胡裕楠
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摘要：市政给水管网是城市的基础性设施，是保障城市居民安定生活、企业经营发展的基本条件。随着我国经济的快速发展，各地区城市建设不断扩大化、现代化，其用水量不断增加，给城市供水系统带来了巨大的压力。伴随着城市新增给水管道的施工建设，已有的给水管道也同时进行着改造、扩建和修建施工。基于此，本文将对城市市政给水管网改造的优化问题进行探究。
关键词：城市市政给水管网；给水管网改造；优化问题
1 城市给水管网普遍存在的问题
1.1 管网布局缺乏科学性与合理性
很多城市供水管网建设始于20世纪，在设计与施工过程中，没有进行科学与合理的规划，没有考虑到城市发展的需求，缺乏长远性。而在日后的发展过程中，在没有进行及时维护与改造的情况下，增加管网的输送压力，迫使管网始终处于超负荷运行状态，给整套系统带来了严重的安全隐患，也无法保证生活、生产用水的质量；在多水源供水的城市，当新水厂建成投产后，由于给水管网的滞后，供水方向会在部分管段发生改变，老水厂将在生产方面受到影响。
1.2 给水管道老化严重
很多城市的给水管道自建成至今，已运行几十年甚至达半个世纪，尤其是一些老城区，管材质量差且超负荷运行时间长，再加上缺乏维护，管道老化严重，出现各种明漏、暗漏甚至爆管现象。
1.3 水质缺少安全性
水在输送的过程中，会发生物理和化学反应，本身已对水质有一定的影响，如果再加上给水管道的抗压能力差、埋设过浅、施工质量差、供水压力过高等因素影响，给水管道势必会常出现爆管现象，给供水的水质造成污染，影响供水的安全。
1.4 忽视给水管网的建设
国家市政给水管网建设规范中明确规定，应按照最高日、时的供水量来确定给水管网的设计规模，而净化厂净化处理的设计规模则要按照最高日的平均时供水量来确定。因为Kh＞1，所以给水管网的输配水设计规模要大于净化厂的设计规模。但是，由于部分自来水行业的管理人员，仍然沿用“重地上、轻地下”的传统管理观念，缺乏输配水规模的概念，导致管网的输送能力无法与水厂的生产能力相匹配，水厂的水也无法及时被输送。
2 改造原则及思路
(1)政府应该支持企业将“管网改造"项目作为“民心工程”，全面铺开，来解决内街管网年久淤塞、缺水缺压的现象；
(2)应结合长远及中期的发展规划，改善管网不合理环节，合理布局，使管网系统逐步优化；
(3)管径较小难以满足规划水量要求的管段，则以扩管或增设并列管段，并更换易爆管段，降低管网漏损，提高管网运行的安全可靠性和管网服务水压；
(4)在改造次序安排上，结合每年的管网测压资料，将管龄长、水压低、管网水质不理想的地段纳入重点改造范围。选定改造对象时应遵循先严重后一般；先大后小；先易后难；
(5)通过管网改造，全面淘汰敷设年代较早、材质差、漏水爆管严重的管段，如镀锌管、混凝土管(石棉水泥管)、铸铁管、自应力管，有效的解决内街管网大通小塞的现象，使全市的供水管网压力及水质得到较好的提升。
3 城市市政给水管网改造的优化策略
3.1 市政给水管网的优化设计
城市给水管网的优化设计包括给水管网的合理性布置、水源和水量的分配、泵站的位置及其数量等，这些影响因素不仅决定着整套供水管网的运行效果，也对给水管网改造的经济效益带来了影响。因此，在对给水管网进行改造设计时，首先要对给水系统进行细致的分类。
给水系统可以按照以下三种形式进行分类：（1）根据给水管网的连接形式，可以分为环状给水管网和枝状给水管网；（2）根据水源个数，可以分为单水源给水管网和多水源给水管网；（3）根据管网加压情况，可以分为压力流给水管网和重力流给水管网。
3.2 给水管道管材的设计与选择
给水系统的管材选择要在满足给水系统技术要求（包括压力、流量、温度、延伸率、使用年限、耐腐蚀性、安全性、使用环境、安装维护等）的情况下，注重经济方面的筛选。此外，还要考虑管道在安装过程中，其耗损的比例、连接的管件、连接工具、安装工时费用和安装的紧固性要求等因素。
选用的管道原材料必须是正规厂家所生产的产品，并具备出厂合格证书和检验合格证明文件。管材与配件的连接，其连接尺寸必须吻合，确保两者之间的连接紧密性。管道与管道间的连接，密封性能要完好，施工方法要简便，使用粘合剂的管道，要确保粘合剂无毒，特殊要求的区域要采取相应的解决措施。给水管道系统在不同的区域内，对管材的性能和施工安装方法等都有不同的要求，因此，要根据管网改造优化设计中的方案（包括管道敷设方式、管径要求等），对不同使用场所和环境的区域，选用不同的管材。
目前，市政给水管道的管材主要采用的有球墨铸铁管和内壁衬塑热镀锌管，球墨铸铁管具有较高的强度和良好的韧性，当管材采用柔性接口，管内内衬水泥砂浆，外壁喷锌和沥青作为防腐层时，具有较长的使用寿命，因此，这种管材的结构形式，被普遍用在城市给水管道的改造工程中。
3.3 加快管网信息化建设，优化管理
供水部门应重视管网的信息化建设，充分利用现代化技术，建立和完善高标准的管网信息化管理系统。对给水管网及其阀门等附件全面进行信息化的管理，对现状市政给水管道资料进行系统的收集整理。必要时委托测绘单位进行管线测绘，对新建给水管网实行信息化竣工验收。
供水部门还应重视给水管网的管理养护工作，设立专门的部门和专业的队伍。对给水管网出现的问题及时处理，对城市给水管网应设置全面且即时的水压、水质和水量监测。并进行网络化、信息化的监管，充分掌握供水现状，出现异常第一时间进行问题排查和处理，提高城市供水服务水平。
3.4 合理建设城市增压泵站、分区分压供水
对于地势起伏较大的城市管网，应合理制定城市水厂供水压力，合理的分区分压供水，科学制定水厂供水压力、市政增压泵站的设计方案，避免城市水压过高或过低，确保给水系统科学高效。
在城市低洼区域设置减压阀进行压力控制，确保用户用水的同时，降低漏水和爆管事故的概率，提高城市管网尤其是老旧管网的供水安全性，也起到了节水的效果。在城市局部地势较高的区域，集中设置加压泵站，优化资源配置，确保二次增压供水高效节能。
3.5 管道的加固与埋设
需要安装乙字管、竖直向下弯管、竖直向上弯管等的砼背墩或加固墩，要严格按照标准要求进行捣筑施工，同时要确保沿直力的加固墩距离钢制柔性承口的距离为1.5m左右，且未经扰动。
管道的预埋深度，要结合管材的性能、管道交叉、外部荷载及抗浮的要求等确定。露天的管道要加设可供伸缩的装置，有稳固管道整体平衡的设施，且要采取一定的保温防冻处理。当管道埋设于农田之下时，在不影响耕作层的前提下，保证管道的管面覆土大于0.7m。
3.6 管道的接驳施工
改造后的给水管道在水压试验完成并合格后，要与原用户管道接驳。在新装管道与入户管接驳时，用户外部的分水管要全部更新，并替换至表前阀门，水表前露出地面的部分要使用钢塑性管材。在接驳完成后，将原管拆除。
4 结束语
在我国经济快速发展及城市建设规模持续扩大的背景下，城市给水管网始终处于不断的新建、扩建、改建的过程中。对旧的给水管网进行改造、优化结构、提升供水能力，不仅对城市的发展有着重要的建设性意义，也是城镇居民安居乐业、促进社会稳定的基础性保障措施。
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