陈佩佩
温州市环境发展有限公司 浙江温州 325000
摘要：改革开放，经济社会发展的目的就是推动社会事业的进步，就是要提高人民群众的生活质量。针对城市供水中因基础设施老化对居民生活造成的诸多不便，是地方政府和供水企业重点着手解决的民生问题，是服务社会，发展经济，保障民生的大势所趋。
关键词：给水管网；水的安全性；管网布局
一、概述
1.七都岛区域概况
七都岛位于永嘉县东南方向，东临乐清琼头，南与龙湾区隔江相望，西眺温州、杨府山，北濒104国道线、乌牛镇，距永嘉县城18km，距温州市区13km。七都岛总面积约12.70km2，辖6个行政村，分别为老涂村、上沙村、樟里村、板桥村、吟州村和前沙村，全岛海岸线长17.78km，是永嘉重要产粮区之一；工业主要产品有软包装、标准件、阀门、服装等，现有企业50多家。七都岛隶属于温州市鹿城区，规划定位为温州未来的城市"后花园"，承担着服务于市区的高级住宅区、生态型休闲度假区、教育科研基地以及杨府山商务中心拓展区等功能。
2.七都岛近期供水概况
温州市区目前现状净水厂共5座，分别是浦东水厂、西山水厂、东向水厂、状元水厂、梧田水厂（瓯海区）。另外，西向水厂目前已进入设备安装调试工作，石鼓山水厂已进入项目具体实施阶段。
①浦东水厂：总规模26×104 m³/d。其中，一厂：设计规模6×104m³/d。清水池池底标高54m，自流入城市配水管网。二厂：设计规模20×104m3/d。清水池池底标高50m，自流入城市配水管网。
②西山水厂：设计规模10×104 m³/d，实际处理能力为12×104m³/d。现状出厂自由水头为33m。
③东向水厂：设计规模合计为16×104 m³/d。出厂水经二级泵房加压后，送入城市配水管网。其中东向老厂：规模4×104 m³/d。该厂建于1983年，因工艺和设备老化、水厂水质难以达标，已停产多年。因此，东向水厂的实际总规模为12×104 m³/d。
④状元水厂：总规模39×104m³/d。其中，新状元水厂：设计规模30×104m³/d。原状元一厂：规模3×104m³/d。原状元二厂：规模6×104 m³/d。出厂水经二级泵房加压后送入城市配水管网。现状原状元一厂已停产。所以状元水厂的实际总规模为36×104m³/d。
温州市主城区各水厂及供水水源具体详见表2.1-1。
表2.1-1温州市区现状水厂一览表
除此之外，温州现状还有两座原水泵站。
①曹坪泵站：提升能力为72×104m³/d，多年来一直承担着向东向、西山及浦东三水厂供应原水的任务，并兼顾龙湾区的原状元水厂（9×104m³/d），瓯海区的梧田水厂（4.2×104m³/d）的原水供应。现状东向、西山改用珊溪水、梧田水厂改用泽雅水后基本作为备用泵站。
②陈岙泵站：总规模116.6×104 m³/d。一期已建成77×104m³/d规模。近期正在进行扩建工程，扩建后，规模达到总规模。
七都岛主要由状元水厂供水。
二、七都岛现状及存在问题
1.七都岛供水现状
目前，七都岛日供水量约1000m³/d，水源来自状元水厂。状元水厂位于龙湾区状元镇，以飞云江上游的珊溪水库为水源，设计供水规模39×104 m³/d。东向水厂位于鹿城区锦绣路，以瓯江、泽雅水库为水源，设计供水规模16×104 m³/d。
现状七都岛由敷设于温州大桥的2根DN300管供水。这2根DN300管落地后，合并成一根DN400管，温州大桥东侧吟州村建有调蓄加压泵站一座，规模为1.0×104 m³/d，加压后沿老涂南路敷设一根DN300干管并配套有配水支管，供应整个七都岛的用水。
目前七都大桥上敷设的两根DN500干管已经施工完成，但是还没有与岛上的水管联通，没有开始供水。
2.七都岛供水存在问题
1）水质污染
七都岛给水管网系统服务年限较长，现有供水设施陈旧，供水老旧管线渗漏严重，供水设施老化、管理混乱等多方面原因导致供水设施由于长期暴露、密封不严、久不清洗，很容易产生细菌、病毒、原生动物、藻类等杂物，从而影响水质。供水中浊度、铁、锌和亚硝酸盐氮指标升高幅度较大。另外由于管道老化、水池清洗不及时、加压设备维护管理不到位等原因，更加重了污染程度，用户投诉频繁。导致城市水资源大量浪费、居民用水质量下降。
2）水质污染
大部分城镇的供水企业只服务到供水用户前的总水表，日常管理工作由村镇等单位承担。由于供水水质、水压与市政供水管网水质、水压密切相关，因此出现问题时易导致供水企业与供水日常管理单位之间互相推诱。另外，由于供水日常管理单位基本上只负责泵房内二次供水设施的管理，对泵房外的地下管道及室内管不负责维修更换，因此供水管道漏失率较大，常因漏水问题导致水费纠纷。
三、七都岛给水管网改造项目建设必要性
二次供水是经城市公共供水储存，加压之后通过管道，再提供给用户的供水方式，其目的是为了满足城镇高区居民的饮用水需求。近年来，二次供水由于设施老化、管理不善等众多原因，供水矛盾越来越突出，成为市民主要的水质投诉问题，因此二次供水得到了各级各部门的关注，成为城市供水的难点和热点问题。
相比市政直供水，二次供水的水质更容易被污染，二次供水的安全性和可靠性一直都受到市民的广泛关注。喝上干净、健康的饮用水是城市居民的基本要求，保障市民喝上干净、安全的自来水，是各级政府和供水企业的基本职责，为市民提供健康的饮用水是构建和谐社会系统工程的重要组成部分。
随着全国建设小康社会的进展，人们对生活质量的要求不断提高，提倡健康饮水是适应时代发展的需要，如何保证供水的安全是保障市民生命安全的重要内容，二次供水问题得到各级政府和相关部门、单位越来越多的重视，城市供水的各种管网都是城市的基础设施。城市的基础设施如果不适应城市建设发展的需要，就要进行更新改造，城市供水关系到城市建设的发展和居民生活的问题，而且是国计民生的大问题，如果发现问题不尽快加以解决，将会影响到国计民生和社会稳定。
七都岛供水系统服务年限较长，一次供水设施陈旧，供水老旧管线渗漏严重，造成供水污染严重，因此本工程的实施非常必要。
四、建设方案
1.管材的确定
城市给水工程可利用的管材很多，目前国内常用的给水管材有球墨铸铁管、钢管、玻璃钢管、钢骨架塑料复合管等等。现对这几种管材的优缺点论述如下：
1）球墨铸铁管
球墨铸铁管的原料为生铁、碳硅合金，由于通过加镁进行球化处理和在铸管成型后经过退火处理，从而获得稳定的均匀的相结构，具有较高的强度和延伸率（120%），因而球墨铸铁管具有优良的抗冲击能力，使用年限长，管道承压能力高；该管采用橡胶圈接口，柔性较好，施工方便，对软弱地基适应性较强，且标准管配件齐全，适用于配件及支管较多的管段。各地自来水公司均普遍采用该管材以替代原来的连续铸铁直管。球墨铸铁管防腐能力较钢管好，但仍需做防腐处理。
2）钢管
钢管应用历史久，范围广，是一种常用的安全管材。其特点是承受内压高，材质较轻，施工方便，其壁厚可根据内压及刚度要求由设计决定，管段接口一般为刚性焊接。钢管的最大缺点是耐锈蚀性差，除对钢管本身进行严格的内外防腐处理外，还需增加电化学保护。
3）玻璃钢管
该管材是国内近几年来逐渐应用的一种新型管材，具有质量轻、耐磨性好，不需内外防腐，使用寿命长，施工方便，尤其是其内壁光滑，在相同口径下其输水能力较铸铁管大等优点。
但该管材对基础要求较高，相同口径的玻璃钢管综合造价略高于球墨铸铁管。
4）钢骨架塑料复合管
钢骨架塑料复合管是一种新型管材，以优质碳钢丝为增强相，进口高密度聚乙烯为基体，通过对钢丝点焊成网，与塑料挤出填注同步进行，在生产线上连续拉膜成型的双面防腐压力管道。与金属管道相比，该管具有重量轻，耐压强度好，输送阻力小，耐腐蚀性强等优点，且相同口径的输水能力比球墨铸铁管约增加20-30%。但该管材抗紫外线能力相对较差，管道连接采用法兰或电熔连接。目前国内DN800口径以上的管道生产厂家很少，同一管径其综合造价比球墨铸铁管稍大。
表5.2-1管材比选
2、管材推荐意见
城市给水管网80%以上采用球墨铸铁管，其施工较为简便，管理单位维护抢修条件及经验较为完善，管材使用时间长，从饮用水安全角度考虑比复合管材安全可靠，且管道采用柔性接口，对沿海地区不均匀沉降的地质情况较为适宜，综合单价也较其他管材便宜，因此建议主管材推荐采用球墨铸铁管。小口径支管采用钢塑管。
给水管道穿越障碍物时（如过河、过铁路、过立交桥等）推荐采用钢管（焊接），以提高管道的整体性和刚度，防止桥头两侧接坡部分因道路沉降而将管道接口拉开。
3、节点设计
①供水方案设计
根据《温州市城市供水专业规划》、《七都岛给水专项规划》并结合《供水事业发展规划》和七都岛管网现状情况，计算复核后确定本工程给水管道管径及供水管网系统。
各村给水系统布置如下：
a.上沙村：主管管径DN150-DN200，从纬二路DN300已建给水管接水，为树状管网。
b.樟里：主管管径DN150，从纬二路DN600已建给水管接水，为树状管网。
c.板桥：主管管径DN150-DN200，从纬一路DN800已建给水管接水，为树状管网；并与樟里DN150-DN200设计给水管连接，形成环状管网。
d.老涂村：主管管径DN150-DN300，从纬二路DN600已建给水管及经六路DN300和经四路DN600已建给水管接水，为环状管网。
e.吟州村：主管管径DN150-DN200，从纬一路DN800已建给水管经接水，为树状管网。
f.前沙村：主管管径DN150，从吟州村给水管接水，为树状管网。
②管道基础
采用原装土基础，管道上方50cm范围内采用砂卵石回填，防止施工时碾压由于覆土不够对管道造成破坏。
③抗不均匀沉降措施
a.球墨铸铁管采用橡胶圈接口，这种形式的柔性接口在沿海地区较为适应，能够很好的抵消掉不均匀沉降带来的接口漏水问题。
b.给水管网中设置的阀门（排泥阀、排气阀、调节阀等），根据以往的经验，软土地基中管道和阀门的连接处是不均匀沉降最容易破坏的一个点，因此考虑在阀门一端加装球形橡胶伸缩器，穿井壁处采用柔性材料填塞，以克服不均匀沉降或侧移对阀门法兰或皮垫造成的损坏而漏水。
c.另一处较为容易引起不均匀沉降的地方在给水管道与设置桩基础的构筑物交接处（如桥梁、箱涵、驳坎等），上述节点单纯的采用伸缩节不但带来管理维护的困难，且效果并不理想，因此考虑在其两侧一定距离范围内采用钢管，依靠钢管良好的延展性能克服其带来的不均匀沉降，同时安装伸缩节，补偿径向伸缩量。
④消火栓：沿规划道路按消火栓的保护半径和火灾时所需的消火栓支数布置地上式消火栓，其设置位置应易于城市消防车取用，但又不能影响交通，沿道路最大间距不得超过120m。
⑤阀门及井：在管道的支路、一定长直线段等处按需设置阀门及井以提高供水安全性，管道交汇处阀门数按N-1原则进行布置。
⑥管道支墩：在管道的三通、弯头、堵头等处需设置支墩，支墩的大小按管道接口粘合力和试验压力的共同作用力来计算，标准套用国标07MS101。
⑦泄水和排气：在管道的高点需设置排气阀以排除管道内的积气，在低点设置泄水管作为检修和冲洗管道时排水之用。
⑧管道防腐：钢管除锈达Sa2.5级后，暴露部分外防腐采用IPN8710-2C耐候保色涂料二底二面，埋地部分外防腐采用环氧煤沥青二布五涂，内防腐采用IPN8710-2B饮水舱涂料二底二面。
五、水土保持、环境保护
1、水土保持
改善“重建轻管”的观念，加强水土保持工程的维护和管理，确保工程运行状况良好。
施工中不得随意向周边地区乱弃土渣，对施工中产生的废弃土石方应全部外运进行统一堆放或利用。
2、环境保护
①减少交通影响
在制订实施方案时应充分考虑到这个因素，对于交通繁忙的道路要设计临时便道，并要求施工分段进行，在尽可能短的时间内完成开挖、排管、回填工作。
挖出的泥土除作为回填土外，要及时运走，堆土应尽可能少占道路，以保证开挖道路的交通运行。
②减少扬尘
工程施工中沟渠挖出的泥土堆在路旁，旱季风致扬尘和机械扬尘导致沿线尘土飞扬，影响附近居民和工厂。为了减少工程扬尘对周围环境的影响，建议施工中遇到连续的晴好天气又有风的情况下，对弃土表面洒上一些水，防止扬尘。
③施工噪声的控制
管线工程施工开挖沟渠、运输车辆喇叭声、发动机声、混凝土搅拌声以及复土压路机声等造成施工的噪声。对夜间一定要施工又要影响周围居民声环境的工地，应对施工机械采取降噪措施，同时也可在工地周围或居民集中地周围设立临时的声障类装置，以保证居民区的声环境质量。
④倡导文明施工
要求施工单位尽可能地减少在施工过程中对周围居民、工厂、学校的影响，提倡文明施工，做到“爱民工程”。
结束语
总而言之，城市给水管网作为城市基础设施组成部分，时刻影响着居民正常生活，故必须加大对城市水管网现状的分析，了解其中的问题，并不断改善以提高城市供水效率，保障达到城市安全供水需求。
参考文献
[1]贺忆.给水管网直接优化设计方法研究[D].合肥工业大学，2013.
论文作者:陈佩佩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/17
标签：水厂论文; 管网论文; 管道论文; 管材论文; 东向论文; 钢管论文; 状元论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;