城市供水管網(wǎng)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)模巨大的管線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),是城市賴(lài)以生存的血脈。作為保障居民生活、企業(yè)生產(chǎn)、公共服務(wù)和消防等各方面用水的地下供水管線(xiàn)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,也是城市管理部門(mén)進(jìn)行規(guī)劃、建設(shè)、管理的基礎(chǔ)信息之一,更是供水企業(yè)實(shí)現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)供水,服務(wù)社會(huì)”的提前,因此供水管線(xiàn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量以及管理方式的現(xiàn)代化水平對(duì)城市和供水企業(yè)而言都會(huì)有很大影響。
一、供水系統(tǒng)方面存在的問(wèn)題
水廠(chǎng)建廠(chǎng)較早,工藝陳舊、設(shè)備老化,使制水成本提高,也對(duì)水廠(chǎng)的安全供水造成一些影響。
供水管網(wǎng)系統(tǒng)混亂,管網(wǎng)老化、漏損率高。
供水距離遠(yuǎn),向南及向北均建有中途加壓泵站。
二、供水管網(wǎng)方面存在的問(wèn)題
網(wǎng)質(zhì)量低劣現(xiàn)象比較普遍:
1.管材質(zhì)量:現(xiàn)有供水管網(wǎng)中,灰口鑄鐵管占1%水泥管占2%鍍鋅鐵管等低質(zhì)管材占3%。
2.施工標(biāo)準(zhǔn):隨著標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高,大多數(shù)安裝時(shí)間較長(zhǎng)的灰口鑄鐵管,其質(zhì)量已不符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的要求。
3.借口配件:竣工年限較長(zhǎng)的管網(wǎng)配件質(zhì)量差,接口技術(shù)落后。這些問(wèn)題導(dǎo)致管網(wǎng)抗腐蝕強(qiáng)度低,長(zhǎng)時(shí)間使用后形成水垢.腐蝕嚴(yán)重。此外就是抗沖擊和抗壓強(qiáng)度低.爆漏事故頻繁發(fā)生.管網(wǎng)漏損逐年增加等原因。
供水管網(wǎng)非正常工況運(yùn)行。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,城市用水需求逐步增長(zhǎng)。為適應(yīng)城市供水發(fā)展的需要,大多數(shù)城市供水管網(wǎng)出現(xiàn)了不同程度的問(wèn)題:1.網(wǎng)系統(tǒng)改造滯后于供水范圍的擴(kuò)大。主要問(wèn)題是將不同時(shí)期或不同區(qū)域的供水管網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),一些城市中心區(qū)或局部地區(qū)供水管徑偏小,出現(xiàn)了承壓標(biāo)準(zhǔn)較低的管段處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。2.源變更造成原有管網(wǎng)系統(tǒng)的不適應(yīng)。一些城市由于新建水源工程,將地下水源更換為地表水源,或增大地表水源比例,為彌補(bǔ)被替代的補(bǔ)壓井的壓力損失,提高了管網(wǎng)壓力,超出原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
管網(wǎng)老化問(wèn)題突出。相對(duì)于材質(zhì)較差的普遍性情況,我國(guó)城市供水管網(wǎng)老化問(wèn)題己日益顯現(xiàn),其中老城區(qū)問(wèn)題尤為突出,供水管網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)間大多在50年以上,長(zhǎng)期超限運(yùn)行,年久失修,老化嚴(yán)重,這部分管網(wǎng)約占全部管網(wǎng)長(zhǎng)度的6.2%。
閥門(mén)維護(hù)管理問(wèn)題處理不當(dāng)。在維修管理的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)遇到閥門(mén)無(wú)法關(guān)閉損壞,漏水等現(xiàn)象。在管網(wǎng)檢修時(shí),不能確定閥門(mén)的位置,可能造成大面積的停水現(xiàn)象。
三、問(wèn)題管網(wǎng)造成的主要危害
供水漏損嚴(yán)重。根據(jù)中國(guó)城鎮(zhèn)供水協(xié)會(huì)的不完全統(tǒng)計(jì),1992年~2003年,全國(guó)城市供水管網(wǎng)平均漏損率從7.89%增加到17.92%。2002年建設(shè)部對(duì)全國(guó)408個(gè)城市的調(diào)查顯示,城市公共供水系統(tǒng)管網(wǎng)漏損率平均達(dá)21.5%,2003年在29個(gè)有統(tǒng)計(jì)結(jié)果的省區(qū)中,公共供水管網(wǎng)的平均漏損率高于3O%的有2個(gè)省(區(qū)),大于2O%的有貴州吉林、黑龍江、內(nèi)蒙、海南、湖北、河南、云南8個(gè)省(區(qū)),個(gè)別城市甚至高達(dá)5O%。隨著城鄉(xiāng)區(qū)域供水的發(fā)展,鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)供水管網(wǎng)漏損率也有進(jìn)一步增加的趨勢(shì)。
管網(wǎng)二次污染。由于管網(wǎng)設(shè)施老化,導(dǎo)致在配水過(guò)程中造成二次污染,主要表現(xiàn)在以下方面:一是由于出廠(chǎng)水的化學(xué)穩(wěn)定性和生物穩(wěn)定差,管網(wǎng)水中渾濁度、鐵、錳濃度升高,造成超標(biāo);二是余氯會(huì)與出廠(chǎng)水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng),管網(wǎng)水中的余氯含量大大降低,進(jìn)而減弱了管網(wǎng)水的生物安全性,尤其是地級(jí)城市的問(wèn)題突出。根據(jù)對(duì)184個(gè)大中城市的不完全統(tǒng)計(jì),2000~2003年管網(wǎng)水質(zhì)發(fā)生二次污染達(dá)4324次。
供水水壓下降。由于管網(wǎng)漏損,造成水動(dòng)能損失,不僅提高了動(dòng)力成本,而且使得供水水壓達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,有的區(qū)域2層以上樓房的居民用水不能保證,有的區(qū)域只能實(shí)行每天3-4次定時(shí)供水。
供水事故不斷。根據(jù)對(duì)規(guī)劃范圍內(nèi)184個(gè)城市的不完全統(tǒng)計(jì),2000~2003年因爆管停水的事故達(dá)13.7萬(wàn)次,影響的用水范圍涉及到總計(jì)3819萬(wàn)人次。
四、發(fā)展方向
目前,解決上述問(wèn)題的最佳途徑是建設(shè)供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō),就是采用先進(jìn)的管線(xiàn)探測(cè)技術(shù)查明城市建成區(qū)或規(guī)劃區(qū)內(nèi)的地下供水管線(xiàn)現(xiàn)狀,獲取準(zhǔn)確的管線(xiàn)有關(guān)數(shù)據(jù),編繪管線(xiàn)圖,然后建立供水管線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)并用供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)管線(xiàn)信息資料的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)管理。采用這種管理模式,可以幫助水司實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)管理從單純的設(shè)備管理向效益提升管理發(fā)展,從被動(dòng)式管理向主動(dòng)式管理發(fā)展,從粗放式管理向精細(xì)化、數(shù)字化、科學(xué)化管理發(fā)展。
1、社會(huì)效益
?。?)隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展,對(duì)供水管線(xiàn)的依賴(lài)性也越來(lái)越強(qiáng)。建設(shè)供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)可以為城市管理部門(mén)提供完整、準(zhǔn)確的地下供水管線(xiàn)數(shù)據(jù),為其進(jìn)行城市規(guī)劃、工程改建、構(gòu)建招商引資環(huán)境等提供基礎(chǔ)信息和決策依據(jù)
?。?)城市供水是一項(xiàng)公益性事業(yè),關(guān)乎每一個(gè)使用自來(lái)水家庭的最基本的生活需求。利用先進(jìn)的GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的信息化管理,能夠有效提高供水企業(yè)管網(wǎng)管理水平,更好的為城市健康、穩(wěn)定發(fā)展發(fā)揮基礎(chǔ)性保障作用。
?。?)爆管事故發(fā)生時(shí),供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)能快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行關(guān)閥分析,提示需關(guān)閉的閥門(mén)和停水區(qū)域,大大提高了事故搶修的效率與準(zhǔn)確性,不僅避免了大量的水資源浪費(fèi)和現(xiàn)代媒體輿論,而且大大提升了水司應(yīng)急能力和企業(yè)形象。
?。?)實(shí)施供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)以后,供水企業(yè)可以為其他建設(shè)施工單位提供詳細(xì)、準(zhǔn)確的供水管線(xiàn)圖,間接保護(hù)水司自身管網(wǎng)安全,避免出現(xiàn)因盲目施工發(fā)生事故,可以大幅度降低事故發(fā)生頻率和不良社會(huì)影響
2、經(jīng)濟(jì)效益
對(duì)管網(wǎng)工程建設(shè)的效益分析:據(jù)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)研究分析,在滿(mǎn)足同樣供水管網(wǎng)建設(shè)需求的條件下,經(jīng)濟(jì)、合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)可降低工程造價(jià)高達(dá)10%—20%。以前,由于供水管線(xiàn)基礎(chǔ)資料缺乏,無(wú)法進(jìn)行管網(wǎng)模擬和規(guī)劃方案比較,因此城市供水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)很難做到科學(xué)合理,難免造成投資浪費(fèi)。通過(guò)建設(shè)供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng),可以在此信息化平臺(tái)上進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)、規(guī)劃方案模擬比較,從而提供科學(xué)決策依據(jù),優(yōu)化管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。如按水司每年地下管網(wǎng)建設(shè)投資1000萬(wàn)元計(jì)算,可以降低管網(wǎng)工程造價(jià)100萬(wàn)元以上。對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行的效益分析:按照建設(shè)部公布的數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)自來(lái)水管網(wǎng)漏損率在20%左右。降低管網(wǎng)漏損率是一個(gè)系統(tǒng)工程,實(shí)施供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)是先決條件?;贕IS平臺(tái)的水力模型通過(guò)管網(wǎng)分區(qū)和水量測(cè)定,能夠找出漏損嚴(yán)重的區(qū)域,繼而采取工程措施降低漏損率。按保守方式計(jì)算,每日平均供水量15萬(wàn)噸,全年供水量5400萬(wàn)噸左右,每年漏損量在1000萬(wàn)噸以上,制水成本每噸按0.8元計(jì)算,直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)800萬(wàn)元。如能通過(guò)管網(wǎng)信息化加強(qiáng)區(qū)域漏損控制,使產(chǎn)銷(xiāo)差率降低3%,按最低水費(fèi)每噸2.3元計(jì)算,可以增加370多萬(wàn)元的營(yíng)業(yè)收入。同時(shí),在城市建設(shè)中爆管事件常年發(fā)生,其中相當(dāng)一部分是由于施工單位對(duì)地下管網(wǎng)敷設(shè)情況不了解、野蠻施工造成的。爆管停水給水司造成了很大的搶修壓力,對(duì)社會(huì)也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。管網(wǎng)GIS系統(tǒng)建立以后,可以提供施工單位施工區(qū)域準(zhǔn)確的供水管網(wǎng)分布情況,從而避免發(fā)生相關(guān)事故,減少經(jīng)濟(jì)損失。
另外,地下供水管網(wǎng)是供水企業(yè)的重要資產(chǎn),占城市基建投資的很大一部分。利用供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)提供的強(qiáng)大便捷的報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能,可以快速對(duì)整個(gè)區(qū)域或指定區(qū)域內(nèi)的管線(xiàn)、建(構(gòu))筑物、附屬設(shè)備的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并制作報(bào)表輸出,這樣供水企業(yè)就可以加強(qiáng)管網(wǎng)資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)與管理,避免資產(chǎn)的無(wú)端流失。而且,運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及各類(lèi)圖檔資料進(jìn)行管理,可以提高管網(wǎng)管理工作的效率和質(zhì)量,并可以減少人力、物力、財(cái)力方面的支出。
五、城市供水管網(wǎng)維護(hù)管理發(fā)展建議
1.將GIS、GPS,和CADA等系統(tǒng)相結(jié)合,利用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),用于閥門(mén)定位。管線(xiàn)定位工作中,一旦發(fā)生大型突發(fā)性爆管,有了準(zhǔn)確的閥門(mén)定位,將有效提高緊急關(guān)閥停水效率。
2.由于閥門(mén)數(shù)量龐大,只通過(guò)普通的閥門(mén)檢修計(jì)劃對(duì)所有閥門(mén)進(jìn)行檢修工作,需要數(shù)年才檢修一次,周期較長(zhǎng)。應(yīng)針對(duì)大口徑閥門(mén),特別是DN600及以上閥門(mén),制定獨(dú)立的定期檢修計(jì)劃,縮短檢修周期(最好一年1次),以利于閥門(mén)運(yùn)行狀況的掌握,提高供水安全性。
3.加快供水管網(wǎng)的改造步伐,逐步改造供水管網(wǎng)使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、材質(zhì)落后的狀況,如灰口鑄鐵管、預(yù)應(yīng)力混凝土管等,推廣新型管材的使用,如新型球墨鑄鐵管、PE管等。
綜上所述,實(shí)施供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)工程不僅能夠解決供水企業(yè)目前面臨的諸多難題,還能夠?yàn)楣┧髽I(yè)管理和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)顯著的社會(huì)效益和濟(jì)效益。而且,從國(guó)內(nèi)已建設(shè)該系統(tǒng)的供水企業(yè)情況來(lái)看,技術(shù)上是完全可行的,而且供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)作為先進(jìn)、精確的管理平臺(tái)應(yīng)用于自來(lái)水企業(yè)是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。
本文及圖片轉(zhuǎn)載網(wǎng)絡(luò) 侵刪