隨著城市經濟的不斷發(fā)展,人口眾多、水廠處理規(guī)模較小、水處理設備老化、供水能力不足的問題日益嚴重,市政供水設施不能適應城市快速發(fā)展的需求,嚴重影響了城市社會經濟的發(fā)展和居民的日常生活。解決城市供水問題,建水廠、更新水處理設備和進行城市供水管網的新建、改造和擴建非常必要。而目前,市場上供水管材的規(guī)格品種很多,性能各異,價格差異較大,應如何選擇管材才能既適用又經濟呢?下面就這一問題舉例如下:
某縣城供水存在的主要問題
1供水能力不足,供需矛盾突出
凈水廠各處理構筑物及設備的規(guī)模僅為3200m3/d,最高供水量也只能達到3600m3/d,而對縣城現(xiàn)在的需求量6000 m3/d也只是杯水車薪。水廠處理規(guī)模較小,水處理設備老化,供水能力不足的問題日益嚴重,時有發(fā)生斷水現(xiàn)象。
2配水管網了老化,供水安全可靠性低
現(xiàn)有城區(qū)建有規(guī)模較小的樹枝管網,供水主管勉強能應付城區(qū)供水,環(huán)網尚未形成規(guī)模,水廠之間、片區(qū)之間供水調節(jié)性差,供水可靠性低。
城區(qū)供水管網雜亂、管徑偏小,配水管道多為DN100~DN200的球墨鑄鐵管、鋼管,以及更小管徑的鍍鋅鋼管。大小不配套,“瓶頸”現(xiàn)象嚴重。由于使用年限長,缺乏有效的維護和管理,導致局部管段陳舊破損,城區(qū)時常停水。
3人均用水水平低下
現(xiàn)在該城最高供水量僅為3600 m3/d,遠低于省內類似城鎮(zhèn)的用水水平。
取、輸水工程、凈水廠工程、配水管網工程3部分,其中,給水管網是給水系統(tǒng)中造價高并且極為重要的組成部分,見下圖:
原水輸水管道走向為:由水庫隧洞主管某處的出口的弧形工作閘后,設潛孔式平板閘門和取水渠道,再接DN600管道至輸水隧道口管,經30.6km管道至新建水廠。該輸水管道工程約占整個工程投資的一半,是整個供水工程的核心和重點。
水庫常水位與新建水廠高差約為400m,經調節(jié)水池穩(wěn)定水量后,全重力輸水,管徑以DN350為主,在地形起伏較大、負坡大處選用DN400口徑的管道。
新水廠清水池與城市管網最低點高差170m。本管網工程充分利用地形高差,減小管網管道管徑,增大管網管道水頭損失,降低管網管道自由水頭,最終達到安全供水。
給水管網鋪設沿現(xiàn)有及規(guī)劃道路布置,管頂覆土厚度不小于0.7m。
選用管材在有利于供水水質的提高、供水安全可靠、工程投資較低等原則下,應著重對鋼筋混凝土管、UPVC塑料管、球墨鑄鐵管和鋼管等幾種管材進行比較分析,工程依據各種管材的性價比、適用地形及可行性研究等選用管材為:
1輸水管網
原水輸水管線總長30.6km,綜合考慮原水輸水管所經過的地形、地質,為保證水廠供水安全,當工作壓力0≤ P≤3.5MPa時,管材選用球墨鑄鐵管,K9級,承插柔性(T形橡膠圈)接口連接。給水管道采用球墨鑄鐵管,能保證配水水質,加快施工進度。
當工作壓力P ≥3.5MPa時和局部特殊地段,管材選用鋼管,壁厚有10~12mm幾種,焊接連接。因為鋼管耐高壓、耐震動、重量較輕、單管長度大,接口方便。
根據水庫與水廠的高差,把富余的水頭消耗在管道上,因此,根據不同的地形、地段,分別選用DN300,DN350,DN400三種管徑。
2給水管網
對管徑大且壓力高的輸水管,選用球墨鑄鐵管。球墨鑄鐵管強度較高,抗腐蝕性能遠高于鋼管,同時,球墨鑄鐵管的重量較輕,發(fā)生爆管、滲水和漏水的現(xiàn)象很少,可以減少管網漏損率和管網維修費。所以,給水管網主干管管材為球墨鑄鐵管,管道的接口采用滑入式橡膠圈密封接口。最大工作壓力為0.8MPa,管徑DN100~DN500共6種。
管徑小于DN100的市政供水支管的管材,選用UPVC給水塑料管,因DN20~DN315的硬聚氯乙烯管便宜,規(guī)格、管配件和閥門較齊全。