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摘 要：阐述了旧城给水管网改造的必要性，总结了改造应遵循的原则,并以南充市为例，对城市管网管线进行了布置。
关键词：给水管网；改造；原则
中图分类号：TU755文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）04-0299-02
1 旧城给水管网改造势在必行
几十年来，我国给水事业的迅速发展。各地城市均具规模，城市给水管网在其新建成的一定时期内，其供水能力是可以满足用户用水要求的。由于给水工程在工业建设和人民生活中占有重要地位，随着城市的发展、用水人口的不断增加和人民生活水平的日益提高，城市用水量急剧增长，给水管网供水能力逐渐不能适应用水量增长的需要，同时，由于给水管网规模的不断扩大、管线改造、铺设缺乏统一规划，大规模给水管网系统在管线连接、构筑物设置等方面存在诸多不合理之处，增大了供水能耗，并使部分供水区域水量欠缺、低压区不断扩大、供水安全性降低。这一系列问题成为我国各城市面临的供水管网扩建优化的重大问题和难题。城市给水设施属市政基础设施，给水管网是给水设施的主要组成部分。旧城给水管网改造对管网的安全运行、适用与经济至关重要。
2 城市给水管网改造的原则
(1)城市给水管网改造既要根据旧城改造规划所确定的原则进行,还应注重其对旧城改造规划的影响。城市总用水量包括城市居民生活用水、消防用水和市政用水(如街道洒水、绿地浇水等),而这些与城市的人口数目、工业发展规模、建筑层数和设备标准等规划内容有关。给水管线的位置和走向应符合城市规划的要求,尽可能沿现有道路或规划道路敷设,尽量避免穿越河谷、山脊、重要铁路等,并注意避开滑坡、塌方等地质条件差的地域。供水区范围应根据规划原则确定,并将给水管合理分布于全供水区,尤其注意高、远、偏等缺水地区。另一方面,道路规划网络和道路建设先后均须与管线建设相配合。
(2)充分发挥现有给水设施的供水能力。城市在不同的发展时期都建有相应的给水设施,这是因为在确定水厂建设规模时,一般是满足城市近、远期规划年限的用水量要求。给水设施具有初期投资大、财务收入有限、使用期长、项目投资回收期长等特点。对于运行良好的现有给水设施,充分发挥其供水能力,就是发挥其经济效益。
(3)投资造价最少。给水管网在满足各用户对水量、水压的要求以及考虑施工维修方便的前提下,应节省造价,减少投资,而不是追求简单的管线长度最短。
(4)切实可行。旧城改造规划常分为近期规划和远期规划,近期规划年限常采用5-10年,远期规划年限常采用10-20年,而旧城给水管网的改造设计则强调逐年实施的可能性,所以改造设计要根据政府部门对旧城改造规划的具体实施计划(如路网的改造等),确定逐年改造安排,做好经济估算,保证管网改造落到实处。
3 南充市管网改造
(1)南充市概况。南充市位于四川盆地中部，嘉陵江中游的西岸，幅员面积12470余km2，总人口近 700万。南充市中心是全市的政治经济文化中心和交通枢纽及物资集散地，现建成面积17km2，人口近30万。随着达成铁路的开通运营，成南高速公路的通车，南充市将成为该区域最繁华的经济文化交通中心。届时，嘉陵江以西城区的面积为43.4 km2，人口将达到49万。南充市地处浅丘，地势西北高东南低，南充市中心城区沿嘉陵江成带状分布，地势较为平坦。境内海拔216.5－439.6m，市内海拔为274.5m左右。
(2)供水情况。南充市两座水厂供水量为22万m3/d，可满足未来十年内预测年用水量。但由于管网不配套等原因，水厂没能充分发挥其作用，以致不能满足城市供水需水量。
(3)改扩建管网的必要性。根据该市供水管理部门提供的有关资料，南充市自来水公司拥有两座水厂，总供水能力为22万m3/d。南充市第一水厂经历次扩建供水规模达到7万m3/d；由于受场地限制，一水厂无扩建余地。南充市第二水厂供水规模扩大到15万m3/d。南充市供水管网直径100mm以上的供水管道长160多km，覆盖面积约20万km2。经历次扩建和改造，顺庆老城区及周边和嘉陵江区以形成较为完善的城市供水管网系统。南充市供水管网是近50年先后铺设的，没有进行过系统规划。在历次扩建改造中属于应急措施，缺乏长远规划且多不成环状，以至造成管网建设的随意性和不合理性，从而较大的影响了城市供水的可靠性和安全性。二水厂扩建投产后扩大了市区供水范围，城市供水管网必须作较大调整才能适应新的供水情况。此外，从1952年至今，部分管道使用时间长，锈蚀及结垢严重，曝管事故时有发生，居民生活水安全性较差。据估计南充市供水管网漏水损失率高达15％－20％。城区管网不配套，制约了水厂供水能力的发挥。现自来水公司供水能力以超过20万m3/d。虽然供水量有了保证，但由于城区供水管网不配套，整个管网未能形成合理的布局，因此保障供水成为南充市可持续发展迫切需要解决的问题。
总之，随着城区工业用水量不断增大及城市人口增长使得需水量不断增加。旧城区供水管网布置不合理、 管径偏小、管网老化及管段结垢现象严重、管网的暗漏现象普遍存的问题显得日益严重；新城区管网的敷设范围远小于远期城市发展范围，与新增城市自来水供水量不配套，且新城区供水管网多成树状结构，供水安全性差。因此必须对现有新、旧城区配水管网进行改造和新建。
4 南充市给水管网管线布置
做好管线布置的方案比较是改造的关键。本文根据上述原则及市供水管理部门提供的有关资料，由Flowmaster软件进行分析（结果见图1），分析结果表明该供水服务区地形高差超过70m，故采用分区供水。
（1）低压供水系统：地势最低距第一水厂最近的旧城区由第一水厂供水6万m3/d，形成低区供水管网。
（2）中区供水管网系统：地势较高的铁路两侧距水厂距离最远的地区（都尉坝）由一水厂供水1万m3/d；由第二水厂供水8.5万m3/d，联网形成中区供水管网。
（3）高区供水管网系统：对地势最高的地区由第二水厂供水6.5万m3/d，形成高区供水管网。
这样分区供水的优点：1.旧城区旧管网原供水压力不变，管网运行安全；2.全城供水管网工作压力基本上在0.3－0.55Mpa之间，管网运行安全可靠；3.合理利用各水厂的出水压力，管网中不需二次加压，水泵在水厂内集中管理，运营成本低，操作管理方便。
5 结语
本文在分析城市管网改造的必要性的基础上给出了城市给水管网的改造原则，以南充市给水管网为例给出了管线布置方案。
参考文献
［1］傅国伟.给水排水系统优化导论［J］.中国给水排水,1987,(3):49-53.
［2］宋序彤.中国城市供水排水发展特征及对策［J］,中国给水排水,2000,(1):67-85.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
关键词：给水管网；改造；原则
中图分类号：TU755文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）04-0299-02
1 旧城给水管网改造势在必行
几十年来，我国给水事业的迅速发展。各地城市均具规模，城市给水管网在其新建成的一定时期内，其供水能力是可以满足用户用水要求的。由于给水工程在工业建设和人民生活中占有重要地位，随着城市的发展、用水人口的不断增加和人民生活水平的日益提高，城市用水量急剧增长，给水管网供水能力逐渐不能适应用水量增长的需要，同时，由于给水管网规模的不断扩大、管线改造、铺设缺乏统一规划，大规模给水管网系统在管线连接、构筑物设置等方面存在诸多不合理之处，增大了供水能耗，并使部分供水区域水量欠缺、低压区不断扩大、供水安全性降低。这一系列问题成为我国各城市面临的供水管网扩建优化的重大问题和难题。城市给水设施属市政基础设施，给水管网是给水设施的主要组成部分。旧城给水管网改造对管网的安全运行、适用与经济至关重要。
2 城市给水管网改造的原则
(1)城市给水管网改造既要根据旧城改造规划所确定的原则进行,还应注重其对旧城改造规划的影响。城市总用水量包括城市居民生活用水、消防用水和市政用水(如街道洒水、绿地浇水等),而这些与城市的人口数目、工业发展规模、建筑层数和设备标准等规划内容有关。给水管线的位置和走向应符合城市规划的要求,尽可能沿现有道路或规划道路敷设,尽量避免穿越河谷、山脊、重要铁路等,并注意避开滑坡、塌方等地质条件差的地域。供水区范围应根据规划原则确定,并将给水管合理分布于全供水区,尤其注意高、远、偏等缺水地区。另一方面,道路规划网络和道路建设先后均须与管线建设相配合。
(2)充分发挥现有给水设施的供水能力。城市在不同的发展时期都建有相应的给水设施,这是因为在确定水厂建设规模时,一般是满足城市近、远期规划年限的用水量要求。给水设施具有初期投资大、财务收入有限、使用期长、项目投资回收期长等特点。对于运行良好的现有给水设施,充分发挥其供水能力,就是发挥其经济效益。
(3)投资造价最少。给水管网在满足各用户对水量、水压的要求以及考虑施工维修方便的前提下,应节省造价,减少投资,而不是追求简单的管线长度最短。
(4)切实可行。旧城改造规划常分为近期规划和远期规划,近期规划年限常采用5-10年,远期规划年限常采用10-20年,而旧城给水管网的改造设计则强调逐年实施的可能性,所以改造设计要根据政府部门对旧城改造规划的具体实施计划(如路网的改造等),确定逐年改造安排,做好经济估算,保证管网改造落到实处。
3 南充市管网改造
(1)南充市概况。南充市位于四川盆地中部，嘉陵江中游的西岸，幅员面积12470余km2，总人口近 700万。南充市中心是全市的政治经济文化中心和交通枢纽及物资集散地，现建成面积17km2，人口近30万。随着达成铁路的开通运营，成南高速公路的通车，南充市将成为该区域最繁华的经济文化交通中心。届时，嘉陵江以西城区的面积为43.4 km2，人口将达到49万。南充市地处浅丘，地势西北高东南低，南充市中心城区沿嘉陵江成带状分布，地势较为平坦。境内海拔216.5－439.6m，市内海拔为274.5m左右。
(2)供水情况。南充市两座水厂供水量为22万m3/d，可满足未来十年内预测年用水量。但由于管网不配套等原因，水厂没能充分发挥其作用，以致不能满足城市供水需水量。
(3)改扩建管网的必要性。根据该市供水管理部门提供的有关资料，南充市自来水公司拥有两座水厂，总供水能力为22万m3/d。南充市第一水厂经历次扩建供水规模达到7万m3/d；由于受场地限制，一水厂无扩建余地。南充市第二水厂供水规模扩大到15万m3/d。南充市供水管网直径100mm以上的供水管道长160多km，覆盖面积约20万km2。经历次扩建和改造，顺庆老城区及周边和嘉陵江区以形成较为完善的城市供水管网系统。南充市供水管网是近50年先后铺设的，没有进行过系统规划。在历次扩建改造中属于应急措施，缺乏长远规划且多不成环状，以至造成管网建设的随意性和不合理性，从而较大的影响了城市供水的可靠性和安全性。二水厂扩建投产后扩大了市区供水范围，城市供水管网必须作较大调整才能适应新的供水情况。此外，从1952年至今，部分管道使用时间长，锈蚀及结垢严重，曝管事故时有发生，居民生活水安全性较差。据估计南充市供水管网漏水损失率高达15％－20％。城区管网不配套，制约了水厂供水能力的发挥。现自来水公司供水能力以超过20万m3/d。虽然供水量有了保证，但由于城区供水管网不配套，整个管网未能形成合理的布局，因此保障供水成为南充市可持续发展迫切需要解决的问题。
总之，随着城区工业用水量不断增大及城市人口增长使得需水量不断增加。旧城区供水管网布置不合理、 管径偏小、管网老化及管段结垢现象严重、管网的暗漏现象普遍存的问题显得日益严重；新城区管网的敷设范围远小于远期城市发展范围，与新增城市自来水供水量不配套，且新城区供水管网多成树状结构，供水安全性差。因此必须对现有新、旧城区配水管网进行改造和新建。
4 南充市给水管网管线布置
做好管线布置的方案比较是改造的关键。本文根据上述原则及市供水管理部门提供的有关资料，由Flowmaster软件进行分析（结果见图1），分析结果表明该供水服务区地形高差超过70m，故采用分区供水。
（1）低压供水系统：地势最低距第一水厂最近的旧城区由第一水厂供水6万m3/d，形成低区供水管网。
（2）中区供水管网系统：地势较高的铁路两侧距水厂距离最远的地区（都尉坝）由一水厂供水1万m3/d；由第二水厂供水8.5万m3/d，联网形成中区供水管网。
（3）高区供水管网系统：对地势最高的地区由第二水厂供水6.5万m3/d，形成高区供水管网。
这样分区供水的优点：1.旧城区旧管网原供水压力不变，管网运行安全；2.全城供水管网工作压力基本上在0.3－0.55Mpa之间，管网运行安全可靠；3.合理利用各水厂的出水压力，管网中不需二次加压，水泵在水厂内集中管理，运营成本低，操作管理方便。
5 结语
本文在分析城市管网改造的必要性的基础上给出了城市给水管网的改造原则，以南充市给水管网为例给出了管线布置方案。
参考文献
［1］傅国伟.给水排水系统优化导论［J］.中国给水排水,1987,(3):49-53.
［2］宋序彤.中国城市供水排水发展特征及对策［J］,中国给水排水,2000,(1):67-85.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。