冷 震
（濟(jì)寧供水集團(tuán)總公司）

　　摘要:本文分析了給水管道更新改造的必要性，提出了進(jìn)行改造的原則、 方法和實(shí)施步驟，并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了說(shuō)明。
　　關(guān)鍵詞：給水管道　 更新改造　　 刮管涂襯　　 水力計(jì)算

　　城市的發(fā)展帶動(dòng)了工業(yè)和生活用水量的增加，而部分早期鋪設(shè)的管道隨著時(shí)間的推移，運(yùn)行負(fù)荷越來(lái)越重，供水能力已不能適應(yīng)用水量不斷增長(zhǎng)的需要，一些地區(qū)出現(xiàn)了水壓不足和水量欠缺的情況，在一定程度上影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的穩(wěn)定。因此，除了設(shè)法提高現(xiàn)有供水設(shè)施的生產(chǎn)能力外，應(yīng)及時(shí)對(duì)舊管道進(jìn)行更新改造。

1、管道更新改造的必要性

1.1 管道漏失嚴(yán)重
　　給水管道漏水量的大小與管材質(zhì)量、施工狀況、維護(hù)管理、鋪設(shè)年限、管道壓力等因素有關(guān)。部分管道，尤其是舊城區(qū)管道使用年限長(zhǎng)、管材質(zhì)量差、施工不合理，管內(nèi)腐蝕嚴(yán)重，使管壁變薄，引起局部穿孔漏水，嚴(yán)重的則發(fā)生爆管現(xiàn)象，使水大量流失。根據(jù)日本所做的調(diào)查資料，在引起城市漏水諸多因素中，由管道腐蝕老化造成的漏水量占33.1%，可見舊管道漏失之嚴(yán)重。
1.2 運(yùn)行動(dòng)力費(fèi)用增加
　　據(jù)研究，一般鑄鐵管和鋼管在使用10～20年后，粗糙系數(shù)n由原來(lái)的0.012增加到0.016～0.018，個(gè)別未涂襯的鑄鐵管高達(dá)0.025，水流阻力大大增加，能耗增大，動(dòng)力費(fèi)用增加。
1.3 管網(wǎng)水質(zhì)惡化
　　使用年限較長(zhǎng)的金屬管道由于內(nèi)壁腐蝕、結(jié)垢、沉積，銹蝕物中含有大量的鐵、錳和各種細(xì)菌，使管網(wǎng)中的鐵、錳、濁度、色度和細(xì)菌等指標(biāo)值上升，水質(zhì)呈現(xiàn)一定程度的惡化。另一方面，穿孔、爆管等漏水的管道一旦出現(xiàn)負(fù)壓將造成污水侵入，使水質(zhì)惡化。
1.4 管道超負(fù)荷運(yùn)行
　　城市建設(shè)初期，給水管道多數(shù)按近期規(guī)劃設(shè)計(jì)，沒(méi)有考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展需求，隨著城市的發(fā)展，用水量的增加，當(dāng)初鋪設(shè)的管道就顯得緊張滯后，超負(fù)荷運(yùn)行，不少地區(qū)水壓不足、水量不夠，影響了正常的生產(chǎn)、生活。

2、管道更新改造的原則

　　面對(duì)舊管道已無(wú)法滿足當(dāng)前用水需求的情況，針對(duì)其存在的不足，必須對(duì)其進(jìn)行改造，以推動(dòng)城市建設(shè)的不斷發(fā)展。在改造過(guò)程中，應(yīng)遵循以下原則：
2.1 符合城市發(fā)展規(guī)劃要求，立足近期發(fā)展，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展需求
　　管道根據(jù)供水區(qū)范圍內(nèi)總用水量來(lái)確定，總用水量包括居民生活用水、市政用水和工業(yè)用水，而這些與城市的人口、工業(yè)發(fā)展、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)劃內(nèi)容有關(guān)。管道的位置和走向要符合城市規(guī)劃的要求，盡可能沿現(xiàn)有道路或規(guī)劃路鋪設(shè)，并合理分布于供水區(qū)內(nèi)。
2.2 盡可能發(fā)揮現(xiàn)有管道的供水能力，降低造價(jià)
　　管網(wǎng)建設(shè)投資巨大、使用期、投資回收期長(zhǎng)，為節(jié)省費(fèi)用，對(duì)一些仍有使用價(jià)值的管段要充分利用，發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益。
2.3 因地制宜，切實(shí)可行
　　管網(wǎng)改造要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)、環(huán)境角度綜合考慮，制定切實(shí)可行的計(jì)劃，逐步實(shí)施。
2.4　 滿足用戶對(duì)水質(zhì)、水量和水壓的要求

3、管道更新改造的基本方法

3.1　 適合進(jìn)行更新改造的管道
　　3.1.1 輸水能力已不能滿足需要，而適宜更換為更大口徑的管道；
　　3.1.2 因街道拓寬等原因，該段管道的位置及埋深需作調(diào)整；
　　3.1.3一年內(nèi)管道的維修費(fèi)、賠償費(fèi)和間接損失費(fèi)之和達(dá)到該管段固定資產(chǎn)凈值的二分之一時(shí)；
　　3.1.4由于該管段時(shí)常發(fā)生爆管，影響大面積供水而引起重大損失或強(qiáng)烈反響，或引起交通事故嚴(yán)重堵塞和建筑物安全的；
　　3.1.5管道內(nèi)壁腐蝕影響水質(zhì)，或動(dòng)力費(fèi)用增加，按理論講應(yīng)更換新管，但工作量很大，只能重點(diǎn)對(duì)腐蝕嚴(yán)重的進(jìn)行恢復(fù)輸水能力。
3.2 更新改造的基本方法
　　3.2.1拆舊換新。對(duì)第一、二種情況常采用拆除方法，拆除原有管道后鋪設(shè)新管道，其材質(zhì)、接口及防腐要求按新管道要求安裝。
　　3.2.2增敷平行管線。原有管道仍然使用，在其附近再新敷設(shè)一條管線。相對(duì)于第一種方法，新敷的管道直徑可能小一些，相對(duì)經(jīng)濟(jì)一些。
　　3.2.3刮管涂襯。后三種情況的更新改造方法可分為兩類：刮管涂襯和內(nèi)穿管法。如果原來(lái)管道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仍滿足要求的，宜采用刮管涂襯方式。先把管內(nèi)結(jié)垢清除掉，然后涂上水泥砂漿等涂料。如鋼管從強(qiáng)度上已滿足要求，即使有部分漏水小孔，刮管涂料除能恢復(fù)輸水能力外，也能堵住漏水小孔，適當(dāng)增加強(qiáng)度和使用壽命。
　　3.2.4內(nèi)穿管法。原有管道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，可在原管道內(nèi)插較小口徑的管道，這種方法比拆舊換新方法經(jīng)濟(jì)得多，但是由于管徑變小，輸水能力也變小了，能否采用還要根據(jù)工程實(shí)際情況確定。

4、實(shí)施步驟

4.1 搜集現(xiàn)狀資料或做調(diào)查研究
　　管網(wǎng)系統(tǒng)包括管網(wǎng)、泵站、水池、水塔等，在使用過(guò)程中，其工作狀況不斷發(fā)生變化，因此必須搜集現(xiàn)狀資料，做調(diào)查研究，包括：用戶的組成和分布；近期和遠(yuǎn)期的用水量；管道的材料、管徑、水力摩阻和使用年限；調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的類型、數(shù)量、位置；泵站工作狀況、水泵型號(hào)；水處理工藝；在不同用水量時(shí)，管網(wǎng)中具有代表性地點(diǎn)的水壓；原水水質(zhì)和管網(wǎng)水質(zhì)；管網(wǎng)漏水情況。這些材料有些是技術(shù)檔案材料，有些必須到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。只有在掌握了給水管網(wǎng)現(xiàn)狀資料后，才能對(duì)管網(wǎng)具備的輸配水能力、其是否與凈化設(shè)施處理相配套、影響供水的瓶頸部位等進(jìn)行綜合分析判斷。
4.2 整理調(diào)查資料
　　把搜集的資料和調(diào)查的結(jié)果加以整理，得出：給水系統(tǒng)工況圖，例如給水管網(wǎng)水壓線圖，在圖中顯示出有代表性的用水情況下（如最高、最低用水時(shí)）的水壓分布，并可繪制等自由水壓線圖，以顯示水壓不足的地區(qū)及流量和水頭損失過(guò)大的管段；分析水管內(nèi)結(jié)垢和引起故障的原因；顯示管網(wǎng)的實(shí)際用水情況及泵站和水塔在供水時(shí)所起的作用；確定水泵和管網(wǎng)的聯(lián)合工作點(diǎn)，并可發(fā)現(xiàn)供水時(shí)電能是否有浪費(fèi)的情況；了解取水構(gòu)筑物的工作狀況，分析運(yùn)行過(guò)程中供水量變化的原因。
4.3 進(jìn)行管網(wǎng)水力計(jì)算
　　根據(jù)上述整理的資料，繪制管網(wǎng)系統(tǒng)的計(jì)算圖，并確定近期和遠(yuǎn)期的節(jié)點(diǎn)流量。根據(jù)管材、管徑和使用年限，確定管段的水力阻力增長(zhǎng)系數(shù)，計(jì)算各管段的實(shí)際摩阻。使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行管網(wǎng)水力計(jì)算，校正各管段摩阻和節(jié)點(diǎn)流量，直到計(jì)算結(jié)果符合現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果?？紤]用水性質(zhì)、用水比例，將集中流量和管段流量綜合計(jì)算為節(jié)點(diǎn)流量，要求節(jié)點(diǎn)流量準(zhǔn)確地反映供水管網(wǎng)實(shí)際流量的分布狀況。管段的流速應(yīng)控制在經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi)。
4.4 提出改造方案并付諸實(shí)施
　　根據(jù)實(shí)測(cè)和計(jì)算結(jié)果，提出改造的方案。如水壓線過(guò)密的管段，因流量超過(guò)正常輸水能力，以致水頭損失過(guò)大，可提出放大管徑、增設(shè)平行管線、刮管涂襯的方案。然后對(duì)各種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，力求經(jīng)濟(jì)、合理、可行、安全。
4.5 加強(qiáng)后期運(yùn)行管理
　　管網(wǎng)改造完成后，要做好完整詳細(xì)的竣工圖，存檔保存，以備今后查用；重視用戶對(duì)水質(zhì)、水量、水壓的反饋意見；生產(chǎn)中注意防止產(chǎn)生水錘；加強(qiáng)管網(wǎng)檢漏工作。

5、工程實(shí)例

　　車站東路南起火車站，北至紅星路，全長(zhǎng)2276米。該路段原給水管線鋪設(shè)于七十年代，管徑DN200、DN300，管材為鑄鐵管、水泥管。隨著道路沿線工廠、生活區(qū)的建設(shè)發(fā)展，用水量越來(lái)越大，現(xiàn)有管線供水管徑偏小，負(fù)荷越來(lái)越重，并且鑄鐵管使用年限長(zhǎng)，腐蝕嚴(yán)重，內(nèi)壁積垢，輸水能力下降，管線改造勢(shì)在必行。1999年公司組織人員進(jìn)行調(diào)查論證，提出幾套改造方案，最后選用拆除原管、鋪設(shè)新管的方案，管徑DN600，管材為球墨鑄鐵管，投資240萬(wàn)元。針對(duì)原來(lái)消火栓偏少的情況，在改造方案設(shè)計(jì)中，每隔120米設(shè)置一個(gè)消火栓。設(shè)計(jì)施工要求依據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)要求》（GBJ13-86）、《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50268-97）。新改造的管道自運(yùn)行以來(lái)，運(yùn)行良好，無(wú)事故發(fā)生。

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