当前我国城镇供水管道修复更新汇总

城镇供水管道的维修与修复新技术

1.当前我国城镇供水管道修复更新工程设计、施工中存在的问题与解决办法；

1.1我国城镇供水管道概况

改革开放以来,我国给水事业获得突飞猛进的发展.

2004年我国供水厂达3000多座，供水管网总长35.84万公里，日综合供水能力2.48亿立方米，城市年供水总量490亿立方米。我国不同年龄的供水管道构成如图1。使用年限在50年以上的占6.2%，大量管道是在1979年之后铺设的，占总管道的72.6%，到目前为止也不超过30年。相比世界发达国家的管网系统，我国的管道还相当年轻.然而从我国的管道构成图2来看，情况并不乐观，材质较差的灰口铸铁管占51%，镀锌钢管和水泥管占19%，而材质较好的球墨铸铁管、钢管说占比例较小。大部分城市的灰口铸铁管占总长度的50%以上，个别城市达到90%以上，一些安装时间较长的灰口铸铁管已不符合国家规范的要求，加之接口技术落后，导致管网腐蚀严重、强度严重降低、爆管事故濒繁发生、管网漏损逐年增加；另外为适应城市供水发展的需求，一些城市将不同时期的或不同地区的管网进行联网供水，出现管材混杂的情况，承压标准较低的管段处于超负荷运行状态，爆管事故增多。上述问题不仅导致供水损失，而且造成水压下降、水质变差，严重影响服务水压和供水水质。

图1.3多伦多市管道长度、人口和时间的关系图1.4 北美地区供水管道不同材质构成

从世界范围看，国外发达国家早在上个世纪初就在城市地下大范围地铺设管道，大多数城市的管网系统相当部分管道超过50年使用时间，有的甚至超过了100年。图1.3为加拿大多伦多市管道安装长度与时间的关系曲线，1950年之前安装的管道占40%。在从图1.4可以发现管道材料构成中，灰口铸铁管占的比重最大，基本上在40%以上，有的甚至超过50%，其次是球墨铸铁管和石棉水泥管。Kirmeyer 等在1992年统计美国供水管道时发现有2/3为铸铁管（其中48%为灰口铸铁管，另外19%为球墨铸铁管），15%石棉水泥管，剩下的18%为塑料管、混凝土管等。在1993年占加拿大人口11%的21个城市的调差中也发现有类似的情况。ASCE估计美国每年需要110亿美元来维护和更换问题严重的管道，AWWA（美国水工业协会）则认为在将来的30年需要投入2500亿来应付管网日常维护和更换的开销。虽然各机构预算数据有些差别，但可以看出看出管网维护或更换的成本是巨大的，而

这仍只能保证每年0.5%的更换率。

比较发达国家和我国部分城市可以发现：一是尽管管道的使用时间没有国外发达国家长，但是我国在役管道的管材质量却并不比它们好，灰口铸铁管等材质较差的管道占了50%，二是单位管长漏损平均值来看（见图5），我国管网漏损率要高于国外平均水平，爆管率也远高于国外，三是资金投入的不足，我国人口稠密，管网数量较大，但资料显示23个省区2003~2004年的管网改造投资额仅46.6亿元，只相当于美国每年110亿美元投入的6%。总体上，我国管网的的现状有许多值得忧心的地方，应引起各政府部门的重视，尽快推动城市管网改造，降低管网漏损率，提高供水水质，，保障城市供水安全。

图5我国部分城市和欧洲国家的漏损率比较

供水管网目前存在的问题主要有：1.管网老化、管材低劣、施工技术落后；

2.管材混杂、管网超负荷运行；

3.破损频繁、漏失严重、输水能力不足。

1.2.加快改造城市供水管网步伐

城市供水管网改造的目标是确保供水水质、降低管网漏失率，力求做到经济、合理，提高供水水质和供水安全。

2.1 管网更新与改造

管网更新改造应循序渐进，突出重点，积极推广新工艺、新材料，新敷设的管道采用抗腐蚀材料或防腐性能好的产品，新管尽量采用球墨铸铁管。

管网改造实施原则：管网改造与城市规划相结合；管网改造与降低漏损和爆管相结合；管网改造与提高水质相结合；管网改造与优化供水调度和主干管布置相结合。

改造修复无内衬管道，更换修复爆管频率高的管段；完成易漏、易爆管段改造，并逐步建立管网监测系统和管网GIS系统，完善供水区域间管网调水能力。

2.2 建立供水管网事故预警与快速反应机制

上海市城市供水管网大口径管道爆裂事故的原因主要有两个方面，一是管网中管道部分老化，以灰铸铁管为主要管道材料的管道质量差，管道耐压和耐冲击性能差，是上海市供水管网与国际先进水平存在差距的根本问题；二是科学管理水平和手段比较落后，缺乏预防爆管事故的主动条件和快速反应及处理能力，容易造成重大的社会影响和经济、财产损失，影响市民生活和城市安全。

研究应用供水管网GIS系统和管网运行计算机动态模拟软件，建立以运行安全保障为目标的信息化管理平台；进行管网漏水和爆裂事故数据及因素分析，建立安全保障体系和建设方案；建立管网漏水监测系统，实时反映管网漏水状态，调研和选用适合上海地方特点和需求的管网漏水状态，调研和选用适合上海地方特点和需求的管网漏水和事故监测仪器设备，健全SCADA实时监测系统，制定事故快速反应和快速处理预案；实现管网安全运行调度和安全运行。通过应用研究成果加强科学管理，降低爆管事故发生率；逐年更新改造管网材料，提高管网抗御灾害能力，最大限度减少管网爆管事故隐患。

主要涉及爆管的维修和旧管道的修复改造更新方面问题。

2爆管与旧管道的修复存在的问题及解决办法

2.1爆管机理分析及对策

2.1.1连续浇筑铸铁管的材质及配件质量问题；

2.1.2小口径石棉水泥管在冬天易易导致爆管；

2.1.3管道客观上受到各种径向位移；

2.1.4管道接口刚性；

2.1.5土壤腐蚀导致爆管；

2.1.6排气阀设置不当、失灵和水锤作用。

2.1.7我国现行的《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2003）存在具体实施中缺乏技术方法，设计抗震烈度与实际灾害情况比较，尚欠正确，依据不够充分。

2.2解决办法

2.2.1对连续铸铁管给予评价而有控制有选择的使用

2.2.2对铸铁管的生产工艺和材质进行改进

铸铁管用作给水管有其耐腐蚀行的优越性，对现有材质应采取：

A．加强操作管理，提高质量，进行出厂二次泵检；

B．改用离心浇铸工艺，提高产品质量，消除内沟重皮；

C．采用离心工艺制造的球墨铸铁管，有显著的优点；

2.2.3积极探索采用新管材；

2.2.4接口向柔性发展；

2.2.4提高施工技术保证施工质量；

2.2.5精心设计周密考虑；

2.2.6妥善解决已埋在地下的质量欠佳的水管；

2.2.7协调好市政开挖施工，减少位移外来因素；