浅谈再生水管网运行管理


    浅谈再生水管网运行管理 摘要:供水管网是供水系统的重要组成部分,且是隐蔽的工程,管理的难度较大。本文就再生水管网管理提出一些个人看法及观点,旨在如何克服被动管理、提高管理水平,有效、有序的解决在再生水管网管理里中遇到的问题,降低供水成本。 关键词:再生水、管网、运行管理 1.背景 水乃万物之本,地球上所有的生命体都依赖水而生存, 它虽然是可再生资源,但随着经济和人口的增长以及水源污染的加重,近年来世界上许多国家发生了水荒。 我国人均水资源年占有量仅为2500m3,只有世界人均占有量的1/4,为13个贫水国之一。目前,全国82% 的河流受到不同程度污染,65% 以上的人饮用受污染的水。我国有 300个城市缺水, 日缺水量为 1000~2000万立方米, 严重缺水城市有 50 个。特别是我国水资源时空分布不均匀, 使北方城市供需矛盾更为突出。鉴于此种情况,再生水产业作为一个新兴产业在全国各大城市被重视起来,再生水厂供水系统也如雨后春笋般出现在各个城市的供水系统里。 近些年,城市再生水供水系统的扩建重点,主要放在再生水厂及输水管线上,而再生水供水管网只是为了使新增加供水量输配至用户,对局部进行管线增改,基本上没有对管网整体改造单独立项实施的。因此,管网中带债太多,主要体现在以下几个方面: 管线爆破频率较高,管网漏水率居高不下,局部地段水压不足,用户端放出的水感观不好,浊度偏高,常有黄水干扰。为解决以上问题、加强再生水供水管网漏损控制、合理利用水资源、保持良好的管网运行状态、降低再生水供水成本、保证再生水用户的安全用水,提高供水管网的运行管理水平已成为各个供水企业的当务之急。 2.再生水管网管理模式 2.1供水管网的管理大体分以下三种模式: 2.1.1管网、营业分专业及业务范围进行分离式条状管理。 2.1.2以管段进行管网、营业块状承包管理。 2.1.3管网划区分块进行管网、营业统一小条状管理。 2.2管理模式的适用环境 2.2.1管网、营业分专业及业务范围进行分离式条状管理,适用于城市发展期的供水管网,我国各城市的供水管网均采用此类粗放式管理。 2.2.2以管段进行管网、营业块状承包管理,适用于城镇己达规模的供水管网,它具备管段流量检测的条件下进行经济核算的承包管理,目前在实际供水管网中还没有先例。 2.2.3管网划区分块进行管网、营业统一小条状管理,适用于城市发展成熟期的供水管网。目前在经济发达的国家中,大城市内大兴土木的建设期己过,供水管网己经形成,深化管网管理、深化为用户的服务是重中之重,因此一个大型供水管网分成若干块,进行经济核算的承包管理,已取得了良好效果,在国内也有个别城市进行了这方面的探讨。 2.3管网分块管理   一个大城市的供水管网覆盖了数百平方公里的面积,管道长达数千公里,在过去粗放型的分专业及业务范围条状管理中,往往出现一些环节、一些管道长期处于无人过问的状况。因此研讨管网深化管理的问题时,如何划定管网管理的最小单元是十分必要的。在环状管网中或在树状管网中,两个或多个控制阀门之间的管道为一管段,这应是管网管理的最小单元。在一管段中包括控制阀门、排气阀、放空排水阀门、测流、测压等附属设施,还包括用水户支管及水表。倘若这一管段的两端装有流量计,这一管段由一人承包,则通过流量计及水表计量的核算,可明确管理的成效;对相关附属设施的强化管理,既容易办到,也容易收到实效。 在目前的技术条件下,在每一个管段上都装上流量计是不现实的。但是将一个管段扩展到若干个管段,形成为管网的一个小区(块),由一个群体进行管网维护、用水户管理的承包,将是比较可行的。具体而言,也就是将现在的管网所与营业所合并后,分成若干个小区(块),独立进行核算管理,范围缩小了,有利于管理细化。   这种分块实质上把输配水干管也分解了,没有必要对现有管网的流向进行大的调整,对管网的优化运行是有利的。 2.1分块管理的优点 2.1.1 管理的范围缩小了,管网的现状与历史、相邻其它管线的情况就容易熟悉与掌握; 1.8.2 分块管理原则上不调改管网结构,动用的资金较少; 2.1.3 有利于对用水户的最佳服务; 2.1.4 有利于对管网的强化管理; 2.1.5 有利于对管理成效的经济考核; 2.1.6 有利于对管网技术改造的探索与落实; 2.1.7 有利于在分块管理部门间开展管理水平的竞争,削弱垄断性行业管理上的一些常见弊端; 2.1.8 有利于保持整个供水系统的统一调度,水资源的优化分配,管网建设的合理性。   总之,管网分块管理后,既不削弱原来统一管理的优势,又改善了管网统一管理的常见弊端,在城市供水系统基本形成的大中城市,是值得探讨的一项措施。若是城市建设还处于方兴未艾的发展期,管网不宜分块或不宜分块过小。 2.2分块管理的推行策略 2.2.1 先在管网中的边緣划定一个区块,进行管网与营业的统一管理,建立相应的管理机构及管理制度,积累经验。 2.2.2 逐步在管网中的边緣划出若干区块,进行上述的统一管理,进一步积累经验。 2.2.3 对整个管网进行分块的方案设计及可行性论证 ,统一认识的基础上逐渐推广。 2.2.4 管网亦可先分大块,改变原有管理习惯的前提下,再分成小块。 3.管材选择 由于再生水水源基本上为污水处理厂的二级出水,虽然经过混凝沉淀、膜等一系列的处理工艺,但再生水水质化学稳定性与自来水水质化学稳定性相比还是有一定的特殊性。所以,再生水管网选材要针对管材的特性、再生水水质化学稳定性、管材价格、市场成熟度等特点进行比对,慎重选择。 3.1 再生水水质化学稳定性的评价方法 评价管网水质化学稳定性常用到水质稳定性指数。水质稳定性指数是用来表示管网水的结垢或腐蚀趋势的,它主要分为两大类:一类是基于碳酸盐饱和程度的指数,如Langelier饱和指数(LSI)、Ryznar稳定指数和碳酸钙沉淀势(CCPP)等;另一类则是基于其他水质参数的指数,如Larson指数(LR)和饱和指数(SI)。选择两类指数中具有代表性的两种来评价纪庄子再生水供水系统的水质化学稳定性:Langelier饱和指数和Larson指数。 3.1.1 Langelier饱和指数(LSI) 该指数是Langelier根据碳酸钙溶解度平衡式提出来的,它是指水的实际pH值与该水在碳酸钙饱和时的pH值(用pHs表示)之差,它反映了碳酸钙是否会结晶析出,以此来判断水的结垢趋势。计算LSI指数需要测定水的含盐量、温度、钙离子浓度、碱度、实际pH值。LSI的表达式为: 式中:LSI——Langelier饱和指数 pH——水的实际pH值,用pH计监测 pHs——碳酸钙处于平衡状态时水的pH值,用常数表或图解法来计算。 当LSI>0时,在水中有产生CaCO3沉积物的趋势;当LSI<0时,水中CaCO3有溶解趋势;当LSI=0时,水中CaCO3既无结晶也无溶解的趋势,即水质处于平衡稳定的状态。Langelier饱和指数在计算的过程中只考虑了碳酸钙、碱度、含盐量和温度等的因素,所以该指数只能判断水中碳酸钙沉淀或溶解的趋势。 3.1.2 Larson指数(LR) 该指数是基于对铁的腐蚀速率研究的基础上建立起来的。SO42-和Cl-促进铁的腐蚀,而碱度抑制铁的腐蚀,三者之间的定量关系决定了水对铁的腐蚀速率。其表达式为: 式中,离子浓度均以mol/L计。 当LR不大于0.2~0.3时,认为对铁管的腐蚀相对稳定;当LR大于0.3时再生水对铁有腐蚀倾向。 3.2室外给水管材介绍 3.1金属管 现在推广应用较多的室外金属给水管材主要有钢管、给水球墨铸铁管、塑料管。 3.1.1 钢管 钢管有焊接钢管和无缝钢管之分;以防腐蚀性能来说可分为保护层型、无保护层型与质地型;按壁厚又有普通钢管和加厚钢管之分。   焊接钢管分为螺旋缝焊和直焊钢管,螺旋缝焊钢管分为自动埋弧焊接钢管和高频焊接钢管,直焊钢管又分为普通直焊钢管和不锈焊接钢管。无缝钢管按制造方法分为热轧管和冷轧( 拔)管,其精度分为普通和高级两种。冷轧(拔)管的最大公称直径为200mm,热轧管最大公称直径为600mm。无缝钢管还有不锈钢无缝钢管,不锈钢无缝钢管分为热轧、热挤压不锈钢无缝钢管和冷轧(拔)不锈钢无缝钢管两种。   无保护层型钢管,过去通常叫不镀锌钢管(黑铁管)。质地型钢管主要是指不锈钢无缝钢管和不锈钢焊接钢管,在室外大中管道给水上,由于造价、连接等原因未曾推广应用过。   保护层型(主要指的是管道内壁)现在有金属保护层型与非金属保护层型,金属保护层型常用的有表面镀层保护层型、表面压合保护层型。表面镀层保护层型中常见的是镀锌管,镀锌管也有冷镀锌管和热镀锌管,热镀锌管因为保护层致密均匀、附着力强、稳定性比较好,目前仍大量应用。而冷镀锌管由于保护层不够致密均匀、稳定性差,一般使用寿命不到5年就锈蚀,出现“红水”、“黑水”,铁腥味严重,各种有害细菌超过国家水质标准,各地已在生活给水管道禁止使用。表面压合保护层型按生产工艺不同也分为物理覆盖型复合钢管和化学爆破法覆盖型复合钢管,其中物理覆盖型复合钢管目前已生产的有不锈钢复合钢管、铜钢双金属复合钢管,都是利用物理的方法将受热软化薄壁不锈钢管或冷薄壁铜管通过一定工艺压合在钢基管内壁上。这两种管材的规格分别为DNl5 -DN300和DNl5-DNl50。物理覆盖型复合钢管管道连接多采用专用配件连接。化学爆破法覆盖型复合钢管有双金属复合管。   非金属保护层型有非金属涂层型与非金属衬里型两大类,《建筑给水钢塑复合管管道工程技术规程》(CECSl25:2001)(简称《钢塑技术规程》)把这两类钢管统称为钢塑复合管,并将钢塑复合管所依附的钢管基本材料不同又分为涂(衬)塑焊接钢管和涂(衬)塑无缝钢管。根据所涂(衬)的非金属材料不同,现行行业标准《给水涂塑复合钢管》(CJ/T120-2000)把给水涂塑复合管分为聚乙烯(PE)钢塑复合管与环氧树脂(EP)钢塑复合管,有的厂家还生产乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)钢塑复合管,《给水衬塑复合钢管》(CJ/T136-2001)把给水衬塑复合管分为聚乙烯(PE)、硬聚氯乙烯(PVC-U)、交联聚乙烯(PEX)、氯化聚氯乙烯(CPVC)和聚丙烯(PP)钢塑复合管。生产厂家从管道连接方式和配件的不同将钢塑复合管分为法兰式、沟槽式和螺纹式三种,按涂(衬)层耐热性分为热水用钢塑复合管与普通性或冷水用钢塑复合管。另外,依据涂层的方式不同有外镀锌与内涂层相结合型(沟槽式给水钢塑复合管、螺纹式给水钢塑复合管等)与内外全涂层型钢塑复合管(法兰式给水钢塑复合管)的区别。依据外涂层的金属材料不同衬塑复合钢管又分为外镀锌型、外涂塑型和外镀锌铝合金型衬塑复合钢管(厂家又叫合金钢塑复合管)。此外,还有一大类是注塑钢管,目前知道的有聚丙烯(PP)和聚氯乙烯 (PVC)给水钢管,但在《钢塑技术规程》中未予确认。钢塑复合管是一种比较好的防腐管材,钢塑复合管目前较大的管径有DN l25-DN300,在室外大中管道给水上使用受到一定的局限。   低压流体输送用焊接钢管与镀锌焊接钢管也有普通钢管和加厚钢管之区别。对焊接钢管来说,管壁加厚其承压能力随之适当提高,而相对无缝钢管类型管材来说,造价仍属低廉型钢管之列。无缝钢管主要体现在管壁厚度随多种档次和材质之分而承压不同。   我们知道,钢管的机械强度最好,可以承受高的内外压力,管身的可焊性方便制造各种管件、特别能适应地形复杂及要求较高的管线使用。易腐蚀是其最大缺点。但钢管内外防护处理得当,使用年限也很长。据介绍,上海杨树浦水厂一根 1m 直径的出厂管已使用60年,至今仍然很好。   目前国外已普遍使用承插式焊接接口的钢管,是传统钢管的第二代产品,它把传统钢管的对接焊缝接口改为搭接焊缝接口,提高了接口焊缝的质量,使环向焊缝减少应力集中,避免管道发生爆漏。在过河管、架空管等需要刚性连接的管道,可通过对承插口套入的搭接面进行角焊焊接,就可以得到高质量的刚性接口连接。 3.1.2球墨铸铁管  使用18号以上的铸造铁水经添加球化剂后,经过离心球墨铸铁机高速离心铸造成的管道,称之为“球墨 铸铁管”(Ductile Cast Iron Pipes),简称为球管、球铁管和球墨铸管等。  离心球墨铸铁管具有铁的本质、钢的性能,防腐性能优异、延展性能好,密封效果好,安装简易。最小抗拉强度:420/Mpa,最小屈服强度300/Mpa,最小延伸率7%,是供水管材的首选,具有很高的性价比。与PE管材相比,从安装时间上,球墨管比PE管安装更简单快捷,且安装后内外承压力更好;从密闭性和防腐性上来看,球墨管安装后的密闭性更好,也可以通过多种防腐手段提高防腐蚀性能;从水力性能来看,因球墨管规格一般指内径,PE管规格一般指外径,因为同等规格条件下,球墨管能实现更大的径流量;从综合安装维护造价来看,球墨管有着更加优越的性价比。球墨铸铁管的主要成分有碳、硅、锰、硫、磷和镁。内壁喷锌,水泥沙浆防腐材料等。在中低压管网,球墨铸铁管具有运行安全可靠,破损率低,施工维修方便、快捷,防腐性能优异等。 在高压管网,一般不使用,抗压力低。由于管体相对笨重,安装时必须动用机械。 球墨铸铁管在施工中主要以沟槽开挖为主,沟槽底宽应按下式计: B=D1+2(b1+b2)   式中:B—管道沟槽底部的开挖宽度(mm); D1—管道结构的外缘宽度(mm); b1—管道一侧的工作面宽度(mm) b2—管道一侧的支撑宽度(mm) 3.2非金属管材   常用非金属管材有玻璃钢管、塑料管和(钢骨架增强)塑料复合管几大类。 3.2.1玻璃钢管   玻璃钢管按制造工艺不同分为:离心浇铸型玻璃钢管和纤维缠绕型玻璃钢管。给水上常用的是属于纤维缠绕型的玻璃钢夹砂给水管。玻璃钢夹砂给水管具有管轻、强度好、耐腐蚀、水头损失小等优点,并且运输、吊装、连接方便。但管价较其他管材高,以及由于刚性较低,易损坏,管坑的开挖回填的要求高,专业性安装要求高,增加了安装费用。这制约了该类管的普及使用。玻璃钢夹砂给水管规格有DN25-3000mm的30多种,一般小于或等于DN400的玻璃钢管道不夹砂。使用压力范围为0.1-1MPa,而大于0.6MPa的产量较少。据已有的资料可知,综合比较给水玻璃钢管性能及各种费用,实际建设选用管径在DN500以上其优势更突出。 3.2.2塑料管   近些年,陆续出现了品种繁多的室外给水塑料管材。主要有:聚乙烯(PE)管、硬聚氯乙烯(PVC-U)管、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)管等。 1、PE管   PE管根据生产管道的聚乙烯原材料不同,分为PE63级(第一代)、PE80级(第二代)、PE100级(第三代)及PE112级(第四代)聚乙烯管材,目前给水中应用的主要是PE80级、PE100级,PE112级是今后我们应用原材料的发展方向,由于PE63级承压较低较少用于给水材料。也分为高密度HDPE型管和中密度MDPE型管,高密度HDPE型管要比中密度MDPE型管刚性增强、拉伸强度提高、剥离强度提高、软化温度提高,但脆性增加、柔韧性下降、抗应力开裂性下降。由于高密度HDPE型管应用较多,通常用高密度HDPE型管代表 PE管。   其优异的性能特点:(1)卫生条件好。PE管无毒,不含重金属添加剂,不结垢,不滋生细菌。(2)柔韧性好,抗冲击强度高,耐强震、扭曲。(3)独特的电熔焊接和热熔对接技术使接口强度高于管材本体,保征了接口的安全可靠。   据已有的资料可知,HDPE给水管道国内产品分PE80及PEl00两级,又各分SDR11、13.6、17.6、26和33系列,工作压力有0.4、 0.60、0.80、1.00、1.25、1.60MPa档次。公称外径dn有16- 1000 mm。   连接方式主要有电热熔、热熔对接焊和热熔承插连接。管道敷设既可采用通常使用的直埋方式施工,也可采取插入管敷设(主要用于旧管道改造中的插入新管,省去大开挖)。 2、PVC-U管   PVC-U管是由硬聚氯乙烯塑料通过一定工艺制成的管道。目前积累了较多的使用经验,技术也比较成熟。PVC-U管材不导热,不导电,阻燃。突出应用于高腐蚀性水质的管道输送,质量和经济效果达到最佳。   国内产品PVC-U给水管材主要规格有公称通径DNl5-DN700十多种。管材最高许可压力为O.6MPa、0.9MPa和1.6MPa三种规格。管道主要连接方法有承插式连接、粘结剂粘结。 3、ABS管   ABS工程塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种化学材料的聚合物。   其主要优点(1)耐腐蚀性极强。(2)耐撞击性极好。ABS管道能在强大外力撞击下,材质不破裂。(3)韧性强。   主要规格有公称通径DNl5-DN400十多种。管材最高许可压力为0.6MPa、0.9MPa和1.6MPa三种规格。应用于高标准水质的管道输送,质量和经济效果达到最佳。ABS管连接方式主要为冷胶溶接法。 4、(钢骨架增强)塑料复合管   钢骨架增强塑料复合管是以钢骨架为增强体,以热塑性塑料为连续基材,在自动控制生产线上将两者均匀复合在一起的一种新型双面防腐压力管道。基体原料为高密度聚乙烯、聚丙烯、交联聚乙烯,还可加入必要的添加剂、抗氧剂、紫外线稳定剂和着色剂等。增强体原料为优质低碳钢钢板网和低碳素结构钢丝网。按骨架形式可分为:钢板网骨架增强塑料复合管、钢丝网骨架增强塑料复合管。按基体原料可分为:钢骨架增强高密度聚乙烯管、钢骨架增强聚丙烯管、钢骨架增强交联聚乙烯。   该管的特点有:(1)较强的承压能力,钢板网骨架增强塑料复合管其管径de50-200,其承受压力1.00-2.50MPa;钢丝网骨架增强塑料复合管其管径de80-300,其承受压力1.00-3.50MPa 。(2)既有柔韧性,又有较高的强度和刚性。管道连接有电熔连接和法兰连接两种。管道连接工艺要求高,并且管材、管件等造价也比较高,这些也制约其大量推广应用。   PVC-U管、ABS管在专业设计手册中有详细资料。PE类管的室内管道工程技术规程今年上旬已通过审查。在价格上,PVC-U 管比HDPE管有优势。但是它刚性差,硬度高不易煨弯加工。   从1996年进行的全国城市市政公共设施普查结果可以看出:在城市供水管网中,DN500以下管道占87.18%(按长度计算);… …。其二,塑料管管径在一定范围,与金属管相比具有经济优势,随着管径增大,经济性下降;其三,大口径塑料管管件,由于生产投资大,生产企业很少,容易造成管件与管材不配套,给工程施工带来不便。因此,发展城市供水塑料管应以D N500以下为主。 4.管网运行状态的检测 供水管网运行状态的监测是一项十分重要的长期性基础性工作,是供水管网的维护管理的重要组成部分,应由供水管网主管部门制定单独部门负责,责成专业人员实施,保证本标准中的条文能够在实际的监测工作中得到贯彻执行。在供水管网监测的实际监测工作中,应在本标准的基础上,根据不同的设备仪表和监测地区的实际情况制定符合实际情况,便于实施的监测工作实施细则。对于供水管网有特殊要求或者采用特殊设备仪表的地区,可以根据实际情况制定相应的管网运行状态监测规范标准,但其实际效果不得低于本标准的规定。供水管网的监测工作处应执行本标准及配套标准的规定外,还应执行国家和地方现行有关法律法规和规范标准的规定。 4.1管网测压 4.1.1测压点的设置原则 1、每10平方公里供水面积内至少建立1处常设水压监测点,进行24小时连续测压。各水厂出水泵房也应建立常设水压监测点。 2、常设水压监测点应在整个供水管网平均分布,应能正确反映该地区压力分布情况,通常设置在地区主要管段的交汇点,或在地区主要干管上,施测管径一般在DN300以上(含DN300)。 3、 水厂出水干管在与其它大管径交接的节点通常比较敏感,应在这些点合理布置测压点。 4、 在多水源供水系统中,设置在供水分界线的测压点至少应为两个。 5、 为了勘察配水管网的供水能力,应在确保供水的地区、经常发生水压不足的地区或能考查调度质量的地区设置测压点。一般设置在中、小管径的配水管网上。 6、 针对集中测压或者临时测压,除了上述常设压力点以外,可根据其它供水服务需要设置临时测压点,在综合考虑合理布局和真实反映压力的条件下,一般选择DN300以上(含DN300)的干线。此外,可根据供水管网延线绿化洒水拴作为测压辅助。 7、 在选择测压点时,不能在进户支管上或大量用水户附近,以免影响测压结果的真实性。 4.2.2 测压设备仪表 1、 对于日常定点测压,采用普通压力表,压力表要在符合测量范围的情况下尽量使用小量程的压力表,以减小读数时的误差。 2、 对于集中测压或临时测压可以见压力表装在洒水拴或者用户龙头进行测压。 3、 测压时应将洒水拴管内污水或空气排尽,同时保证洒水拴与干网连接部分的支管上无用水,压力表与洒水拴的连接处不漏水。 4、在进行压力表测压时,要注意压力表的压力单位、量程和精密度,同时记录测量者姓名、压力表编号、测量时间和地点等情况,以备查询。 5、 对于不同的监测要求,可以根据实际需要选用合适量程和精度的仪表。一般选择量程0.4或0.6MPa,精度1.5级。 6、 各种压力监测仪表,应防止剧烈震动,定期进行校验,保证压力测定的准确。 4.1.3日常监测 1、对于供水管网的常设压力点,要对测压点数据定时进行抄收,对抄收数据进行分析和存档。 2、对于特殊供水时期要适当加大数据抄收的频率,保证供水压力符合供水要求。 3、 服务压力应保持在0.18 MPa以上,月平均服务压力应保持100%。 4、 管网压力合格率=各测压点测定压力大于0.18 MPa的次数/各测压点测压总次数。 5、 计算各测压点的日平均压力,应取当天最低值为该日平均服务压力,与标准比较,对数据进行归档。 6、 月末填写《月管网合格率》报标并归档。 7、 及时将日常测压中发现的异常情况通知调度部门,分析原因并作为管网调度的依据。 4.1.4集中测压 1、 每年对供水管网进行集中测压。 2、 集中测压工作尽量在每年的用水高峰期进行,测量的具体时间应根据实际需要选择,最好安排在当天用水的高峰期进行。 3、 集中测压前24h,由主管部门下达集中测压通知。 4、 监测人员须在规定时间内完成供水管网的集中测压工作,并将测量数据进行分析存档。 5、 分析人员将上报数据就分析结果绘制供水管网等压线图和压力面积图。 6、 集中测压结束后,填写《年集中测压汇总一览表》。 4.1.5水压监测数据的处理 1、 绘制等压线图 1)、压力单位统一为“MPa”。 2)、等压曲线绘制方法: ——把已换算好的压力值,按其所在位置标注在比例为1:10000以上的全市供水管网图上; ——每个监测点旁应注明编号,压力表读书,可根据实际需要标注其它信息; ——根据实际情况设定0.01 MPa——0.05 MPa为压力差,将相同的压力数连接起来,即形成一幅等压线图。 3)、在绘制等压曲线图时,需要考虑修正的部分包括: ——临时测压点瞬时测压数据,需要根据附近的压力表变化规律修正到压力最低时刻的压力值。 ——应考虑地面高低起伏对压力值的影响。 4.2管网测流 管网测流是复核管网运行状况的重要依据,管网测流如同测压也存在固定及临时两种测流点。管网中可在固定测压点附近来设立固定测流点,将相关的测流数据一并发至中心调度室,这有利于绘制管网各个时段负荷分布图、管段流速变化图。临时测流点可利用管道的测流井、过河明设管段检测瞬时或24小时流量值,可查明管段的负荷、流速,为管段清洗、检漏及检测内阻率提供数据。 4.2.1 测流点的布置 1、 测流点应尽可能现在主要干管节点附近的直管上,且应设置在干管的来水方向。 2、 如需在直管上设测流点,一般在三通设两点,四通设三点。 3、 测流点应尽量靠近管网节点位置,但要距闸门、三通、弯头等管件30-50倍管径的距离,以保证管内流态的稳定和测数的准确性。 4.2.2 测流设备仪表 1、 常用的测流仪表器为毕托管,便于携带,可直接测出管内水流状况。 1)、 在使用毕托管前,应对其进行清洗消毒,以免对管网供水产生污染。 2)、在使用毕托管前,应注意保护插入部分免遭碰撞,防止铜管口变形,以保证监测精度。 3)、 每年应由专业部门对毕托管进行一次检测和校定。 2、 插入式电磁流量计 1)、测量点一般应在距管壁D/8(D-管道内径)或管中心。 2)、测量点来水方向必须有长于25D(测量点再管中心)或50D(测量点在D/8处)的直管段,去水方向必须有长度大于5D的直管段。 3、便携式超声波流量计 1)、适用于均质管材,使用时应避免电磁干扰。 2)、测量点附近应有不小于10倍管径的直段管。 4.2.3 测流的工作程序 1、日常测流 1)、管网监测主管部门按照供水管网分布情况制定全系统管网测流计划。 2)、管网管理部门按照管网测流计划,每年定期对供水管网的流速进行测定,并填写《管网流速测定表》,依据《流速测定表》计算管网的流量、流向等。并填写《流量汇总表》 2、 集中测流 1)、时间安排同集中测压的安排。 2)、管网管理部门在集中测流前制定集中测流计划 ,并及时通知各执行人。 3)、各执行人在制定时间内完成测流工作,并将测流结果反馈给管网管理部门。 4)、管网管理人员对测流数据进行分析计算,存档备查,作为供水调度依据。 4.2.4 测流数据的处理 1、 若使用毕托管测流,应根据测流数据,采用等面积计算法或者算数平均法求得管网流速、流量以及流向。 2 、将测得的流量与管径的经济流量或者额定流量比较。 1)、如实测流量低于管道经济流量或者额定流量,则该管段尚有供水潜力。 2)、如实侧流量显著高于其经济流量或者额定流量,则该管段负荷较大,应进行调整。 4.3管网水质监测 再生水从水厂到用户,要经过较长的管道,往往需要几个小时乃至几天。管网实际上是一个大的反应器,出厂水未完成的化学反应将在管网中继续进行,并且含氯水与管壁发生新的接触,有可能产生新的反应,这些反应有生物性的、感官性的以及物理化学性的。 管网水质就是产品的质量,是用户安全用水最直接、最重要的指标,所以必须每天进行检测。 4.3.1监测点的布置 1、 管网主要输水管网或区域性主要输水管网上应设置水质取样点 2、管网水利条件不利处,易发生死水段应设置水质取样点 3、 管网末端及水质易发生恶化区域应设置水质取样点 4、 用户用水点个数≥1000个时应设置1个水质取样点; 5、 用户用水点个数在1000-10000个范围内,每增加1000个用水点,相应增加1个水质取样点 6、 用户用水点个数>10000个时,每增加500个用水点,相应增加1个水质取样点。 7、 大型工业、社区、学校等用户应在市政入口处设置水质取样点 4.3.2水质监测程序 1、管网管理部门按照管网分布情况制定全系统管网水质监测计划。 2、人测人员按照管网水质监测计划,定期对全市供水管网的水质进行检测,并填写《供水管网水质监测表》。 3、管网管理依据《供水管网水质监测表》,将测定数据与标准参数进行比对,并将结果写入《水质分析报告》,进行归档。 5.供水管网的巡视、稽查 5.1管网的巡线管理 5.1.1巡视路线: 1、根据再生水输配水管线的区域特征与路状情况制定相应的巡视路线。 2、 巡视路线涵盖再生水居民小区的采用人工巡视。 3、巡视路线沿线用户少或线路垂直距离较长的采用机动巡视。 4、 特殊时期要对特殊路段及供水区域进行重点巡视。 5.1.2 掌握情况:要求巡线人员掌握管网现状运行情况,特别是要详细掌握中水管道的走向、直径、位置、埋深和工作压力,管道周围的土质类别,地下水位,管道运行年龄,检修情况,各用户单位在主管上引接支管及管道节点情况,地下设施情况,各闸门方位,闸门间的相互关系,各用水设备及用水点的布局情况,这是独立进行常规检查的基础。 5.1.3 检查重点:检查管道、闸门、排泥阀、排气阀、测量测压点、地表水表、取样口和闸门井等有无被压、被挖、损坏以及由用户私接乱改的情况,特别是在管道返修以及基本建设施工的地方,更要经常巡查有无堆放白灰、砂子、碎石等建筑材料,以防雨水将他们冲入井内淹没闸门,或者大石头损坏井盖碰坏闸门。另外,要沿管线检查地面有无浸水、积水等现象,发现后作出判断。如果是中水管路问题,应及时通报进行检修。 5.1.4 将整个管网分成若干个区域,采取专人专区办法,进行持证巡视,对其所负责区域内的管道及其附属设施要做到按规定周期巡视,并做好记录,做到不漏巡,及时反馈信息,解决问题。巡视周期可安排为: 1、小区及主次干线巡视两次一星期,各类井室每月检查一次。 2、 市政工程现场巡视每天一次。 3、 长输管线每周巡视一次,各类井室每月检查一次(如无市政和再生水施工)。 4、 过河管、过铁道拉管两侧要求设置检查井,根据实际情况进行定期检测,但是至少每年检查一次。 5.1.5 平时巡视时,发现地面有积水或湿印痕迹,井室有清水溢出,干燥天气杂草茂盛,冬季局部路面积雪融化比较早等情况,必须立即检查附近的水管及其他的中水设施,发现问题,及时上报有关主管部门。 5.1.6 严禁在中水管线上施工刨槽取土,避免因覆土减少发生冻管或压坏管道的事故发生。发现问题。及时上报有关主管部门。 5.1.7 严禁有因施工而使管道暴露的情况。发现此类情况,立即上报有关主管部门。 5.1.8 严禁在中水管线附近进行挖槽施工,防止发生溜坡和塌槽事故。发现问题,及时上报有关主管部门。 5.1.9 管线附近不得有搅拌机、汽锤打桩或轨道塔吊等设备进行施工。发现此类情况,立即上报有关主管部门。 5.1.10 严禁中水管道附近(间隔2m以内)有厕所、化粪池、粪坑等污染源。发现此类情况,立即上报有关主管部门。 5.1.11 严禁有私自将饮用水管线、加压设备与再生水管道连通的现象,发现此类情况,立即通知稽查部门。 5.1.12 严禁发生中水管线被砌入下水道井、电缆井或其他设施中的情况。发现此类情况,立即上报有关主管部门。 5.1.13 掌握本区域内新装、改装中水管道走向位置以及与现有管网连接并网的情况,并了解其安装质量。 5.1.14 严禁管线及管线上的附属设施有被圈、压、埋、占的现象。发现此类情况,立即上报有关主管部门。 5.1.15 严禁各类井室的井盖有缺损、丢失和井室不配套的情况。发现此类情况,立即上报有关主管部门。 5.1.16 井室必须与路面同高(要求高出地面的特殊的井室除外),不得存在严重裂缝、塌陷及井圈严重移位的情况,发向此类情况,立即上报有关主管部门。 5.1.17 井室内不得有杂物堆积、污水横流的情况。发现此类情况,立即上报有关主管部门。 5.1.18 井室内的各种闸门必须运行正常,严禁出现部件锈蚀、损坏、缺少以及漏水的情况。发现此类情况,立即上报有关主管部门。 5.1.19 对露明、架空、穿越铁路特殊管段安全的巡视 1、 对露明管线的勘察的标准是勤看。尤其在大雨过后,必须检查支墩有没有被冲刷、新安装管线沿线有没有塌陷的情况。每年冬季以前应普遍察看保温层的完整程度。另外,严禁在管线的桩基、砖基辅机取土。 2、 架空管的基础(桩基及支墩)不得有腐朽、下沉、开裂等现象。假设在桥上的管线的吊管零件不得有松动、锈蚀等情况。 3、 凡穿越铁路或其他建筑物管沟的检查井不得有漏水现象,必须定期(一年至少一次)打开检查。 5.1.20 每年入冬前做好管道及附属设施的防冻巡视,各种设施(闸阀、蝶阀、排气阀、水表和测压装置)井室应保持完好并填满有效的防冻材料;架空和无井室的管道及附属设施, 必须选用有效防冻材料进行处理。 5.1.21 再生水工程施工单位在地下管线附近的区域施工时,巡视工作包括以下几个方面: 1、 再生水工程施工单位必须出示合格、齐全的手续,同时向巡视部门提供施工内容。当施工手续不具备时,巡视人员应及时报稽查部门。 2、 市政工程施工时,巡视人员应及时告知中水管线位置,并且与施工方负责人签订《安全协议书》。 3、 在施工过程中,巡视人员不仅要绘制简图或示意图,而且应随时向主管部门反馈落实情况。 4、 发现工程漏水问题,巡视人员应立即制止施工单位继续施工,并及时报相关的主管部么年,直径300毫米以上的工程漏水报稽查部门。 5、 发现观望设施损坏等危及管道安全的情况时,经与施工方协商,责成施工方负责采取加固或避让措施。得以解决的,巡视人员进行旁站监督。 5.1.22 巡查河边、湖塘边管道,查看岸边有无清水渗出,沿岸土壤有无向下塌陷现象。 5.1.23 考核水表应运行正常,用水户的水表节点不得有漏水现象。每周定期与管片内小区物业、所属街道进行沟通。了解用户用水情况,核对用户用水合计量和考核水表记录的用水量,发现实际用水量与考核水表记录水量相差悬殊等问题时,应立即向有关部门及稽查部门,同时做好记录。 5.1.24 片内市政施工动态信息,必须及时发现、反馈、上报公司相关主管部门及稽查部门,同时做好记录。 5.1.25 发现非法盗用、转供、破坏公共中水设施的案件应及时报相关主管部门及稽查部门。 5.2管网的稽查管理 5.2.1 稽查内容 1、对再生水管网新建、改建、抢修等工程实施监督和检查。 2、监督和检查新装业务受理、施工、转单等环节的工作质量、服务标准。 3、检查中水单位在水表装、改、移、换、卸等方面工作执行情况。 4、检查营业部门在减免水量、水费收缴等工作执行情况。 5、稽查中水企业职工住采取不正当手段与用户联手损害企业利益,谋取私利等问题。 6、检查临时水表使用情况。 7、处理用户来信、来人、来电等举报服务质量问题。 8以中水企业名义擅自承接再生水工程设计、施工并得到报酬等违章行为进行稽查。 5.2.2 工作职责 1、稽查人员定期学习有关法律法规文件,掌握《城市再生水条例》,熟知产水、中水、营业等环节工作程序和工作标准。 2、 稽查部门建立工作日至登记制度,稽查人员必须将对内稽查、对外执法情况及处理结果如实填入工作日志,并定期汇总,统一存档保管。 3、 接到举报后必须在24小时内到现场核查,48小时内拿出处理意见,一周内办结。遇有特殊情况需延长时间的,应向主管部门汇报。 4、 重大突发事件,应立即赶赴现场,即使处理问题。 5、 稽查执法部门根据不同时期的工作重点对相关业务进行工作质量随机抽检。 6、 凡危及中水管网安全运行的各类行为,稽查人员应按照相关规定,制止其继续实施危害行为,并进行执法。 7、 接到举报,发现单位或个人私自将非饮用水管线、加压设备和公共中水管道连通的,稽查人员不仅要求相关负责人拆卸非法管线和设备,还应对其进行执法。 8、 接到举报,并且确定在中水管网区域内施工的单位没有手续或手扶不全时,稽查人员应要求施工单位马上停止施工,并对其进行相应的执法。 9、 稽查部门应及时掌握中水管网区域内市政施工的动态信息,并且要求适时的到场进行察看,发现违规现象,立即采取相应措施。 10、认真追查非法盗用、转用、破坏中水设施,擅自拆除、改装、留用或迁移中水设施等事宜,对相关负责单位或负责人进行稽查,情节严重的移交司法部门处理。 11、对未经中水主管部门许可,擅自动用中水设施的行为进行稽查和执法。 12、对任何形式的盗水行为,应移交司法机关进行处理。 13、稽查到的漏户,处理完的违法用水户,要及时通报营业管理部门 14、对发现的问题,由稽查执法人员填写《稽查执法问题报告反馈单》并送至有关责任部门或单位,由双方共同认定、签字。 15、设计城市设施建设配套费、再生水工程建设费、管网设施的损失费等问题,由相关部门确认,按照《关于违章用水行为的检查、处罚、管理规定》执行。 16、稽查部门应随机或根据举报抽检工作人员违纪行为,并做出相应的处理。 17、如果行业内存在私自改变用途设计规范及越权审批和改变用户用水性质等违纪行为,稽查部门调查清楚情况后,进行相应处罚。 6. 管网检漏 压力变化、加固措施不当、施工质量不合格和外力破坏是中水管道漏损的主要原因。对于明漏,用直接观察法,通过观察漏水迹象判断漏水的位置。对于暗漏,目前行之有效的检漏方法包括听音检漏法、相关检漏法、漏水声自动记录检测法、分区检漏法和探地雷法。 供水管网检漏时,必须清楚地知道地下管线的实际走向、材质、管径、水压及使用年限等以及检漏现场是否有其他管线,如电力和通讯电缆、下水管道、煤气管道等。 6.1 听音检漏法 6.1.1阀拴听音法 用阀拴听音法纪念性漏水点预定位时,直接把听漏棒或电子放大听漏仪放在管道暴力点(如阀门及暴露的管道等)测听从漏水点产生的漏水声,查找漏水的线索和范围,进行漏点预定位。金属管道漏水声频率在300-2500赫兹之间,非金属管道漏水声频率在100-700赫兹之间。测听点距漏水点位置越近,测听到漏水声越大。 6.1.2地面点听音法   漏水点预定位后,用电子放大听漏仪进行精确定位。沿漏水管道走向以一定间距逐点测听比较,地面拾音器越靠近漏水点,测听道的漏水声越大,在漏水点上方达到最大。拾音器放置间距与管道材质有关,金属管道间距为1-2米,非金属管道为0.5-1米,水泥路面间距为1-2米,土路面为0.5米。听音法需要在深夜进行检漏,以避免外部噪声的干扰。 6.2相关检漏法 相关检漏仪有很好的灵敏度,对于大口径管道、噪音充斥、深度埋设的管道以及上方有杂物的管道等都可进行作业。主要适用于寻找疑难漏水点,不适用于巡查漏查。在管道有效检漏长度内,要求两端都有外露的水管和附件,若没有,则要定位钻孔,将钢纤接触管线并将传感器放置在钢纤上。相关检漏法对有效检漏长度有一定要求:金属管不宜超过200米,非金属管的有效检漏长度长度更短,不容易检测出环状断裂并错位的管道的漏水。 6.3漏水声自动记录检测法 这种检测法要求把自动记录仪放置在管网的不同暴露点,如闸门。自动记录仪能够按预设时间同时自动开关,记录管道各处的漏水声信号,而记录的信号经数字化后自动存储,并通过专用软件在计算机上进行处理,快速探测装有记录仪的管网区域内是否存在漏水。计算机软件能够根据记录仪记录的噪声强度和频繁度来判断在记录仪附近是否有漏水现象,同时自动识别并绘制而维或三维图。一起放置距离视管材、管径等情况而定,金属管道可选200-400米的间距,非金属管道间距应在100米之内。 6.4分区检测法 允许短期停水的局部区域,可使用分区检漏法。分区检漏法主要应用流量计测漏。首先关闭与该区相连的阀门,使该区与其他区分离,然后用一条消防水带一端接在被隔离区的放水口上,另一端接到流量计的测试装置上;再将第二条消防水带一端接在其他区的放水口上,另一端接流量计的测试装置上,最后开启消火栓,向被隔离区管网中水。借助流量计,测量该区的流量,可得到某一压力下的漏水量。如果有漏水,可通过依次关开该区的阀门,发现漏水管段。 7.计算机技术在管网管理中的应用 7.1 地理信息系统(GIS) 地理信息系统(GIS)是研究和管理空间数据的技术系统。在计算机软、硬件的支持下,GIS通过对空间信息的采集、存储管理、查询检索、综合分析、辅助决策和多种输出,显示出强大的空间信息管理功能,愈来愈多的应用于各个领域。尤其是近年来,随着基础设施信息管理逐步实现计算机化,愈来愈多的城市选用 GIS为基础支撑软件,建立地下管线信息管理系统其优势在于: 1、实现了管理模式的现代化,采用计算机存储管线信息,淘汰了传统的纸介质图纸,大大缩小了存储空间,利用GIS进行图档管理,管线的图形数据、属性数据兼而有之,其各种查询统计功能的快捷、方便以及管理的效率,是传统人工管理难以比拟的。 2、实现系统动态更新,使用GIS 进行管线信息管理,将动态管理机制引入了地下管线的管理工作。无论是街区背景的变化,还是管网扩建改造的信息,均可随时添入系统,更新现状信息库,使系统保持较好的现势性。 3、利于科学决策,使用计算机进行信息管理,实现资源共享,避免重复建设。而且以GIS为核心的信息管理,具有网络分析工具,可对各种事故做应急处理,提高了决策的科学性。 总之,利用计算机及其先进的GIS技术,建立城市地下管线信息管理系统,已成为现代化城市科学管理的必然趋势。 7.2 GSM监测系统在管网系统中的应用 再生水管网的建设速度快,再生水用户的规模大,管网流量、压力监测点分布较广,对管网的工作状况,运行参数的监控与控制,一直是再生水管网管理的一项重要且困难的工作。管网的运行过程中有大量的数据需要工作人员及时的采集和记录以供管理部门及时的做出决策管理生产。如果这些数据都要人工采集记录的话,必然给工作人员带来巨大的工作量,而且效率低,误差大,而且影响数据的实时性不能对管网进行实时的监控,更无法了解管网的现势性和运行工况。如此,不能及时发现管网漏损及故障位置,无法适时制定相关措施,降低管网的漏损率和经济损失。 为提高管网管理水平,降低管网的漏损率,使管网处于最经济状态运行,并给予用户更优质的服务,利用GSM(全球移动通讯系统)远传技术,结合再生水管网管理信息系统平台,建立压力、流量在线监测体系,能够对压力及流量的数据进行在线的分析和整合,对各个生产环节进行实时参数与故障监控、检测、实施智能化监控与管理。GSM远传系统软件功能应用方面主要体现在以下方面: 1、利用远传压力表和远传流量计通过短信的方式及时收集水厂清水池、出水泵房及出厂流量计和压力表的实时数据(源水点数据); 2、同时收集管网各个监测点的实时数据(市政管网数据); 3、通过远传监测功能模块,存储分析所得实时数据,形成实时曲线图。其主要表现为用水量实时曲线以及压力值的实时变化曲线; 4、将不同监测点位所得数据,在同一图表中,利用不同颜色曲线同时显示,能够更直观的将各个监测点位的信息变化以图表的形式显示; 5、GIS信息系统可就对应的监控点数据读取、显示,根据检测数据建立管网各节点压力、流量数据模型,应用于管网调度及管网安全 6、调度中心与不同应用的客户端,都可以在线访问监测系统,查看读取相关数据表格,能为日常工作提供方便; 7、远传监测系统可以以分时段、分区域、分种类等不同形式统计打印历史数据报表; 8、根据每天传递的水量数据,自动绘制水量综合曲线图,用以分析用水类型及用水变化。 8.管网停水率的考核   供水管网24小时连续输配水是供水企业的一项重要的服务指标,但管网局部停水又是经常出现的问题,管网的深化管理的一个重要考核指标就是降低管网的停水率。管网停水率可按以下算式计算:   S=(Σl·h)/(365·24·L)   式中:S-年管网停水率(‰);      l-年内每次停水管段(DN≥75mm)总长度(m);      h-年内每次停水小时数(h);      L-年初管网(DN≥75mm)累计总长度(km)。 降低管网的停水率,有以下主要措施: 1、敷设新管道时尽可能安排好分支预留管的阀门安装; 2、尽可能推广不停水引接分支管技术来发展用水户; 3、尽可能推广不停水增设控制阀门的技术,避免更换控制阀门的停水; 4、加快管网的更新改造,减少管网故障机率; 5、强化管线设计、施工及材料的质量管理,减少管道故障修理; 7、严格管线停水方案的审核,适当提高工程施工停水的赔偿费用,对少停水或不停水的工程措施给予奖励; 8、加强管网巡线管理,主动排除管线事故苗子,减少管网爆管次数; 9、推广管道快速抢修技术,增大抢爆施工中排水能力,缩短管道停水时间。 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    知己游

    贡献于2020-03-24

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