纪志荣
南京供水工程有限公司
摘要：老旧城区供水管网改扩建一直以来是各地政府关注的重点内容，用水安全是广大居民关注的热点问题，因此通过构建风险评估模型，获取改造区域与改建方法，为广大用水居民提供更加安全、高效的用水服务。综上所述本文将结合实际案例，基于风险评估模型分析老旧城区供水管网改扩建技术，以期为相关人士提供参考。
关键词：老旧城区；风险评估；改扩建技术；实际案例
前言：南京市占地面积为6587平方米，主城区属于典型的老旧城区。目前，水务集团旗下拥有9座净水厂，日供水能力261.2万立方米，约占全市区级以上公共供水能力的三分之二，服务区域覆盖江南六区、高淳全域及浦口、江宁部分区域，供水用户约213万户，服务人口近700万人，服务面积约1868平方千米。
一、南京市主城区供水管网风险评估
（一）建立供水管网监测点
供水点与用户距离较近，水体通常会在二次供水设施部分停留较长时间，很容易发生水质恶化问题，通过二次供水方式，不仅可以提升一次供水压力，同时还可提升水体平直，因此在二次供水部分建立水质监测点具备较高的水质评估价值。本文主要使用二次供水水质监测点建立方式达到水质的全面监测，希望通过大量监测点的监测数据，充分反映出老旧城区供水管网的整体水质情况，之后将评估结果作为基础完成供水管网改造与扩建。第一，在出厂周边高层小区部分建设二次供水水质监测点[1]，可将水质原始状态充分反应，也可将其作为供水管网水质整体变化的对比基点数据。第二，分别在主城区使用二次供水设施的小区建立监测点，如高层楼顶水箱、地下蓄水池等，同时确保监测中间点均匀分布于整个老旧城区的供水管网中。第三，在市政管网末端设置水质监测点，由于这部分水质中的余氯等消毒剂浓度最低，使水质情况逐渐恶劣，无法有效控制微生物生长，对水质状态造成严重影响，该位置的监测点也作为最不利控制点之一。通过在南京市主城区建立100多个水质监测点，之后建立与其互相对应的市政管网水质监测点，对比监测获取的数据结果，可正确判断二次供水系统对水质产生的实际影响。
（二）监测结果
经过一段时间的检测，获取市政管网监测点数据与二次供水监测点水样数据，其中主要指标包含：浑浊度、总大肠菌群、耗氧量、游离氯制剂等。经过对监测结果数据进行分析可以看出：主要指标可充分反映水质实际情况，市政管网监测点水质情况可充分满足水质标准需求，但对于老旧小区二次供水监测点数据来说，其监测结果数据较差，只有部分监测点数据符合标准，其余监测点监测结果内的耗氧量、浑浊度与游离氯制剂虽然符合国家标准，但不能满足南京水务集团的企业标准。同时还对整体监测报告进行分析，可以看出管网中余氯逐渐减少，说明老旧小区日常生活用水经过二次供水系统后出现一定污染。
（三）南京市老旧城区供水管网风险评估模型
通过对水质监测结果进行分析可以看出在二次供水监测点中，余氯浓度无法达到合格标准，因此本文将建立南京市老旧城区二次供水水质24小时余氯变化模拟模型，其中数据包含：水源点原始水质为1.011mg/L，其他各个阶段原始浓度为0；全部主流系数为；管壁系数设置为；水质流动总时间为24小时；水质时间步长为5分钟。之后构建用水高峰期、用水平稳期、用水低谷期余氯浓度区域分布图，从图中显示的数据来看，早6-8点、下午4-6点为用水高峰期；下午2点为用水平稳期；凌晨2点为用水低谷期[3]。
通过构建供水管网水质余氯动态模拟模型，可从区域分布图中完全掌握每个监测节点的实时余氯变化情况，本文选择了最具代表性的用水高峰期、平稳期、低谷期的余氯浓度数据，可以看出与水源点距离十分接近的监测节点余氯浓度全部满足我国标准，对于管网末端部分余氯浓度均低于国家标准：≧0.05mg/L。造成这种情况的主要原因为由于管网末端管段与水厂的距离很远，水体在运行过程中氯的消耗速度会跟随有机物含量的增多而提升；还由于没有使用合理的管网设计来使市政管网循环供水，未选取合理设备与材料，最终造成末端饮用水监测结果偏大，可以看出老旧城区二次供水管网整体存在较大风险。
（四）确定改造区域
通过对南京市老旧城区供水管网构建风险评估体系，同时评估老旧城区供水管网水源与水质存在的安全风险，获取大量数据，经过分析与对比可以得出：南京老旧城区供水管网中有10个管段和700小区被列入风险范围内；将10个管段和700小区划分成三个风险等级，同时将该10个管段和700小区所在区域设置为改造、扩建区域。（注：700个小区为所属物业公司管理的二次供水）
二、基于风险评估的老旧城区供水管网改扩建技术
南京水务集团目前设有市政管网泵站20处，依据风险评估数据，结合实地调研数据，通过对区域市政供水管网平差数据进行分析，对二次供水区域进行重新规划，对其中1处二次增压市政管网供水系统进行改造，并改造二次供水泵房区域性增压站700处，主要使用无负压供水，替代原本的水池、水箱蓄水方式，同时将水质在线监测设备安装于二次泵房控制室内，二次供水管网改造程度为33km，增压管与楼内管改造总长度为1250km，700多个老旧小区二次供水设施改造，受惠用户达30万人。
（一）管网改造
1、市政管网：由于南京市主城区的部分市政管网都是在几十年前建成，管道存在严重老化的问题，容易对水质产生影响，经常会发生跑冒滴漏等现象，不仅对居民人体健康构成威胁，同时也会浪费大量水资源。为提升供水安全性与稳定性，需要对原本的市政管网进行改造。将二次供水设施撤并整合作为基础，对不合理的管网与存在漏损严重现象的管网进行重新改造，同时敷设改造二次供水支管，确保其与楼体平行，使管网布局完全更新，从根本上加强市政管网质量。管网改造长度为33km，与泵站共同进行撤并改造。
2、小区内部管网：主城区内老旧小区的管网通常为铸铁管，楼内立管多为镀锌管，同时大部分由开发商进行建设，经过长时间的侵蚀，出现严重老化的情况，同时也没有对管道进行妥善管理，遇到寒冷天气经常会发生爆管事故。通常来说，小区内管线和楼内管网均由小区物业进行管理，但由于老旧城区小区缺少专人管理，也缺失专业单位定期修缮与保养，使管道跑冒滴漏问题经常出现，无法保障居民的日常用水。水务集团对主城区内的局部市政管网和老旧小区管网系统进行全面改造，全部更新老化管道，使整体管网布局更加科学、合理。
（二）设施改造
1、撤并不合理的二次供水设施。烷基苯长区有1座加压泵站，服务面积达到12万，服务总人口为53236人，且设备老旧。经过改造，将区域重新划分，择址新建集中泵房，随着社会的发展，合理设置泵站服务人口数量。
2、对高层小区二次供水设施进行全面整合。对于距离较近的高层建筑，A市进行了二次供水设施彻底整合，采用合并泵站的统一建设方式。
（三）扩建监测系统
为确保今后南京水务集团的二次供水更加规范、高效，此次改造工程中加入了扩建监测系统的内容，使南京水务集团监测系统更加完善，扩建的检测系统包含：SCADA系统、泵站仪表系统、水质动态检测系统，从而更好地对二次供水水压、水量、水质进行在线实时监测，通过升级改造，最终实现泵房无人值守，终端控制。通过这样的方式，便于在日后使用过程中，如泵房设备发生故障，水质有波动等情况下，都可加快解决速度，为居民提供更好的供水服务。
三、案例
尧林仙居小区有97栋6层住宅，共有3661户。该小区用户一直有水压不足的情况发生，本次改造为更换路管、立管、水表，其中DN5OO球管3米，DN400球管590米，DN300球管169米，DN200PE管409米，DN160PE管2509米，DN110PE管3368米，DN63PE管2428米，户表3661块，商业表119块，计量总表DN400一块，小区进水管接市政二次加压管上，改造结束后彻底解决水压低的问题。
结语：老旧城区供水管网改造扩建工程十分重要，因此应在改造、扩建之前对实地、各项数据充分调研与分析，才能结合实际情况制定有效的改造、扩建措施，从而解决居民的用水问题，为老旧城区的居民提供更加便利、安全、高效的供水服务。
参考文献：[1]杜宪. 老旧城区供水管网基于风险评估的改扩建技术研究[D].吉林建筑大学，2017.
[2]储子慧. 基于水力模型的供水管网漏损定位研究[D].安徽建筑大学，2019.
[3]韩旭. 城市修补理念下绵阳市旧城区防灾减灾规划研究[D].西南科技大学，2019.