吴春宇
昆明通用水务自来水有限公司
摘要：随着城市化快速发展，在城市中的给水管网，存在原有的供水管道老旧、供水能力低下及管道漏损，不能满足安全供水及用户供水压力、水量，制约了城市的系统发展，因此，对城市供水管网的改建和维护成了当务之急。改建和扩建项目不能仅凭经验进行，否则会造成经济浪费，无法充分满足实施意图及居民的实际需要。在旧供水管网改建和扩建过程中建立完整的安全风险评估体系，可以改善供水管网管理计划，进一步优化供水管网的总体布局，有效降低供水管网的漏损率，有效改善旧城区的供水。
关键词：旧城区；供水网络；风险评估；重建和扩展技术
1引言
旧的城市供水网络的建设甚至可以追溯到中华人民共和国成立之初。经过半个多世纪的使用，管道网络出现了许多问题。管网严重腐蚀，泄漏率较高。这不仅不能满足居民的日常用水需求，而且在一定程度上加剧了本已十分紧张的水资源状况。因此，改造和扩大旧的城市供水网络已成为社会发展的必然趋势。基于风险评估对重建、旧管网的维护和扩建技术，可以大大提高重建和扩建的效率，并使新的供水网络更好地为居民服务。
2老旧城区给水管网改扩建的必要性
城市的地下水供应管道是城市的重要基础设施之一，直接关系到城市的正常运行以及人们的日常生产和生活。城市供水系统中供水网络的地位非常重要。它是水源点和居民之间的重要桥梁。另外，供水系统中供水网络的投资和能耗比例较高，这意味着供水网络能否安全运行，其布局不仅与居民的日常用水需求有关，而且在一定程度上影响城市基础设施投资水平。旧城供水网络的重建和扩大的必要性如下：
2.1.城市用水量增长的需求
随着社会经济的发展，工业发展水平和居民生活水平有了明显提高。城市工业用水和居民用水的快速增长，直接增加了供水网络的运行压力。如果供水管网技术和质量因素不能达到提高供水的安全及高效能力保障，工业生产将停滞不前，居民的生活将面临许多不必要的麻烦。
2.2.有利于创建节约型社会
在1950年代和1960年代，我国大部分旧的城市供水网络基本在该时段大规模铺设，使用寿命已经很长。当时，由于经济和技术的限制，供水管网的建设缺乏科学和理论指导，布局不合理，一些供水管网的质量达不到要求。自使用以来，出现了更多的问题，其中最明显的是严重的漏损现象。我国的水资源已经短缺，社会一直在倡导节约用水。大面积的管网漏损完全与建设节约型社会的目标背道而驰。
2.3.有利于保障居民用水安全
老城区供水网络老化问题严重，经常会发生漏损现象，发生大面积的漏水甚至损坏供水网络，给城市居民的生活带来极大的伤害。同时造成的经济损失也非常巨大。因此，供水管网的改造和扩建可以显著提高管网的质量，确保居民用水的最大安全性。
3老旧城区给水管网安全风险评估体系的建立
水力模型的建立需要以下基础信息：GIS拓扑结构（包括管段，节点等基础信息），各水厂运行数据，各阀门最新状态，各节点需水量。水力模型可以用于评估管网更新改造的科学性及合理性，根据不同的更新改造方案进行模拟计算，根据模拟结果选择最优的方案。
watergems是一款给水管网模型管理软件，通过watergems中重要管段分析模块可以对预定的管线进行系统测试，然后根据管段的物理信息和实际运营情况来对给水管段进行科学评估。同时还可以测出该管段一旦发生故障对整个给水管网带来的影响，从而对管段的风险系数进行判断。将老旧城区给水管网改扩建工程建立在安全风险评估结果基础之上可以显著提升给水管网改扩建工程的科学性，确定给水管网改扩建的先后顺序，还能有效节省改扩建费用。
根据实际数据及计划数据建立了新的管网水力模型，在计算机程序模式下，该系统能够较真实的反应该城市供水现状，提供可行的参考数据，应用于管网系统。
4基于风险评估体系指导下的老旧城区给水管网改扩建工程
4.1.给水管网的区块化技术
给水管网的区块化技术可以对城市给水区域进行适当划分，分区内的干管采用的是环网形式，支管和用户管采用枝状形式。各个给水区域之间有适当的联系，从而保证给水管网的安全性和经济性。给水管网的区块化设计可以起到平衡管网水压的作用，从而降低水管及其部件漏损率，减少水资源浪费现象的出现。
4.2.区域二次给水优化整合技术
区域二次给水优化整合技术指的是利用“关、停、并、转”等方式对城市给水区域内分散的加压站、水箱进行改进，撤并设备老旧、能源浪费严重和覆盖区域小的二次给水设施，将区域内改造成为统一的加压给水模式。区域二次给水优化整合属于“区域改造”，它与传统“点改造”的本质区别在于它可以解决一片区内的二次给水问题，改造费用比较低，而且还能显著降低管网后期的运行费用，有利于对给水区域内的二次给水设备进行统一管理。
4.3.优化二次给水管道和设备选材
原老旧城区的二次给水系统使用的管材通常为灰口铸铁管和镀锌管，灰口铸铁和镀锌材质的防腐性能比较低。灰口铸铁管是以前应用较多的给水管道材质，用现代的标准来看，这种材质几乎没有防腐措施，脆性比较大，接口的质量也不符合要求，严重制约了管道的输水能力，也会在一定程度上影响水质。综合技术和价格因素，城区室外给水管道应该优先使用球墨铸铁、PE、钢塑复合管等材质。
市政给水工程施工是一项具有复杂性和综合性的工程，因为其施工的范围广，也需要与市政、排水、道路等各个部门进行协调工作，因此需要进行统筹和综合的管理。在施工的过程中，使用的施工材料、技术、人员等都需要在一个完善的体制和制度之下进行，但是在目前的市政给水工程施工中管理的协调性不够，许多制度成为了空设，无法进行严格的管理。在市政给水工程施工现场粗放式的管理模式和经验式的管理方式依然比较普遍，这也成为了管道漏水、沉降等问题的原因，不仅仅会影响到市政给水工程的整体进度造成资金的浪费，也是后续使用过程中的重要的问题。
经过使用优化后的材料，能够保证新建及改建管道在高效、安全的条件下运行。
4.4.城区给水管网调压技术
使用城市供水管网压力调节技术可以平衡该地区的水压。对于水压高的区域，可以使用泄压装置降低水压。调压技术的应用可以满足每个供水区域水压的不同要求，从而减少发生管爆炸的几率，达到降低能耗，延长供水管网使用寿命的目的。
就城市的供水系统而言，当前的供水管道是供水直径为DN100-400mm且地下深度为1-1.5m的管道，主要埋设在市政道路和居住用地下，这部分管道是监控和改造的重点。在如今，供水管网老化的问题普遍存在，并且由于管网老化，配水压力相对较低。上述问题严重制约了该地区的供水能力，因此有必要对该地区的给排水管网进行改造。重新选择供水管道，以满足该地区的用水需求。
5结束语
本文主要对老旧城区给水管网基于风险评估的改扩建技术进行了分析，在阐述老旧城区给水管网改扩建必要性的基础上，针对风险评估体系的建立和实际的改扩建技术进行了研究，有利于提升老旧城区给水管网改扩建工程的科学性和合理性，从而不断满足社会和居民的用水需求。
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