基于产销差控制的小区供水管网改造优化设计

郭俊

摘 要：某小区位于南城宏远社区，管网为原为南城水务管网，管道残旧，主要为住宅区，我司已实现抄表到户，现为单向供水，由于该小区用水产销差较大，我司决定在该区入水口加设一分区计量（电磁流量计）的基础上实施管网改造工程。

关键词：产销差；管网改造；优化设计

供水管网改造是民生工程，在实施过程中，由于缺乏政府对于管网改造工程专项政策的支持，在资金和施工管理等方面都遇到了很大的困难。由于我司所负责的供水区域范围广，人口密集，供水设施建设时间普遍较早，漏水严重，供水管网改造需求巨大，由供水企业自筹资金进行管网改造无疑是一个巨大负担，所以愈加要进行科学甄选和排序，注重经济和社会双重效益，将有限的资金发挥最大成效。我司采取“改造一批，立项一批”的策略，未雨绸缪提前谋划，把被动工作预留充足的操作时间，争取各项改造工程按计划稳步推进。

1 小区的管网现状及改造原因

1.1 小区管网现状

某小区位于南城区宏远社区，共有23栋7-8层住宅楼，用户共为1510户，小区现状给水管网是从沿河路DN300鑄铁管经过新科路引入小区，管网建设年限超过30年，管网为原为南城水务管网，其管道（镀锌管）残旧、锈蚀严重，目前该小区已实现抄表到户，供水管路为单向支状供水，据统计该小区每月平均产销差为24.82%。使用时间已达20年以上，漏损普遍严重，由于历史原因该片区管网资料缺失严重，管路连接方式不清晰，这些情况都大大增加了我司的检漏成本，同时管网整体质量差，漏损较为严重，给我司的控漏工作带来了很大的影响。综合我司2016年立项管网改造研讨会议精神、各区域规划发展情况和我司管网改造投资规模，根据“先急后缓、公平有序、平稳较快”的选区原则，提议将该小区作为2016年管网改造立项片区，受益用户1510户。

1.2 经实地考察小区管网布置，发现主要存在如下问题

（1）小区供水管网为典型的支状布置形式，供水保障安全性较低，管材为镀锌管（现已禁止使用），管道使用年限较长（超过30年），部分管道上可以看到明显的抢修后的痕迹（补丁），管道锈蚀非常严重。

（2）用户反应小区水压普遍较低，高峰期用水较为困难。

（3）根据客服部统计数据，该小区每月平均产销差较大，存在暗漏现场。

（4）其消防水池与应用水池共用一个水池，这点对管网水质存在一定的污染。

1.3 从管网优化设计的角度来讲，问题主要表现在以下几个方面

（1）前期管网规划缺乏统一标准

随着水司供水范围的扩大，城市基础管道建设也是进行的如火如荼。由于旧管网前期规划的限制，现在新旧管网的连接在一定程度上会导致城市整体管网布置出现不科学（管线错终复杂、铺设冗余），同时由于旧的管网资料的缺失，使得水司在管网管理上也比较困难，出现未知爆管事故时往往需要多方排查，影响范围较大[1]。

（2）管网维护费用所占比例偏高

由于前期规划管网所用管材、管径及布置不合理，导致小区水压分配不均，出现有些区域水压过高，有些区域水压严重不足现场，针对水压不足区域在不改造管网的前提下就只能用加压设备进行加压供水，有些片区由于管网年限已久承压能力较差，则需要采取措施对其进行减压处理，这“一增一减”之间不仅无形增加了管网维护费用，而且造成能源浪费。

（3）城市供水需求超越管网输配能力

随着城市的快速发展，城市对用水量的要求也越来越高，前期建设的管道由于设计时效性的原因使得输配水能力已达到饱和，更多的是超额运作[3]，直接导致管网流量Q增大，流速V增高，水头损失相应增大，在这种情况下，水司为保障安全优质供水必须在源头增大出水压力，这就无形中增加了管道爆漏的概率，而且不利于日常管理维护。

2 小区的管网改造实践

2.1 管网改造总体规划思想

在满足改扩建的基础上在一定的年限（投资偿还期）内管网基建费用与运行管理费用之和最小的规划设计方案。以往对改扩建管网的规划设计会考虑对旧有管道的重新利用，但是该小区比较特殊，其管网原为南城水务管网，由于历史原因，我司接手管理后发现其管网资料缺失，连接方式不明，大大增加了我司的检漏成本，同时管网整体质量差，漏损较为严重，给我司的控漏工作带来了很大的影响。该区的管网主要为镀锌管，由于东莞水质偏酸性，对镀锌管有一定的腐蚀性，结垢的管道由于其摩阻系数增大间接导致水头损失增大。此外，经过我们实地考察发现：该小区内部管道走向错综复杂。水表虽然主要集中在一楼大厅水表间，但是高层用户水表布置星罗棋布，有在楼顶的，甚至有在一个用户家中发现三个水表，这给我司抄表到户及对该片区实际用水量的确定带来了不小的麻烦。因此，管网改造迫在眉睫。

2.2 根据对小区目前供水状况的考察，我们提出了如下改造方案

（1）增大小区入水口管道管径，该小区人口已达到饱和，原供水管路管径无法满足小区居民日常用水需求；二是通过另接管道，对该小区实现分区供水（1-5层采用市政压力供水，6-10层采用加压供水）。

（2）通过合理规划，充分利用小区地形地貌，联通小区部分供水支管，将小区供水管网由原来的枝状逐渐形成环状管网，通过计算机模拟，与原来供水管网相比，小区一些供水不利点的水压明显提高。

（3）将原小区单一供水点改为两路供水，增加小区供水安全性，同时在两路接水口处加装电磁流量计，将小区管网从片区管网独立出来实现分区计量，进一步提高我司控制供水产销差精度。

（4）将原小区原消防系统和给水系统分隔开来，做的既能保证安全优质供水，又能实现防火安全。

本方案的主要工程量为小区旧管道更换，充分利用了原小区的加压系统，实现了高、低层分区供水。

3 认识与体会

（1）现存管网状况和自来水司呼叫中心统计的用户投诉信息及水司管网维护部抢修数据、区域内用户用实际用水情况是管网改造工程的立项的基本依据，但必须通过实地考察进一步现场勘探，组织公司各部门对是否进行改造进行分析讨论，明确区域管网改造的必要性。

（2）管网改造的实施可对现存供水管网进行科学合理的优化，减少了管网跑、冒、滴、漏的现象，采用新型优质管材可减少居民用水水质的二次污染及管道暗漏现象，降低水司供水产销差，提高水司经济和社会效益。

（3）对于小区供水压力不足问题的解决，不一定非要采取新建变频加压泵站，宜先对小区供水管网出现的问题进行合理的诊断，在充分利用小区地形地貌及原供水设施的情况下进行管网改造，可相应降低成本费用。

参考文献

[1]罗惠云.旧城给水管网改造探讨[J].给水排水，1998，24（2）：35-37.

[2]赵洪宾.给水管网系统理论与分析[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.

[3]周建华，赵洪宾.城市给水管网系统所面临的问题及对策[J].中国给水排水，2002，18（11）：30-32.