市中心城區(qū)共有供水管道381.95km,包括原水管道12.17km,供配水管道369.78 km,管徑為DN100~1200 mm。供水管道主要為球墨鑄鐵管、PE管、灰口鑄鐵管和鋼管,大部分為1990年后安裝,管徑以DN100~400 mm為主。市內供水系統(tǒng)采用分區(qū)分壓供水方式,分為高、中、低壓3個供水區(qū)。
從管材來看,灰口鑄鐵管、球墨鑄鐵管、鋼管及PE管的占比分別為54.06%、11.27%、32.71%、1.96%,灰口鑄鐵管的占比過半。從建設年限來看,占比最高的為建成20~30年管道,占比51.39%;其次為建成10~20年管道,占比38.43%。
現(xiàn)狀供水管道仍以灰口鑄鐵管為主,老舊管材占比過高,建設年限超過20年的管道占比也較高。隨著使用年限增長,會出現(xiàn)管材腐蝕老化、抗壓能力降低、接口破損等現(xiàn)象,進而引發(fā)爆管、漏水等問題,供水管網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行難以保障,亟需對城市老舊供水管道進行改造。
2 中心城區(qū)供水管網(wǎng)漏損情況
2.1 供水管網(wǎng)漏損情況
該市最新供水管網(wǎng)探漏報告顯示,2022年度共發(fā)現(xiàn)有效漏水點97個,DN100 mm及以上漏水點74個,明漏點占比為30.9%,暗漏點占比為69.1%;灰口鑄鐵管漏水點較多,占比高達59.4%。其中,彩虹路DN200 mm鑄鐵管、聶耳路DN200 mm與DN100 mm鑄鐵管、珊瑚路DN100 mm鑄鐵管、新興路與南北大街交叉口肯德基西側DN50 mm鍍鋅管漏損量較大,急需對腐蝕老化嚴重的供水管道進行更新改造。
2.2 供水管網(wǎng)漏損率
供水范圍內的供水管道管材類型多樣,管網(wǎng)布局復雜,部分管道建設年代較久且部分管網(wǎng)供水壓力較高,漏損概率較大。該市近年來不斷致力于探索新的漏損治理思路及解決技術,經與昆明、石屏等水司進行技術交流,結合軟硬件市場調查,對信息化降漏控漏提前進行了謀劃,初步形成了關于考核計量表選型、DMA分區(qū)計量平臺搭建、主動檢漏等措施的框架;同時供排水公司在現(xiàn)狀供水管網(wǎng)基礎上持續(xù)開展主動檢漏工作并對漏損點及時采取應對措施,優(yōu)化漏損管理措施,使供水管網(wǎng)的漏損得到了有效控制,基本漏損率相對較穩(wěn)定,漏損率基本能達到國家考核標準。
城市供水總量由注冊用戶用水量和漏損水量兩部分組成。供水管網(wǎng)的水量平衡情況見表1。
由表1可知,該市供水管網(wǎng)基本漏損率平均在13.49%左右,高于國家規(guī)定的10%。而住房和城鄉(xiāng)建設部辦公廳、國家發(fā)展改革委辦公廳聯(lián)合印發(fā)的《關于加強公共供水管網(wǎng)漏損控制的通知》中指出:到2025年,全國城市公共供水管網(wǎng)漏損率力爭控制在9%以內。目前,該市供水管網(wǎng)漏損率與國家要求差距較大,供水管網(wǎng)漏損治理已刻不容緩。
2.3 供水管網(wǎng)漏損原因分析
根據(jù)供水管網(wǎng)搶修及維護記錄數(shù)據(jù)反饋得知,供水管網(wǎng)漏損的原因主要包括以下幾點:
1)供水管網(wǎng)“老齡化”。使用年限較長、老化嚴重、超過服役年限,都容易導致管道接口漏水及爆管現(xiàn)象發(fā)生。
2)已建供水管網(wǎng)管材較差。管材以灰口鑄鐵管為主,該管材脆性大、強度低、厚度不均勻、抗老化性能差,易發(fā)生爆裂和暗漏;部分PE管質量不佳,管網(wǎng)水壓超過工作壓力,易產生裂痕甚至爆管。
3)附屬設施老舊、破損。消火栓、閥門及水表等設施老舊且腐蝕嚴重、破損處較多,容易出現(xiàn)“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象;老舊水表計量精度下降,計量損失也相應增加。
4)外部環(huán)境。敷設在道路旁的供水管道,因樹根的生長導致局部地面隆起,對供水管道造成破壞;地上式消火栓等設施容易遭到人為破壞。
5)壓力管控存在不足。中心城區(qū)地勢高差較大,水壓分布不均衡。水廠出廠水壓力為0.4~0.5 MPa,高于常規(guī)控制要求。局部區(qū)域自由水頭較高,承壓能力較弱的供水管道易發(fā)生接口漏水現(xiàn)象,甚至發(fā)生爆管。
6)供水管網(wǎng)運行及管理系統(tǒng)亟待提升?;A設施相對落后,感知受限,對于故障供水管網(wǎng)及漏損點的探知難度較大,以現(xiàn)有的控制措施很難有更大的進展。