冷 震
（濟寧供水集團總公司）

　　摘要:本文分析了給水管道更新改造的必要性，提出了進行改造的原則、 方法和實施步驟，并結合工程實例進行了說明。
　　關鍵詞：給水管道　 更新改造　　 刮管涂襯　　 水力計算

　　城市的發展帶動了工業和生活用水量的增加，而部分早期鋪設的管道隨著時間的推移，運行負荷越來越重，供水能力已不能適應用水量不斷增長的需要，一些地區出現了水壓不足和水量欠缺的情況，在一定程度上影響了經濟的發展和社會的穩定。因此，除了設法提高現有供水設施的生產能力外，應及時對舊管道進行更新改造。

1、管道更新改造的必要性

1.1 管道漏失嚴重
　　給水管道漏水量的大小與管材質量、施工狀況、維護管理、鋪設年限、管道壓力等因素有關。部分管道，尤其是舊城區管道使用年限長、管材質量差、施工不合理，管內腐蝕嚴重，使管壁變薄，引起局部穿孔漏水，嚴重的則發生爆管現象，使水大量流失。根據日本所做的調查資料，在引起城市漏水諸多因素中，由管道腐蝕老化造成的漏水量占33.1%，可見舊管道漏失之嚴重。
1.2 運行動力費用增加
　　據研究，一般鑄鐵管和鋼管在使用10～20年后，粗糙系數n由原來的0.012增加到0.016～0.018，個別未涂襯的鑄鐵管高達0.025，水流阻力大大增加，能耗增大，動力費用增加。
1.3 管網水質惡化
　　使用年限較長的金屬管道由于內壁腐蝕、結垢、沉積，銹蝕物中含有大量的鐵、錳和各種細菌，使管網中的鐵、錳、濁度、色度和細菌等指標值上升，水質呈現一定程度的惡化。另一方面，穿孔、爆管等漏水的管道一旦出現負壓將造成污水侵入，使水質惡化。
1.4 管道超負荷運行
　　城市建設初期，給水管道多數按近期規劃設計，沒有考慮長遠發展需求，隨著城市的發展，用水量的增加，當初鋪設的管道就顯得緊張滯后，超負荷運行，不少地區水壓不足、水量不夠，影響了正常的生產、生活。

2、管道更新改造的原則

　　面對舊管道已無法滿足當前用水需求的情況，針對其存在的不足，必須對其進行改造，以推動城市建設的不斷發展。在改造過程中，應遵循以下原則：
2.1 符合城市發展規劃要求，立足近期發展，考慮遠期發展需求
　　管道根據供水區范圍內總用水量來確定，總用水量包括居民生活用水、市政用水和工業用水，而這些與城市的人口、工業發展、設備標準等規劃內容有關。管道的位置和走向要符合城市規劃的要求，盡可能沿現有道路或規劃路鋪設，并合理分布于供水區內。
2.2 盡可能發揮現有管道的供水能力，降低造價
　　管網建設投資巨大、使用期、投資回收期長，為節省費用，對一些仍有使用價值的管段要充分利用，發揮其經濟效益。
2.3 因地制宜，切實可行
　　管網改造要從技術和經濟、環境角度綜合考慮，制定切實可行的計劃，逐步實施。
2.4　 滿足用戶對水質、水量和水壓的要求

3、管道更新改造的基本方法

3.1　 適合進行更新改造的管道
　　3.1.1 輸水能力已不能滿足需要，而適宜更換為更大口徑的管道；
　　3.1.2 因街道拓寬等原因，該段管道的位置及埋深需作調整；
　　3.1.3一年內管道的維修費、賠償費和間接損失費之和達到該管段固定資產凈值的二分之一時；
　　3.1.4由于該管段時常發生爆管，影響大面積供水而引起重大損失或強烈反響，或引起交通事故嚴重堵塞和建筑物安全的；
　　3.1.5管道內壁腐蝕影響水質，或動力費用增加，按理論講應更換新管，但工作量很大，只能重點對腐蝕嚴重的進行恢復輸水能力。
3.2 更新改造的基本方法
　　3.2.1拆舊換新。對第一、二種情況常采用拆除方法，拆除原有管道后鋪設新管道，其材質、接口及防腐要求按新管道要求安裝。
　　3.2.2增敷平行管線。原有管道仍然使用，在其附近再新敷設一條管線。相對于第一種方法，新敷的管道直徑可能小一些，相對經濟一些。
　　3.2.3刮管涂襯。后三種情況的更新改造方法可分為兩類：刮管涂襯和內穿管法。如果原來管道結構強度仍滿足要求的，宜采用刮管涂襯方式。先把管內結垢清除掉，然后涂上水泥砂漿等涂料。如鋼管從強度上已滿足要求，即使有部分漏水小孔，刮管涂料除能恢復輸水能力外，也能堵住漏水小孔，適當增加強度和使用壽命。
　　3.2.4內穿管法。原有管道結構強度不足，可在原管道內插較小口徑的管道，這種方法比拆舊換新方法經濟得多，但是由于管徑變小，輸水能力也變小了，能否采用還要根據工程實際情況確定。

4、實施步驟

4.1 搜集現狀資料或做調查研究
　　管網系統包括管網、泵站、水池、水塔等，在使用過程中，其工作狀況不斷發生變化，因此必須搜集現狀資料，做調查研究，包括：用戶的組成和分布；近期和遠期的用水量；管道的材料、管徑、水力摩阻和使用年限；調節構筑物的類型、數量、位置；泵站工作狀況、水泵型號；水處理工藝；在不同用水量時，管網中具有代表性地點的水壓；原水水質和管網水質；管網漏水情況。這些材料有些是技術檔案材料，有些必須到現場實測。只有在掌握了給水管網現狀資料后，才能對管網具備的輸配水能力、其是否與凈化設施處理相配套、影響供水的瓶頸部位等進行綜合分析判斷。
4.2 整理調查資料
　　把搜集的資料和調查的結果加以整理，得出：給水系統工況圖，例如給水管網水壓線圖，在圖中顯示出有代表性的用水情況下（如最高、最低用水時）的水壓分布，并可繪制等自由水壓線圖，以顯示水壓不足的地區及流量和水頭損失過大的管段；分析水管內結垢和引起故障的原因；顯示管網的實際用水情況及泵站和水塔在供水時所起的作用；確定水泵和管網的聯合工作點，并可發現供水時電能是否有浪費的情況；了解取水構筑物的工作狀況，分析運行過程中供水量變化的原因。
4.3 進行管網水力計算
　　根據上述整理的資料，繪制管網系統的計算圖，并確定近期和遠期的節點流量。根據管材、管徑和使用年限，確定管段的水力阻力增長系數，計算各管段的實際摩阻。使用計算機進行管網水力計算，校正各管段摩阻和節點流量，直到計算結果符合現狀調查結果。考慮用水性質、用水比例，將集中流量和管段流量綜合計算為節點流量，要求節點流量準確地反映供水管網實際流量的分布狀況。管段的流速應控制在經濟流速范圍內。
4.4 提出改造方案并付諸實施
　　根據實測和計算結果，提出改造的方案。如水壓線過密的管段，因流量超過正常輸水能力，以致水頭損失過大，可提出放大管徑、增設平行管線、刮管涂襯的方案。然后對各種方案進行經濟技術比較，力求經濟、合理、可行、安全。
4.5 加強后期運行管理
　　管網改造完成后，要做好完整詳細的竣工圖，存檔保存，以備今后查用；重視用戶對水質、水量、水壓的反饋意見；生產中注意防止產生水錘；加強管網檢漏工作。

5、工程實例

　　車站東路南起火車站，北至紅星路，全長2276米。該路段原給水管線鋪設于七十年代，管徑DN200、DN300，管材為鑄鐵管、水泥管。隨著道路沿線工廠、生活區的建設發展，用水量越來越大，現有管線供水管徑偏小，負荷越來越重，并且鑄鐵管使用年限長，腐蝕嚴重，內壁積垢，輸水能力下降，管線改造勢在必行。1999年公司組織人員進行調查論證，提出幾套改造方案，最后選用拆除原管、鋪設新管的方案，管徑DN600，管材為球墨鑄鐵管，投資240萬元。針對原來消火栓偏少的情況，在改造方案設計中，每隔120米設置一個消火栓。設計施工要求依據《室外給水設計要求》（GBJ13-86）、《給水排水管道工程施工及驗收規范》（GB 50268-97）。新改造的管道自運行以來，運行良好，無事故發生。

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