保證城市供水水質(zhì)的管道施工技術(shù)及應(yīng)用

陳美萍

(泉州水務(wù)工程建設(shè)集團有限公司，福建 泉州 362000)

0 前 言

城市供水管道施工中，影響供水水質(zhì)的因素很多，包括優(yōu)質(zhì)新型管材的選用，供水管網(wǎng)改造和建設(shè)的力度，新敷設(shè)管道的消毒、沖洗工序，管網(wǎng)末梢水質(zhì)保證措施等。本文主要探討如何通過保證管道消毒、沖洗的效果以及如何提高管網(wǎng)末梢水質(zhì)來保證城市供水水質(zhì)。

1 城市供水管道施工對水質(zhì)的影響

1.1 新敷設(shè)管道消毒、沖洗對供水水質(zhì)的影響

管道從出廠到安裝會經(jīng)過搬運、堆置、安裝等工序，各環(huán)節(jié)時間、環(huán)境有較大差別，可能引入的雜質(zhì)也不一樣，為了確保系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行，滿足生產(chǎn)生活需要，保障飲用水安全，管道系統(tǒng)在投入使用前，必須進行沖洗和必要的消毒處理，直到出水口處濁度、色度與入水口濁度、色度相同符合生活飲用水的衛(wèi)生規(guī)范要求為止，這是給水工程水質(zhì)管理工作中一個非常重要的環(huán)節(jié)。

管道的沖洗消毒方案包括沖洗消毒管線的確定；進水口、排水口、加藥口的選擇；消毒片投入劑量以及沖洗流速的控制等[1]，本文主要探討消毒片的投入劑量以及沖洗流速的控制。

1.1.1 消毒片量的計算

管道消毒時，含氯水的濃度不可過高，否則會對管材加劇腐蝕[2]。根據(jù)《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》(GB50268—2008)，有效氯離子含量不低于20 mg/L[3]。管道消毒片量的計算式如式(1)所示：

Q=V×20/50%

(1)

其中，V=1/4πD2×L。

式中，Q為所需消毒片量mg；V為沖洗管道的容積，L；D為沖洗管道管徑，m；L為沖洗管道長度，m；消毒片的氯含量為50%，泵入不低于20 mg/L氯離子。

根據(jù)以上公式，已知管徑、管長的沖洗管道，其所需的消毒片量即可確定，從而精確地控制氯離子濃度，保證消毒效果，進而保證管道后期的供水水質(zhì)[4]。

1.1.2 保證管道沖洗流速

根據(jù)《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》(GB 50268—2008)，管道沖洗流速應(yīng)大于1.0 m/s[3]。管道沖洗水流情況如圖1所示。

圖1 管道沖洗水流示意圖

沖洗流速計算式見式(2)～(3)：

v=L/t

(2)

(3)

式中，v為沖洗水流流速，m/s；L為管道流出沖洗水流長度，m；t為沖洗時間，h；h為管道流出沖洗水流高度，m；g為重力加速度，m/s2。

管道沖洗現(xiàn)場通過調(diào)節(jié)管道閥門開啟度調(diào)整管道流出沖洗水流長度L，進而保證沖洗流速大于1.0 m/s，保證沖洗效果，保證管道供水水質(zhì)。

1.2 市政消火栓設(shè)置對管網(wǎng)末梢水質(zhì)的影響

管網(wǎng)由于腐蝕或沉淀致使管網(wǎng)末梢或盲管駐留大量沉積物，應(yīng)制定管網(wǎng)排污制度，定期通過管網(wǎng)末梢排水閥或消火栓沖排管內(nèi)沉積物[5]。

無論農(nóng)村末梢用戶還是小區(qū)用戶，采用專用排放口的方式定期排放最為理想，但是現(xiàn)實中由于條件限制，無法統(tǒng)一設(shè)置排放口，一般都采用消火栓排放方式。這就要求城市供水管道施工項目經(jīng)理在市政給水管道的施工中，重視市政消火栓的設(shè)置，不能因為現(xiàn)場施工條件的原因而減少甚至不設(shè)置市政消火栓。

市政消火栓宜在道路的一側(cè)設(shè)置，但當市政道路寬度超過60 m時，應(yīng)在道路的兩側(cè)設(shè)置市政消火栓，并宜靠近十字路口。市政消火栓的保護半徑不應(yīng)超過150 m，間距不應(yīng)大于120 m。

2 工程案例

2.1 工程概況

福建省泉州市臺商投資區(qū)南北主干道為臺商投資區(qū)“五縱五橫”道路骨架網(wǎng)路的重要組成部分，是臺商投資區(qū)乃至泉州市的一條貫穿規(guī)劃區(qū)域南北向高標準的快速路。南北主干道分兩期實施建設(shè)，本工程為南北主干道二期(通港路—濱海路)給水管道工程(以下簡稱本工程)，本工程主要管線總長約6 766 m，其項目區(qū)域和管網(wǎng)布置如圖2所示。

圖2 項目區(qū)域和管網(wǎng)布置示意圖

2.2 水質(zhì)要求的保證

2.2.1 工程管道消毒、沖洗流程

1)消毒片量的計算。本工程各管段管徑、管材、容積與消毒片量可由表1得到。

表1 消毒片量計算表

通過計算可得，該項目的適合消毒片量為18 369 320 mg。

2)沖洗流速的計算。本工程管道流出沖洗水流高度現(xiàn)場測量為2 m，根據(jù)式(2)可計算出沖洗時間t為0.639 s，根據(jù)式(3)可計算出L>0.639 m，現(xiàn)場調(diào)節(jié)管道閥門開啟度調(diào)整L，使之大于0.639 m，進而保證沖洗流速大于1.0 m/s。

本工程通過合理投加消毒片劑量，合理控制管道沖洗流速，保證了管道的消毒、沖洗效果，保證了管道正式通水后的安全供水。

2.2.2 本工程市政消火栓的設(shè)置

泉南水廠位于泉州市鯉城區(qū)，本工程位于泉州市臺商投資區(qū)，從泉南水廠出廠后DN1400市政給水管道橫穿泉州市鯉城區(qū)、豐澤區(qū)，再到臺商投資區(qū)的本工程DN600市政給水管道，由本項目區(qū)域和管網(wǎng)布置圖可知，本工程位于泉南水廠供水片區(qū)的管網(wǎng)末梢。管網(wǎng)末梢水質(zhì)的好壞決定著整個供水片區(qū)的供水質(zhì)量。

本工程道路總長4 160 m，其中450 m市政道路雙側(cè)布管，雙側(cè)布置市政消火栓7座；本工程3 710 m市政道路一側(cè)布管，一側(cè)布置市政消火栓31座。

整個工程市政消火栓的設(shè)置數(shù)量既能滿足消防要求，又有利于后期利用消火栓沖排管內(nèi)沉積物，能提高管網(wǎng)末梢水質(zhì)。

3 結(jié) 語

城市供水管道是城市發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)，是提高居民生產(chǎn)、生活水平的保障，城市供水管道施工質(zhì)量的優(yōu)劣對整個城市的發(fā)展狀況有很大的影響，因此，城市供水管道施工管理人員需要不斷加強自己的責任感，豐富自己的專業(yè)知識，嚴格控制供水管道工程的安裝質(zhì)量，為保證城市供水的水質(zhì)提供必要的前提條件，給人們的生產(chǎn)、生活帶來更多的便利。

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