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城市供水管网建设与管理技术研究

孟智华
摘要：伴随社会的不断进步和发展，我国城市化进程也在不断深入，在城市管网建设过程中一定要加强其科学管理、提高其安全保障，这是城市管网建设必备的工作。所以，本文分析了城市排水管网建设，并对城市中管网的管理技术进行了探讨。
关键词：供水管网；管理；技术
： TK284.7： A
一、城市供水管网的设计计算
现状管网相关信息的获得：对大部分城市管网来说，一般都是在原有城市管网基础上进行扩建和改建。由于现在城市范围扩展过快，原有的城市管网常常不能满足城市发展的需要，现状管网某些管线需要改造。现在管理部门提供给设计单位的现状管网资料一般都是由计算机软件生成的电子版，设计单位一般也是用专业软件进行设计和计算。现状管网信息的准确性非常重要，从信息传递损失方面考虑，人工处理的环节越多，造成信息丢失或信息错误的可能性就越大，比较好的方式就是管网管理部门提供由管理软件通过管网数据库生成具有专业数据属性的电子图，在设计院由专业软件将这些专业数据自动转换为软件能够识别处理的格式。
城市供水管网的计算：城市供水管网均是环状布置，需要采用给水管网平差的方式进行管网计算和管径的确定。给水管网平差计算，首先需要确定节点流量，现在常见的方式是设计人员首先计算出来管网的
整体用水量和大用户的用水量，然后，按照管长或面积来计算得到各节点流量。这样的方式，效率比较低，而且规划地块的划分或性质稍有变化，一切都得从新计算一遍，更是繁琐。规划设计一定是有CAD图形的，把地块用水参数直接定义到CAD图面上，建立地块参数与供水管道、节点的关系，通过图面直接计算得到管网总水量和各节点用水量，将会大大提高计算效率，而且，规划地块划分或用地性质有变化时，只需要点一下菜单就可以实现计算水量相关的所有数据的更新。
对于城市供水管网，一般都是由水厂的二级泵站直接供水，直接将水泵参数融合到平差计算过程，将会比直接确定各供水水源的供水压力和供水流量更加科学，尤其是对于比较小的城镇级管网，不同工况流量的相对变化较大，通过水泵参数的引入，更能够使计算结果接近实际情况。例如，消防校核，在城镇级的平差计算时，消防流量占管网最高日最大时流量的比例相对较大，消防工况会使水泵运行工况点发生比较明显的偏移，扬程降低，实际情况比我们采用定压力平差会更加不利。要使水泵参与到平差过程中，首先要将水泵曲线转化为数学方程。城镇二级泵站加压水泵一般都是离心泵，教科书上离心泵的流量－扬程方程为：H＝H0－SQ2，和实际的水泵曲线偏差较大。水泵参数曲线上最重要的工况点，也是水泵样本上最常描述的工况点是水泵高效区范围的三个点，就工程计算来说，我们可以通过这三个点来建立水泵工况的方程，设计人员需要准备的数据量不大，又可以满足工程计算的精度。从实践来看，通过最小二乘法原理，以多项式进行曲线拟合得到的效果可以满足工程的精度需要。
二、城市供水管理系统需求分析 （一）处理与供水相关的信息 建立好城市供水管理系统后，这样不但会把供水企业员工的工作量大大的减少了，同时提高其工作效率，还为城市居民用户的用水提供了方便。抄表员把每家的家水费数据抄取后，把所获取的数据通过自己的账户进入到供水管理系统，并按照一定的标准进行计算，最后按照这些数据把分别把其录入到各自居民的水费记录表当中。根据自己家庭详细的地址注册，各家各户就能登录到城市供水管理系统当中，随时的把每段的自来水使用数量和相关费用查询出来，最后及时的通过该系统缴纳所使用的费用。 （二）准确的处理用户的缴费问题 城市居民用户应缴纳的费用在查询后就可以清楚的得知，也就不用麻烦居民再到相关企业所指定的服务点进行费用的缴纳，只要在家里依靠网银缴纳费用，不仅方便而且很快捷。
三、供水管网设计的报批和建库管理
随着信息技术的普及，信息化技术也被广泛应用在供水管网的设计中，特别是在报批环节。很多城市在供水管网审批时，都开始利用网络平台，进行电子审批。当然，由于受资金等方面的限制，审批环节呈现处于半信息化状态，主要表现在上报材料实现了电子化，但是并没有实现电子化的读取。也就是说，报批的效率还没有得到极大的提高。因此，必须要继续常识和探索适合信息化审批的报批电子文件格式。现在设计单位基本上都是使用专业的设计软件进行设计的，设计的结果都是带有专业软件的电子属性，从附带专业电子属性的设计结果转化为附带专业的报批格式就是再向前一步的问题。附带专业属性的报批文件，在通过审批后，设计结果或是竣工图就可以直接有专门的软件读取专业信息入库，也就大大减少建库的人工误差了，这样就可以大大提高工作的效率。
四、城市供水管道施工技术的发展及其应用
（一）管道非开挖施工技术传统的市政管道工程，通常采取顶管施工和盾构掘进等管道非开挖施工技术。传统管道非开挖施工应用顶管施工技术，有利解决距离长、口径大的管网施工工程。比如在上海青草沙水库工程中的DN3600原水管道，经过工程部门的对比论证，采用了长距离的顶管施工技术。而近些年来，我国在城市供水管网建设过程中，水平定向钻进施工技术得到了广泛的应用，钻机设备不仅有从国外进口的，也有国内生产的。并随着城市道路管理力度的提高，PE管的推广和应用，水平定向钻进施工技术的应用必将成为管道非开挖施工技术的核心。很多城市为确保城市道路交通安全，势必会减少一些道路开挖工程，特别是地下管线工程施工，非开挖工程势必会增多，因而在城市管理层的支持下推进了这一技术的应用和发展。 （二）管道非开挖修复技术 修复旧管道不仅能节约管材资源，还能减少城市道路的开挖，不管是现在还是将来，保护环境和节约资源都是我国的基本国策，更是供水管网管材及相关施工技术的发展和应用的必由之路。 修复旧管道通常采用目前较为成熟的环氧树脂逆反转内衬技术。不仅能应用在城市管网管道修复工程之中，还能应用在排水管道修复工程之中。当前国内口径最大的自来水管逆反转内衬技术已经高达DNl500mm。这一技术的应用和发展主要取决于国内化，基本前提是施工机具、树脂、衬料国内供应，才能降低造价，体现应用这一技术的性价比。 当前，我国供水行业在PE管缩径穿管置换技术的应用还处于初期阶段。这一技术的主要特征就是很好的利用了PE材料的记忆特点。在施工现场把管材径口通过物理的方法将其压缩，并穿进同一口径的就管内，只要材料记忆复原，使旧管内壁与穿入管的外壁互相紧贴，具有施工周期短且开挖少的特点。 在旧管道修复工程中，通常采用的修复技术有：玻璃钢夹砂管穿入衬里、不锈钢内焊接衬里、环氧树脂喷涂衬里等技术。但应用和发展这些新技术最大的障碍就造价，也是性价比高的新技术的广泛推广和应用的关键。所以，只有尽可能的降低成本、提高技术含量，达到设备和原材料的国内化，才能为推广和应用新技术创造有利的条件。
五、提高供水管网建设工程质量 1、 合理、科学设计新增供水管网。供水管网的设计既要保证管网供水能力为最佳状态，又要保证各管段中的技术参数（如流速、水压、流量等）处于安全经济运行的范围内，因此，设计人员在进行供水管网设计时，要做到经济和技术的合理结合。 2、 管材及接口形式的优化。管道的断裂及接口的损坏往往由于管材本身质量，或管材受到外力作用、基础不均匀沉陷、温度变化较大等因素而造成的，因此在选用管材时要优先考虑质量好、信誉好的生产厂家的产品。管道接口最好不采用或少采用刚性太强的接口，而采用柔性接口或刚性、柔性相结合的接口方式。 3、加强新增供水管网验收管理。严格按照设计要求、施工规范进行施工，建立完整的质量验收体系，严格按照有关验收标准对施工工序进行中间验收和竣工验收。若上道工序不合要求，下道工序决不施工，杜绝侥幸、迁就的意识。 4、合理设置排气阀门。排气阀门是保证管网安全运行的重要设施之一。管道设计时，在管道中高点设置排气阀，且在日常管理中，应经常检查其运行情况，保证排气畅通。
结语
城市供水管网是城市基础设施的重要组成部分，是城市供水的命脉。作为城市供水管网的管理者，应将抓好主动预防和提高抢修效率作为一项持续性的工作，保障管网的安全运行，使供水企业获得更大的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]路新民. 城市供水管网建设与管理技术研究[J]. 企业导报,2013,19:187-188.
[2]朱青. 完善供水管网建设,确保供水安全[J]. 科技与企业,2012,11:224.

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