杨阳
上海水利工程设计研究院 200063
摘要：当前，集约供水管网存在诸多问题，如漏损现象严重、供水电能消耗高、安全事故频发等，为此，管网区块化理念在集约供水中应用价值得以体现。本文基于管网区块化理念的概述，分析管网区块化的划分因素，从实践难点和要点两方面论述管网区块化理念在集约供水中的实践。
关键词：管网区块化；集约供水；实践；难点；要点
在城市化进程日益加快的形势下，集约供水管网建设得到发展机遇的同时，也面临着更高的要求。目前，供水官网体系中，管网压力不平衡造成管网使用寿命的缩短，引发供水管网安全事故，导致严重管网漏损现象，电能消耗偏高，管网水源二次污染现象极易发生，这种种现象均导致管网供水生产销出存在较大差异，管网供水的整体经济效益得不到提高。在管网供水体系中，为确保管网供水安全性能和经济效益的提高，有效降低管网供水的电耗、漏耗等，管网区块化理念应运而生，对改善供水现状、提高供水效益有着重要的理论指导意义。
一、管网区块化理念概述
（一）管网区块化
就管网区块化理念的发展而言，随着2001年赵宏宾教授首次提出给水体系的区块化理念，管网区块化理念得以形成并飞速发展。赵宏宾教授指出，给水体系的区块化理念并不是供水管网的简单串联或并联，而是根据供水水源、用户需求、行政区域以及地形地貌的综合要求进行供水管网的区块化划分，以现有供水管网为划分基础，划分出供水管网的不同区块，实现分区供水和集约供水的区域管理，保证各级官网管道的功能相对分离。同时，在供水管网的各个区块安装管网监测装置，动态化检测各区块的水压、水量、水质，在同等级的官网区块之间以应急联络管道相连，实现供水管网的有效控制，确保用户的安全用水需求。
在管网区块化理念的初步提出后，2002年供水管网分区的微观动态模型得以建立，2003年才真正出现管网区块化理念的系统阐述，2007年管网区块化理念利用水力模拟实验得以进一步优化并完善，直到2008年，赵明教授总结归纳出管网区块化理念和具体实施方案，其过程如下图所示。
由上图可知，管网区块化理念实现了供水主管和支管的功能相对独立，结合地形、区域特征划分出管网体系的若干独立分区，供水体系的等级化和区块化得以全面实现。
（二）管网区块化区块化分因素
在集约供水中，为合理有效地划分管网各区块，需要考虑四个方面的因素，包括供水水源点的数量和位置、区域划分边界、水压分区以及自然生态环境。在进行管网区块化分时，首先要考虑的是根据集约供水的实际要求，合理选定供水水源点的数量和位置，尽可能避免出现长距离供水或高差距水压供水现象。例如，在进行相对较平坦地区的管网区块化分时，通常情况下选择区域中心地带为供水水源点；若地形坡度变化较大，以最高坡度为标准选择供水水源点。其次，根据区域划分边界简单进行官网区块的划分，尽管操作简单，但在一定情况下是既可行又经济的管网区块化划分方式，施工成本较低。再次，在根据水压实际情况划分管网分区时，可以根据地形差异和用户需求进行水压的调整分区，是有效避免供水管网漏损现象和降低能耗的重要指标因素。在官网区块话分中，水压分区的实际操作是结合区域内的地形高低差距、用户实际需求和管网漏水率合理划分出不同的水压压力区，各分压区域的压力差距相差不大，管网整体水压平均值得以降低，管网整体水压要求得以满足。最后，在根据区域自然生态环境进行管网区块划分时，主要考虑城市主干道、河流、山谷等的影响，尽可能以自然条件作为区块分区界限，天然划分供水管网区块的划分。
二、管网区块化理念在集约供水中的实践
在集约供水中，管网区块化的理念的实践需要事先考虑其实践难点，才能有效把握实践要点，实践效果才能更加理想。
（一）管网区块化理念在集约供水中的实践难点
管网区块化理念在集约供水中的实践要注意三个方面的问题，即管网的规划设计、管网工作量和成本控制以及水量水压和水质的控制。首先，在管网的规划设计上，依据《室外给水设计规范》（UB 50013-2006）的规定，要求城镇配水管网在设计时尽量成环，即使在设计枝状管网时也要考虑成环的可能性。其次，在管网区块化理念的实践中，官网工作量和成本控制是需要予以重视的实践难点，管网区块化应用目的在于集约供水的独立管理，为实现此目的，需要以大量阀门为节点，切断管网中各个阶层管道的相互连接，官网工作量相较于传统供水管道施工而言更大，所需材料更多，成本更高，成本控制更加必要。最后，集约供水中，在水量水压和水质的控制上，由于管网区块化施工操作，水量水压难以满足用户实际需求；同时官网区块边界处的水质受作业影响会变差，容易出现死水现象。
针对以上这三方面的实践难点，在集约供水中应用管网区块化理念时，可以借由各区块规模的适当调整、利用用户终端水压水量数据采集装置的实时监控以及水质定期冲洗，予以相应的解决。尤其需要指出的是，对于地震后管网的重建、管网的重新规划以及乡镇一体化供水改造系统的管网区块化建设可以在原有管道的基础上一步到位。
（二）管网区块化理念在集约供水中的实践要点
根据管网区块化理念在集约供水中的实践难点，可以从两个方面实践管网区块化理念，即水压均衡处理和能耗降低处理。在水压均衡处理方面，管网区块化可以是集约化供水各区域内的水压更加均衡，进而有效缓解部分区域水流的高压或低压问题。在管网区块化应用于集约化供水中，水龄是管网水质的重要衡量指标，水龄对水质造成的影响如下表所示。
水龄对水质的影响表
从总体上而言，水龄流动性越大，水中微生物的繁殖率越高，水体活性越高，水质越好。从降低能耗方面而言，管网区块化理念的应用可以有效提高集约供水的实际开展质量，在节约水资源的同时，还能有效节约其他形式的能源，如电能等。
结束语
在供水管网规划中应用管网区块化理念，是国内外给水体系的先进化发展，全面考虑到给水体系的实际情况，进行给水体系的区块化管理，在改善水压、水质和减少能耗的同时，在一定程度上可以实现水资源的合理使用和有效节约，符合水资源的可持续发展。
参考文献：
[1]郑小明，赵洪宾.管网区块化理念在城乡集约化供水中的实践[J].城镇供水，2012.
[2]郑小明，赵明.管网区块化理念在上海市奉贤区集约化供水中的实践[J].给水排水，2012.
论文作者:杨阳
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/18
标签：管网论文; 区块论文; 集约论文; 水压论文; 理念论文; 水中论文; 水质论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;