涂強(qiáng)

引言

城市供水管網(wǎng)，作為保證地區(qū)各行各業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展進(jìn)程的關(guān)鍵，其因受城市化建設(shè)改擴(kuò)建等問題變化影響，降低了水量與水壓控制的合理性。為此，市政工程建設(shè)人員應(yīng)與典型管段所處的運(yùn)行背景條件進(jìn)行結(jié)合，即在明確供水管網(wǎng)管段事故評估結(jié)果的情況下，制定若干方案，并綜合多方面因素對方案的可行性與科學(xué)有效性進(jìn)行分析評估，以保證施工管網(wǎng)典型管段事故處置方案使用的合理性。如此，城市化背景下各行各業(yè)的發(fā)展進(jìn)程就不會(huì)受到影響，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的可持續(xù)性。

1 研究市供水管網(wǎng)典型管段施工評估及優(yōu)化改造的現(xiàn)實(shí)意義

城市化進(jìn)程的不斷加快，使得供水管網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大且涉及運(yùn)行條件日趨復(fù)雜，這就對供水量與供水安全需求越來越高。但就目前來看，大多城市管網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入老齡化階段，即冒水、漏水以及跑水問題現(xiàn)象突出。長此以往，供水管網(wǎng)漏損率將無法得到有效控制，進(jìn)而導(dǎo)致供水產(chǎn)銷差率呈遞增趨勢。具體而言，在實(shí)踐過程中，供水管網(wǎng)運(yùn)行情況與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，供水企業(yè)難以根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)來掌控管網(wǎng)的運(yùn)行情況。為此，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)加大管網(wǎng)的改造力度，以為城市化建設(shè)提供良好的管道運(yùn)行環(huán)境。即以實(shí)際供水管網(wǎng)工程為例，將現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)成果更多地作用于實(shí)踐，以促進(jìn)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展[1]。

2 市供水管網(wǎng)典型管段事故評估

2.1 供水管網(wǎng)評分計(jì)算

市供水管網(wǎng)構(gòu)建的水力模型，主要用于管網(wǎng)的消防能力、爆管以及事故影響范圍控制三個(gè)方面。經(jīng)加權(quán)計(jì)算，當(dāng)每條管道的綜合評分超出50分，就意味著管道正處于危險(xiǎn)狀態(tài)且綜合得分越高管網(wǎng)運(yùn)行故障出現(xiàn)的幾率就越大：①對于消防能力的計(jì)算，應(yīng)通過自定義流速與目標(biāo)流速等計(jì)算得出；②爆管評分的計(jì)算，應(yīng)根據(jù)管道爆管率、管網(wǎng)爆管項(xiàng)得分計(jì)算得出；③管網(wǎng)事故的評分工作，應(yīng)根據(jù)管道中斷段水量損失的百分比與中斷段水量損失的最大百分比計(jì)算得出[2]。

2.2 供水管網(wǎng)管道的評分計(jì)算

城市供水管網(wǎng)水力模型中，計(jì)量區(qū)管網(wǎng)應(yīng)采用模型模擬方法，以通過從中選取大量具有代表性的事故管段，來明確整個(gè)計(jì)量區(qū)管網(wǎng)事故的影響目標(biāo)。如表1所示，為計(jì)量區(qū)部分管道的綜合得分情況。

表1 計(jì)量區(qū)部分管道綜合得分情況

從表中可以看出，L-18956、L-48767以及L-40794供水管道的綜合得分均處在50分及50分以上。此運(yùn)行狀態(tài)下，供水管道就會(huì)處在相對危險(xiǎn)的狀態(tài)，需對其進(jìn)行優(yōu)化改造，進(jìn)而滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的需求。

3 市供水管網(wǎng)典型管段設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化改造

以某城市供水管道編號(hào)L-40794的DN800鑄鐵管鋪為例，經(jīng)勘查，供水管道的運(yùn)行年代久遠(yuǎn)且存在嚴(yán)重的腐蝕問題。由于管道內(nèi)部的生長環(huán)較厚，因此，導(dǎo)致過水?dāng)嗝婵s小難以滿足大部分用戶的水量與水壓等供水能力需求。由于該城市地區(qū)供水管道地處位置地形復(fù)雜，且易受地面建筑影響，因此，重新鋪管工程的開展難度大。為此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)與市供水管網(wǎng)典型管段運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行結(jié)合，總結(jié)出若干供水管網(wǎng)方案，并綜合多角度進(jìn)行分析來提高供水管道的安全性[3]。

方案一，原廢棄L-40794管道未進(jìn)行其他設(shè)置。具體來說，在模擬用水高峰9：00時(shí)，供水管道運(yùn)行實(shí)施后的壓力發(fā)生變化，即將供水區(qū)域中約65%的壓降控制在1～3m之內(nèi)，將約30%的壓降控制在0～1m之內(nèi)且僅有一小部分控制在2.0～3.5m之間。由此可以看出，該城市地區(qū)供水方案的管網(wǎng)壓降與影響范圍較大。

方案二，原廢棄L-40794管道，需從N點(diǎn)向主干管引一條編號(hào)為LN1的DN800鑄鐵管。后者，當(dāng)其連通某一供水干管時(shí)，還需向該區(qū)進(jìn)行供水作業(yè)，以提高管道運(yùn)行的安全可靠性。當(dāng)模擬用水的高峰在9：00時(shí)，其實(shí)施后管網(wǎng)的壓力變化與影響范圍情況為：大多區(qū)域的壓升應(yīng)在1.0～1.5m的范圍內(nèi)。與方案一相比，方案二在實(shí)施后供水范圍內(nèi)的大部分壓力提高了1～2m，很大程度上滿足了用戶對供水運(yùn)行水壓問題的需求。此外，供水壓力所帶來的變化使管網(wǎng)最不利點(diǎn)，從管段改造前的運(yùn)行狀態(tài)改善了計(jì)量區(qū)地勢最低點(diǎn)的劣勢[4]。

值得注意的是，市供水管網(wǎng)典型管段事故評估人員應(yīng)對最不點(diǎn)的壓力進(jìn)行分析，以根據(jù)結(jié)果來改造最不利點(diǎn)的運(yùn)行作用現(xiàn)狀。即將1d后的最低壓力控制在24.59m，與改造前管網(wǎng)的運(yùn)行情況相比提升了1.44m。如此，不僅滿足了該點(diǎn)24m的服務(wù)壓力要求，還能滿足了管網(wǎng)其他區(qū)域?qū)λ畨旱男枨?。對于城市礦產(chǎn)資源開發(fā)的塌陷區(qū)，需通過整體搬遷改造的方式來保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全[5]。

由于大規(guī)模的遷移會(huì)對城市區(qū)域的分布帶來較大影響，使得供水需求也雖只是變化，即原有的管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行已經(jīng)無法滿足管網(wǎng)運(yùn)行可靠性的需求，故，相關(guān)人員應(yīng)對既有的管網(wǎng)進(jìn)行改擴(kuò)建規(guī)劃，以為遷移后的市民提供充足且安全的水源。具體來說，應(yīng)結(jié)合城市所處的地形條件進(jìn)行配水管網(wǎng)的改擴(kuò)建規(guī)劃設(shè)計(jì)。由于該工程地形具有高差較大特點(diǎn)，再加上與流域距離較遠(yuǎn)，因此，需要增加水源使用的成本。為控制造價(jià)，供水管網(wǎng)典型管段事故評估人員可通過設(shè)置多級(jí)泵站，并對其進(jìn)行加壓試驗(yàn)，來將水輸送至較高地勢的管網(wǎng)。與此同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合地理信息系統(tǒng)對既有管網(wǎng)的改擴(kuò)建進(jìn)行規(guī)劃，以優(yōu)化供水區(qū)域管網(wǎng)與泵站的配置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)系統(tǒng)降低運(yùn)行成本的目標(biāo)[6]。

4 結(jié)束語

綜上所述，市供水管網(wǎng)典型管段事故評估，應(yīng)采用科學(xué)有效的計(jì)算方法，即采用綜合評分方式，來判斷典型管段所處的運(yùn)行狀態(tài)。對于得出的結(jié)果，市供水管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化建設(shè)人員應(yīng)與其所處的運(yùn)行條件進(jìn)行結(jié)合，以采用最具效用的管網(wǎng)運(yùn)行方案來改善典型管段所出現(xiàn)的事故現(xiàn)狀。事實(shí)證明，只有這樣，才能最大限度的保證供水管網(wǎng)的運(yùn)用跟上所處地區(qū)的城市化建設(shè)進(jìn)程，繼而優(yōu)化人們生產(chǎn)生活的用水環(huán)境。故，研究人員應(yīng)將上述科研成果更多地作用于城市化發(fā)展處于加快進(jìn)程的地區(qū)城市，以強(qiáng)化城市建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行使用水平。在此供水網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)背景下，城市化建設(shè)將在更趨安全可靠的背景下進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)，以為各行各業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展提供穩(wěn)定性的供水。

[1]蔣白懿，鄭蓓蓓，張志磊，張蕊，趙洪賓.某市供水管網(wǎng)典型管段事故評估及優(yōu)化改造方案選擇[J].水電能源科學(xué)，2016，34（01）：101～103.

[2]?？?供水管網(wǎng)微觀模型在哈爾濱市供水專項(xiàng)規(guī)劃中的應(yīng)用[J].建設(shè)科技，2014（12）：61～63.

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[4]李樹平，周巍巍，張馨予，董秉直，華 偉，華建良，劉 勇，火正紅.蘇州市供水管網(wǎng)聯(lián)合應(yīng)急調(diào)度平臺(tái)的構(gòu)建[J].中國給水排水，2013，29（16）：78～81.

[5]肖艷，陶建科.濰坊市供水管網(wǎng)水力建模與應(yīng)用研究[J].城市公用事業(yè)，2005（06）：27～29.

[6]李樹平，周巍巍，張馨予.蘇州市供水管網(wǎng)聯(lián)合應(yīng)急調(diào)度平臺(tái)的構(gòu)建[J].中國給水排水，2013，29（16）：78～81+86.