饮用水供水项目集中供水管网设计研究

李昕隆

烟台自来水有限公司   山东省烟台市 264000

摘要：饮用水安全事关国计民生，是衡量一个地区经济社会发展水平的主要标志。实施城乡统筹区域供水，推进农村与城市同水源、同管网、同水质、同服务，是保障城乡居民饮用水安全、促进水资源合理配置和高效利用、提升城乡高质量发展水平的重要举措。供水管网是城市必不可少的基础设施，其漏损率的大小是判断供水企业经营和维护能力综合水平的一项关键指标。为此，本文分析探讨如何优化设计饮用水供水管网，以期能够实现居民生活饮用水的安全性和集中性。通过对当地饮用水供水项目进行设计，实现了全域集中统一供水，与专业管理人员、机构相配合，在很大程度上提升了饮用水供水量，精选水源过程中，对现代化净水处理设施进行设置，对水源进行了有效过滤与消毒处理，为当地居民安全用水提供了切实保障。

关键词：饮用水；供水管网；设计

引言

近年来，我国社会经济发展非常迅速，居民饮用水条件也得到明显改善，而饮用水供水项目安全工程建设是当前社会发展的重要方向，同时也是居民尤其是农村居民生活的愿望。饮用水供水项目中，集中供水管网投资占比为50%~80%，优化设计集中供水管网能够产生更高工程收益，所取得的经济效益非常明显。本文分析探讨饮用水供水项目中，如何优化设计供水管网，以期能够实现居民生活饮用水的安全性和集中性。

1供水管网管理系统建设目标

供水管网管理系统主要针对供水管网运行情况进行监测管控，通过对监测设备运行状态及现场数据信息的分析与处理，为水务公司提供应急处理与决策支持，保障供水安全和用水安全。针对供水管网老化、漏损现象严重、水质安全、管控运行费用高及生产调度落后等共性问题，主要从以下6个方面进行优化改进，最终助力水司实现能耗监控调节自动化、重点区域管控自动化、管理层远程调度现场自动化。（1）改善管网监管。推行GIS地理信息系统，通过智能电磁水表自动采集瞬时流量、累计流量、压力等水情信息，将其运行状态汇集到GIS系统，并将监测设备信息进行及时分析与处理，完成供水管网数据的分析、预测、决策以及数据的可视化和动态实时发布，自动执行水务业务系统的运维与管理等相关工作。（2）降低漏损率。以具备流量、压力监测的智能电磁水表为基础，结合DMA分区计量技术，采集监测设备信息，流量、压力等主变量运行数据，对监测数据进行计算、分析、拟合比对，综合分析漏损异常或故障，通过数学模型计算、分析、诊断管道的健康状况，实现管网漏损远程监测与诊断应用服务。（3）简化水质监测。依据水库水流向分段选点或依据分片区域选点，通过现场安装测控终端及水位传感器，结合实时用电量，实现地下水位、用电量的实时在线监测、数据上报、预警管理等功能。对各区域水库进出水进行水质随机取样，经检验部门分析后，水质数据入库管理，降低采集水质样品的人工与设备成本，减少用于水质检测的符合监管质量标准化学药剂的用量和成本。（4）实现无人值守。采用智能电磁水表进行数据采集与监测，通过网络传输层的远传终端，配合管网漏损分析软件、GIS地理系统及故障诊断技术，实现对供水管网数据的远程集中监测。（5）大客户管理。在水务公司的用户组成中，大客户的数量虽少，但大客户用水量占水务公司用户总用水量的比例却很大。从管理水务管网运行的角度出发，非常有必要对大客户的用水规律进行调查，同时对这些大客户安装的大口径智能电磁水表进行多频率、高密度的抄表监控，掌握大客户用水规律、用水异常及监测设备的工况，是安全供水和经营效益的主要控制点。（6）远程运维派工。通过分析管网压力、流量等运行数据，找出需要检修的管线设备，向相关区域负责人手机APP发送维修工单，指挥责任人及时赶赴现场进行检修。责任人处理完成后，再利用手机APP将现场处理的图片和结果上传回管理平台，有效降低运营及维护成本。

2供水管网布置原则

（1）为保证饮用水供水项目管网合理设计与分布，要确保线路避免太长，并且还要当地经济建设标准相满足。（2）设计树枝状供水管网。但对于条件较好或者规模较大的项目，应采用树枝状和环状相结合的布设格局。（3）管线应在原有道路旁布设，在管线布设过程中，要注意将生物污染、有毒物以及腐蚀性等危害性路段避开，若必须穿越，则要严格做好相关防护措施。（4）若地形高差比较大，则要将减压设备与压泵站创设在最佳位置，以分压供水为设计原则，同时满足供水水压要求。

3饮用水供水项目供水管网的设计

3.1把控管材及接口选用质量

在选用管材时，还需要结合城市建设的实际施工情况，保证管材的正常使用，避免施工期间因管材原因而耽误施工。对于管道内部材料的选择，优先选择管壁内部光滑的材料，选择适合的材料与多种材料进行对比。在管网材料选择上，一般优先选用球墨铸铁管和PE管，其中球墨铸铁管组织致密，组织以铁素体为主，同时存在强度更高、伸长率更大、弯曲变形更小和能承受更大负荷的球体石墨，是管网材中较为理想的管材；PE管具有适应高温、低温，能够经受多种化学物质侵蚀，接口强度高等特点，是柔性布置的理想管材。

3.2设计净水工程

基于安全集中供水视角，对净水工程进行设置，通过一体化净水设备，对水厂内的原水展开净水处理，饮用水完成净化后进入水厂的清水池，通过二氧化氯装置过滤消毒清水，完成消毒工作后，通过配水管网向当地居民输送。该工程选择一体化净水器处理，处理净水器的规模是每小时180m3。

3.3设计配水管网

在设计配水管网环节，首先计算水力，基于管网布置特点、供水方式以及供水规模等计算管网水力，局部自然村水压无法满足服务水头最小值为12m的要求，仅符合一楼用水需求，依照主管部门与业务要求，该设计未应用加压措施；其次选择管材，综合对比不同管材的施工条件、管道强度、造价以及抗腐蚀性等因素，最终选择PE100配水管；再次障碍物穿越。该饮用水供水项目所穿越障碍物包括桥梁、河流等，具体穿越方法是在桥梁中架设配水管网，将镇墩设在桥头，所用管材为衬塑钢管。

3.4供水管网管理系统架构设计

供水管网管理系统以计量精确性能稳定的智能电磁水表为计量终端，提供现场流量、压力等运行数据，依托互联网/物联网通信技术传输数据与指令；以管理系统为监测手段，以降低管网漏损率和保障城市供水安全为目的，面向水务行业提供精确测量、检漏预警综合方案，帮助水务公司及时发现和修复漏点，降低漏损，提高产销率，形成良性循环，实现水务管理智慧化，保障供水安全。设备层是监测供水管网水情信息的相关设备，以智能电磁水表监测管道内流量和压力数据为主，分析仪监测水质情况，液位仪表监测水位高度，压力仪表监测管道压力，温度仪表监测水温，阀门监测管道开合状态。网络层是移动运营商提供的物联网数据通道。平台层是支撑数据连接、数据存储、GIS地图集成等功能的基础平台。应用层是实现供水管网统一管理与运营的功能模块。

结束语

总而言之，饮用水安全与居民生活品质、身体健康等息息相关，是需要被高度重视的核心问题。所以有关部门要与当地实际情况相结合，切实规划和设计饮用水供水管网，通过集中供水工程，实现当地用水技术指标与经济指标的综合论证，明确供水规模，充分发挥饮用水供水工程的应用效益，对带动当地经济发展具有重要意义。

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