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摘要：供水系统是城市市政管网的重要组成部分，随着城市规模的扩大，供水管网也越来越庞大。由于城市地下的自来水管线埋设情况复杂，资料管理混乱，容易造成设计上的失误和基础设施建设中的供水管线损坏的事故。文章结合工程实例针对供水管网设计与施工中遇到的问题进行了探讨。
关键词：城市供水；管网设计；管网施工
中图分类号：TU991文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）18－0108－02
1城市供水管网设计常见问题
供水管网是城市最重要的基础设施之一，在供水系统中起着举足轻重的作用。但是由于历史的原因，我国中小城市的供水管网建设大都滞后于水厂建设，存在各种各样的问题，主要表现为：管网建设年代久远，老化严重，管径偏小，管材质量不好，漏损严重，水量不足；管网呈枝状网，一旦某处干管爆管，整个下游管网处于停水状态；管网布局不合理，一般水源离老城区较近，离新城区较远，导致用水量大的新城区管径太小，用水量逐渐下降的老城区管径偏大；管道上附属设施损坏严重，管网严重堵塞，整个供水管网水压偏低，不能满足居民生产生活的需要。
2工程实例
2.1管网基本情况
随着珠海西部地区发展迅速，用水量剧增，珠海实现了全市供水一体化，西部斗门区、金湾区的13个区镇自来水企业全部划归珠海市供水总公司管理。各区自来水价格执行同一收费标准，为提高全市的供水服务，从龙井水厂引出1条DN1000供斗门区老城区用水，另外，从西区水厂引出1条DN1200及从乾务水厂引出1条DN1400供新城区及金湾旧城区用水。
2.2存在的问题
（1）公用供水管线运行至今已近30年，多采用砼管和灰口铸铁管，老化严重，埋深较浅，漏损严重。由于前期责权不明，一定程度上存在管网状况不清，技术资料不全等问题，近几年公司各套装置不时扩容、改造，原有的管线图也未能及时更新，导致供水管网的可靠性降低，例如在供给老城区大部分用水的DN300至DN600主干管所在街道上，发现多处漏水从地下冒出，白白流入下水道。同样是在这条街道上，每年都发生多起汽车压坏管道的事故。
（2）没有形成有效环状网。新老城区之间的连通管管径偏小，主管道漏损严重，没有形成有效的环状网。
（3）管道布局极不合理。老城区人口少，但主干管有2条，支管道比较密集；新城区人口多、工业企业多，但主干管只有1条，且没有形成有效的支管道。同时，市民为了方便私自从自家附近支管上接水，导致某些管径很小的支管上用水户非常密集。
（4）管道漏损、堵塞严重。老城区管道特别是作为主干管的DN1200管道（删去）漏损、堵塞严重。据当地水厂技术人员反映，管道堵塞主要有两个原因：①在管道爆管检修时，常有混凝土“掉入”管道中；②大部分阀门年久失修，处于半关闭状态，还有一些管道上的阀门竟然在修路时被埋入混凝土路面以下，导致多年无法检修，加上输水管道太长，在调查中发现金湾区大部分城区的水压都只能满足一楼供水的需要，其他楼层都只能从一楼取水。
3管网设计
3.1管网平差设计
预测用水量，利用LOOP软件进行平差设计，确定每条管道的管径、距离等。这是控制整个改造工程项目成本最关键的一步，设计人员要反复收集资料并做方案比选。这可以参考严煦世、范瑾初等编著的《给水工程（第四版）》，在这里不作为论述重点。
3.2资料收集
该市早期的管道施工图纸丢失，并在以后的几次改造中也没有进行设计。而供水管道埋设在地面以下，技术人员无法明确管道的位置。因此资料收集显得异常重要。
3.3物探地下管线
旧城区街道狭窄，各种管道埋设情况极其复杂。地下埋设有电信通信线路、联通通信线路、军用光缆、电力电缆、排水管道、雨水管道等；地上有高低压电线杆、各种树木、各种建筑物（特别是违章占用人行道的建筑）等。
如果仅凭借实地踏勘了解到的资料去设计，带有很大的盲目性，极不利于工程项目管理和成本控制。例如，在施工中，我们发现在设计的管道位置下面常常埋设有其他管道，导致返工和设计变更频繁发生。因此，要依据平差结果有针对性地对整个城区需要敷设管道的街道进行物探。
3.4具体管网施工图纸的设计
依据搜集到的资料（城区的平面图和带状地形图），结合物探图纸进行设计。绘制管道平面图和纵剖面图纸。在设计中尽可能地避免与现有管线“打架”，确保尽量明确工程造价。
在干管隆起点处必须设复合式进排气阀，在经过排洪渠、河沟等位置设排泥阀，过河倒虹管两侧的岸上管（靠近河边段）必须设复合式进排气阀及检修阀门。
4管网施工中遇到的问题
4.1物探问题
施工中发现，物探图纸并非完全准确。某些街道上物探图纸与实际情况比较符合，但是仍然存在部分街道物探图纸与实际严重不符的情况。究其原因，是物探公司人员专业水平参差不齐，一些经验不足的工作人员探出的地下管线图纸质量无法满足施工设计的要求。在物探公司派人重新进行探测后，基本解决了这个问题。
4.2施工中对城市交通的影响
在最初设计时虽尽可能将管道敷设在车辆和行人比较少的道路上，并将管道埋设在人行道上。但管道多次穿越街道仍不可避免，特别是在老城区的管网改造设计中。
对于穿越街道我们一般采用破路施工，这就对城市的交通产生较大的影响。在与城市交通主管部门良好沟通的基础上，采取夜间施工、施工完毕立即修复街道的施工措施，将影响降低到最低限度。在标准高的道路我们则采用顶管或拖管施工，这样对道路及交通的影响较小，但要注意工作井的安全维护。
4.3施工中对企业和居民用水的影响
在旧城区管道改造中，必然是首先新建管道，然后拆除旧管道，最后再将原有支管与新管道一一并网连通。在此过程中需要多次进行停水施工，会影响部分用户正常用水，同时自来水公司在一定时间内也要减少供水量，从这个意义说，并网施工是整个管网改造过程中最关键、最艰难的一环。所以，在新旧管线并网施工中，必须要统筹调度、合理安排、优化施工方案和先后顺序，最大限度减少停水时间、减小停水范围，将停水给城市带来的影响降到最低限度。
停水主要发生在新旧管道“打架”时。由于原有用户支线较多，加之管径、管材不一，个别支线位置不详等，故情况较为复杂，并网所需时间也较长。在施工中我们采取了以下措施：①新管道施工不影响旧管道使用时，保留旧管道以及其上的支管，尽可能发挥旧管道的供水能力。②对于新管道，采取施工一段通水一段的措施，形成新旧管道同时供水的方式。③从附近其他管道（例如消火栓）上接引临时管道，均采用较小的管径，保证最小的用水量。且这些管道要及时拆去，以备下游管道施工时使用。④停水施工最好在夜间进行，并需要提前通过新闻媒介等下达停水通知。
4.4施工中的沟通协调问题
施工之前需要与电力部门、电信部门、交通部门、市政部门、公安部门等协调沟通好，否则施工中可能会遇到意想不到的困难。例如，在沟槽开挖时可能需要临时拆掉一些电线杆，这就需要提前与电力部门有一个良好的沟通，以免影响工程进度。
4.5其他问题
（1）冲洗消毒时，排水必须及时。如果原管道管径较大、管线较长，则所需排空水量就很可观，若排水设备性能不佳，排水就会占用较长时间，将会直接影响施工进度。
（2）施工中注意安全问题，特别是夜间施工时，在沟槽旁边必须按照国家规定设置安全标志，以免行人在夜间行车时掉入施工沟槽，引起不必要的事故。
（3）注意管道的清洁，避免杂物进入，可以缩短冲洗消毒的时间。
5结束语
城市给水管网系统是城市最重要的基础设施之一，其运行可靠与否直接影响着人们的日常生活和工业生产。所以要利用我国已有科技成果和科技力量，吸收国外先进经验和成果，开发我国自己的计算机应用技术和成套软件，将对我国给水行业科技进步和提高经济效益起到推动作用。
On the Urban Water Supply Pipe Network Design and Construction Issues
Guo Fanghua
Abstract: city municipal water supply system is an important part of the pipe network, as the city grows, more and more large water supply network. As the city’s water pipes buried underground situation is more complex, chaotic management, likely to cause errors in the design and construction of infrastructure in water supply pipeline damaged. In combination with the Project for the water supply pipe network design and construction problems are discussed.
Key words: urban water supply; pipe network design; pipe network construction
关键词：城市供水；管网设计；管网施工
中图分类号：TU991文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）18－0108－02
1城市供水管网设计常见问题
供水管网是城市最重要的基础设施之一，在供水系统中起着举足轻重的作用。但是由于历史的原因，我国中小城市的供水管网建设大都滞后于水厂建设，存在各种各样的问题，主要表现为：管网建设年代久远，老化严重，管径偏小，管材质量不好，漏损严重，水量不足；管网呈枝状网，一旦某处干管爆管，整个下游管网处于停水状态；管网布局不合理，一般水源离老城区较近，离新城区较远，导致用水量大的新城区管径太小，用水量逐渐下降的老城区管径偏大；管道上附属设施损坏严重，管网严重堵塞，整个供水管网水压偏低，不能满足居民生产生活的需要。
2工程实例
2.1管网基本情况
随着珠海西部地区发展迅速，用水量剧增，珠海实现了全市供水一体化，西部斗门区、金湾区的13个区镇自来水企业全部划归珠海市供水总公司管理。各区自来水价格执行同一收费标准，为提高全市的供水服务，从龙井水厂引出1条DN1000供斗门区老城区用水，另外，从西区水厂引出1条DN1200及从乾务水厂引出1条DN1400供新城区及金湾旧城区用水。
2.2存在的问题
（1）公用供水管线运行至今已近30年，多采用砼管和灰口铸铁管，老化严重，埋深较浅，漏损严重。由于前期责权不明，一定程度上存在管网状况不清，技术资料不全等问题，近几年公司各套装置不时扩容、改造，原有的管线图也未能及时更新，导致供水管网的可靠性降低，例如在供给老城区大部分用水的DN300至DN600主干管所在街道上，发现多处漏水从地下冒出，白白流入下水道。同样是在这条街道上，每年都发生多起汽车压坏管道的事故。
（2）没有形成有效环状网。新老城区之间的连通管管径偏小，主管道漏损严重，没有形成有效的环状网。
（3）管道布局极不合理。老城区人口少，但主干管有2条，支管道比较密集；新城区人口多、工业企业多，但主干管只有1条，且没有形成有效的支管道。同时，市民为了方便私自从自家附近支管上接水，导致某些管径很小的支管上用水户非常密集。
（4）管道漏损、堵塞严重。老城区管道特别是作为主干管的DN1200管道（删去）漏损、堵塞严重。据当地水厂技术人员反映，管道堵塞主要有两个原因：①在管道爆管检修时，常有混凝土“掉入”管道中；②大部分阀门年久失修，处于半关闭状态，还有一些管道上的阀门竟然在修路时被埋入混凝土路面以下，导致多年无法检修，加上输水管道太长，在调查中发现金湾区大部分城区的水压都只能满足一楼供水的需要，其他楼层都只能从一楼取水。
3管网设计
3.1管网平差设计
预测用水量，利用LOOP软件进行平差设计，确定每条管道的管径、距离等。这是控制整个改造工程项目成本最关键的一步，设计人员要反复收集资料并做方案比选。这可以参考严煦世、范瑾初等编著的《给水工程（第四版）》，在这里不作为论述重点。
3.2资料收集
该市早期的管道施工图纸丢失，并在以后的几次改造中也没有进行设计。而供水管道埋设在地面以下，技术人员无法明确管道的位置。因此资料收集显得异常重要。
3.3物探地下管线
旧城区街道狭窄，各种管道埋设情况极其复杂。地下埋设有电信通信线路、联通通信线路、军用光缆、电力电缆、排水管道、雨水管道等；地上有高低压电线杆、各种树木、各种建筑物（特别是违章占用人行道的建筑）等。
如果仅凭借实地踏勘了解到的资料去设计，带有很大的盲目性，极不利于工程项目管理和成本控制。例如，在施工中，我们发现在设计的管道位置下面常常埋设有其他管道，导致返工和设计变更频繁发生。因此，要依据平差结果有针对性地对整个城区需要敷设管道的街道进行物探。
3.4具体管网施工图纸的设计
依据搜集到的资料（城区的平面图和带状地形图），结合物探图纸进行设计。绘制管道平面图和纵剖面图纸。在设计中尽可能地避免与现有管线“打架”，确保尽量明确工程造价。
在干管隆起点处必须设复合式进排气阀，在经过排洪渠、河沟等位置设排泥阀，过河倒虹管两侧的岸上管（靠近河边段）必须设复合式进排气阀及检修阀门。
4管网施工中遇到的问题
4.1物探问题
施工中发现，物探图纸并非完全准确。某些街道上物探图纸与实际情况比较符合，但是仍然存在部分街道物探图纸与实际严重不符的情况。究其原因，是物探公司人员专业水平参差不齐，一些经验不足的工作人员探出的地下管线图纸质量无法满足施工设计的要求。在物探公司派人重新进行探测后，基本解决了这个问题。
4.2施工中对城市交通的影响
在最初设计时虽尽可能将管道敷设在车辆和行人比较少的道路上，并将管道埋设在人行道上。但管道多次穿越街道仍不可避免，特别是在老城区的管网改造设计中。
对于穿越街道我们一般采用破路施工，这就对城市的交通产生较大的影响。在与城市交通主管部门良好沟通的基础上，采取夜间施工、施工完毕立即修复街道的施工措施，将影响降低到最低限度。在标准高的道路我们则采用顶管或拖管施工，这样对道路及交通的影响较小，但要注意工作井的安全维护。
4.3施工中对企业和居民用水的影响
在旧城区管道改造中，必然是首先新建管道，然后拆除旧管道，最后再将原有支管与新管道一一并网连通。在此过程中需要多次进行停水施工，会影响部分用户正常用水，同时自来水公司在一定时间内也要减少供水量，从这个意义说，并网施工是整个管网改造过程中最关键、最艰难的一环。所以，在新旧管线并网施工中，必须要统筹调度、合理安排、优化施工方案和先后顺序，最大限度减少停水时间、减小停水范围，将停水给城市带来的影响降到最低限度。
停水主要发生在新旧管道“打架”时。由于原有用户支线较多，加之管径、管材不一，个别支线位置不详等，故情况较为复杂，并网所需时间也较长。在施工中我们采取了以下措施：①新管道施工不影响旧管道使用时，保留旧管道以及其上的支管，尽可能发挥旧管道的供水能力。②对于新管道，采取施工一段通水一段的措施，形成新旧管道同时供水的方式。③从附近其他管道（例如消火栓）上接引临时管道，均采用较小的管径，保证最小的用水量。且这些管道要及时拆去，以备下游管道施工时使用。④停水施工最好在夜间进行，并需要提前通过新闻媒介等下达停水通知。
4.4施工中的沟通协调问题
施工之前需要与电力部门、电信部门、交通部门、市政部门、公安部门等协调沟通好，否则施工中可能会遇到意想不到的困难。例如，在沟槽开挖时可能需要临时拆掉一些电线杆，这就需要提前与电力部门有一个良好的沟通，以免影响工程进度。
4.5其他问题
（1）冲洗消毒时，排水必须及时。如果原管道管径较大、管线较长，则所需排空水量就很可观，若排水设备性能不佳，排水就会占用较长时间，将会直接影响施工进度。
（2）施工中注意安全问题，特别是夜间施工时，在沟槽旁边必须按照国家规定设置安全标志，以免行人在夜间行车时掉入施工沟槽，引起不必要的事故。
（3）注意管道的清洁，避免杂物进入，可以缩短冲洗消毒的时间。
5结束语
城市给水管网系统是城市最重要的基础设施之一，其运行可靠与否直接影响着人们的日常生活和工业生产。所以要利用我国已有科技成果和科技力量，吸收国外先进经验和成果，开发我国自己的计算机应用技术和成套软件，将对我国给水行业科技进步和提高经济效益起到推动作用。
On the Urban Water Supply Pipe Network Design and Construction Issues
Guo Fanghua
Abstract: city municipal water supply system is an important part of the pipe network, as the city grows, more and more large water supply network. As the city’s water pipes buried underground situation is more complex, chaotic management, likely to cause errors in the design and construction of infrastructure in water supply pipeline damaged. In combination with the Project for the water supply pipe network design and construction problems are discussed.
Key words: urban water supply; pipe network design; pipe network construction