时慧敏2014.3.2国内外管网优化案例国内外管网优化案例123山西某县城乡供水管网改造工程衬塑钢管，日本自来水供水管步入标准化轨道东京临海副都心的地下综合管廊1山西某县城乡供水管网改造工程改造的必要性1.某县城乡发展的需求改革开放以来，某县经济发展迅速。经济的高速发展需要有完善 的基础设施作为保障，而供水系统作为基础设施之一，在某县的发 展中显得尤为重要，因此需要不断地完善供水系统使其更好地为某 县的发展服务。2.某县城乡配水系统存在问题 配水管网的覆盖面积太小，管网覆盖率仅为43.2%。 配水管网管材参差不齐，严重地影响到了供水的安全性。配水管 网很多使用的是年久的灰口铸铁管、UPVC管、塑料管等。1山西某县城乡供水管网改造工程改造的必要性2.某县城乡配水系统存在问题 配水管网中，老化管网占近40%，多数都在20年以上，存在着严重 的安全隐患。 多数地区，配水管网为枝状，给水管道管径偏小，缺乏供水安全 性。供水方案1山西某县城乡供水管网改造工程1.水源的确定某县一水厂及扩建后的二水厂总供水量为20000m3/d，在规划中 将三水厂报废，因此县城百石沟水源地的最高日供水量为 20000m3/d。到2020年，某县城乡最高日需水量为33000m3/d，其余 13000m3/d的水量由引黄水供给。2.配水管网改造的具体措施 以满足设计年限内的供水规模和供水范围为原则，同时充分考虑 对现有管网的利用，以不断完善某县的供水系统为目标，对县城乡 内的配水管网进行重新布置，通过管网优化平差等一系列工作后， 确定配水管网的布置方案。供水方案1山西某县城乡供水管网改造工程2.配水管网改造的具体措施 配水管网的布置中，尽可能地使各配水管线连成环，确保供水的 安全性。此外，管径的确定中，要结合某县城乡的总体发展规划， 尤其对于离县城中心区域较远的地区，配水管网的管径要适当地放 大，为今后的发展保证一定的预留空间。 从经济性和安全性综合考虑，选择实用的给水管材，使之其在整 个供水系统中能够发挥其应有的作用。工程建设内容1山西某县城乡供水管网改造工程1.环状配水管网的改造与扩建 老化管线的改造 据某县自来水公司提供的资料统计，县城乡配水管网中目前共有 老化管网约15000m，占现状管网将近40%。所有新敷设的管线均采 用球墨铸铁管。环状老化管线改造具体见下表。工程建设内容1山西某县城乡供水管网改造工程管段原管径/管材新设管径 (mm)管长 (m)备 注212DN200/铸铁DN2001380一水厂-清泉湖度 假村22DN200/铸铁DN4001000 34DN400/铸铁DN400250二水厂-紫林路 1919DN100/铸铁DN200630通湖路 1515DN200/铸铁DN200100文源路南门街口- 文源路美锦街口1520DN200/铸铁DN200710 89DN150/铸铁DN200900菜市街 1415DN100/铸铁DN2001059北关街 1819DN200/铸铁DN300820美锦大街紫林路 口-南出口1920DN200/铸铁DN300390 2021DN200/铸铁DN200620 小 计7859工程建设内容1山西某县城乡供水管网改造工程 管径不合理管段的改造由于缺乏整体的规划布置，现状的配水管网中，有很多管段管径 偏小，随着某县城乡的发展，这些管段远不能满足用水需求，因此 应该将管径适当放大，以满足某县城乡的发展需要。不合理管道改 造具体见下表。管段原管径/管材管径 (mm)管长 (m)备 注1212DN100/球铁DN200170别墅路福瑞山-度假 村口1823315/PVCDN3001020紫林路风仪街口-晋 夏公路 56DN150/球铁DN300810 2425110、150/PVCDN30014202324150/PVCDN400880晋夏街紫林路口-文 源路口 小 计4300工程建设内容1山西某县城乡供水管网改造工程 供水空白地区配水管网的扩建考虑到某县城乡范围的不断扩大，将管网向北扩展到度假村引路 ，向南扩展到六合路。管网扩建具体见下表。工程建设内容1山西某县城乡供水管网改造工程管段管径(mm)管长(m)备 注 12DN300650宏志街 111DN1501200度假村引路 1112DN200470北关街 1213DN200430 1314DN200600 1516DN200760 23DN400300 33DN400100宏志街 45DN400700 2223DN400350晋夏街 1924DN200450 59DN300770文源路 915DN300500 610DN150670育青路 1016DN150480 1616DN150150 2525DN150150 78DN150680菜市街 910DN200760 1718DN300430美锦大街 小 计10600工程建设内容1山西某县城乡供水管网改造工程 保留的现状环状管网保留的管网具体见下表。管段管径(mm)管材管长(m)备 注 37DN600球铁830榆古路一二水厂-风仪路紫 林路口713DN600球铁700 1317DN600球铁850 1722DN600球铁980 48DN400球铁750紫林路宏志街口-紫林路美 锦大街口814DN400球铁5801418DN400球铁790紫林路美锦大街口-紫林路 风仪街口1621DN200球铁306育青路 2121DN300球铁230风仪路 2125DN300球铁250 59355PVC770文源路三水厂-文源路美锦 街口915355PVC500 1515355PVC710 小 计 8246工程建设内容1山西某县城乡供水管网改造工程2.配水支线的改造与扩建 配水支线老化管线的改造具体见下表。工程建设内容1山西某县城乡供水管网改造工程管段原管径(mm)/管材新设管径(mm)管长(m)文源路美锦街口晋 夏公路DN200/铸铁DN200850西门河街DN150/铸铁DN2001170 田园巷DN80/塑料DN150540 湖东北街DN150/铸铁DN2001150 湖东三街DN100/铸铁DN150380 清源路DN100/铸铁DN150450春光路风仪街口化 肥厂宿舍DN100/铸铁DN150480春苑小区DN250/铸铁DN300260 书林巷DN100/铸铁DN150330 通湖路DN100/铸铁DN150620 环兴巷DN100/铸铁DN150200 迎宪村小学-后排小 二楼150/玻璃钢DN150220后排小二楼-美锦大 街110/玻璃钢DN150460小 计7110工程建设内容1山西某县城乡供水管网改造工程 配水支线的扩建在某县城乡环状配水管网规划布置的基础上，对县城乡一些较偏 远且环状管网未覆盖到的地区，增设配水支线。具体见下表。管 段管径(mm)管长(m)育青路风仪街口育青路晋夏街口DN200120宏志街育青路口宏志街六合路口DN300600菜市街育青路口菜市街六合路口DN200700北关街育青路口北关街六合路口DN200900度假村引路八一路口度假村引路宏志街口DN150600度假村引路北关街口度假村引路晋夏街街口DN1501550西关街度假村引路口西关街六合路口DN2003700小 计8170工程建设内容1山西某县城乡供水管网改造工程 保留的现状管线本报告对某县整体的配水管网进行了规划布置，着重对主要的街 道和地区的配水管网进行改造和扩建，因此对于近几年改造的一些 管径合理的给水管线予以保留，通过统计各种管径的管线总长为 15017m。工程建设内容1山西某县城乡供水管网改造工程3.小结在布置配水管线的基础上，通过对管网优化平差结果的分析，对 某县城乡的配水管网进行了改造和扩建，同时对合适的现状管线进 行了保留，各种类型的管长见下表。其中，需要改造及扩建的配水 管线的长度为38039m，占全部管线的62%，保留的旧管线占38%。类型管长(m)所占比例老化管网改造1496924%管径不合理改造43007%新设管线1877031%旧管线保留2326338%合计61302100%工程建设内容1山西某县城乡供水管网改造工程3.小结某县改造及扩建的配水管线共计38039m，各种不同管径管线的长 度见下表。管径管长(m)DN4003580DN3007770DN20017529DN1509160合 计380392衬塑钢管，日本自来水供水管 步入标准化轨道内容概要本案例主要介绍日本自来水管管材优化，并 按时间顺序来介绍管材改变以及这种改变带来的 益处。具体介绍2衬塑钢管，日本自来水供水管 步入标准化轨道 1955年以前，日本东京自来水供水管道普遍使用镀锌管材。但水 质问题和漏水问题很严重。 19551980年间，大量使用塑料管和钢塑复合管。水质问题和漏 水问题得到部分解决，但东京供水管网漏水现象仍十分严重，渗漏 率在70年代曾达到令人难以接受的40%45%，而且“隐患水”的问 题也逐步反映出来，塑料管和钢塑复合管不能达到环保的基本要 求。 从1980年5月开始，从输水辅助干线到水表之间，凡直径50mm以下 的供水管道全部采用不锈钢管、管接头、弯管和水龙头，结果从根 本上解决了漏水问题。制定了工业标准(JIS G 3448一般配管 用不锈钢管。具体介绍2衬塑钢管，日本自来水供水管 步入标准化轨道 1982年，日本又开发了不锈钢波纹管，管道用户可以很容易地弯 成任意角度，大大减少了接头数量甚至可以完全省去接头，节约了 安装时间和成本。日本水道协会制定JWWA G 115自来水用不 锈钢管道和JWWA G 116自来水用不锈钢钢管接头标准， 后来又制定了不锈钢波纹水管标准。 1999年，东京供水局将316不锈钢波纹管作为标准用材，表明不锈 钢用作自来水输水管道和建筑内给水管道步入了标准化轨道。 如今，日本东京不锈钢供水管普及率几乎已达100%，所有住宅区 全部安装了不锈钢管道。优点2衬塑钢管，日本自来水供水管 步入标准化轨道 据东京自来水部门的统计，随着不锈钢化率从1982年的11%上升到 2000年的90%以上，漏水数量相应地从70年代末的每年5万多处下降 到2000年的23处，不锈钢水管的采用大大降低了水的渗漏率。 上世纪80年代特别是1996年0-157病原性大肠菌集体中毒事件后， 人们对水质倍加关注，能够获得良好水质的不锈钢管道和储水设备 受到普遍欢迎和广泛地使用。 日本是地震多发地区，在1995年阪神大地震中，不锈钢水箱和管 道由于高强度和优良的耐冲击性能不但未被地震损坏，还承担起向 废墟中的人们供应生活饮用水的任务。3背景介绍东京临海副都心的地下综合管廊 日本东京临海副都心是东京的七大副都心之一，位于东京港区, 包括青海区、有明南区、有明北区和台场区，共4.42km2。 临海副都心市政基础设施比较齐全，上下水、供电通信、燃气、 冷暖气和垃圾收集系统连接到每座建筑，市政管线有10种之多。为 实现市政管道的高效运行，除雨水管道外其余9种管线的干管都被 纳入地下管线共同沟即地下综合管廊。 该管线共同沟的断面规格、管沟长度和所敷设管线的数量都是目 前世界上最大的，工程总造价为32亿美元，年维修管理费高达370 万美元，是一项高投入工程，但是管沟的作用、效能巨大、安全可 靠性也非常高。基本形式3东京临海副都心的地下综合管廊 临海副都心的地下管线共同沟总长为16km，根据所敷设管线的数 量、种类有5种断面形式（见下图，另两种较简单未给出），标准 断面的主管沟宽为19.2m，高为5.2m，管道间有12m的净空，方便 巡视和维修。3东京临海副都心的地下综合管廊基本形式3东京临海副都心的地下综合管廊基本形式运作3东京临海副都心的地下综合管廊