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        我國城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)工程存在的問題與對策

        2020-03-06 07:20:18陳明進曾尉
        工程建設(shè)與設(shè)計 2020年15期
        關(guān)鍵詞:設(shè)備系統(tǒng)建設(shè)

        陳明進,曾尉

        (1.樂山市水務(wù)局,四川 樂山614000;2.四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院,成都610021)

        1 引言

        城市發(fā)展與給排水系統(tǒng)建設(shè)具有非常重要的關(guān)系,而給排水系統(tǒng)建設(shè)中最重要的就是給水系統(tǒng),因此,城鎮(zhèn)在建設(shè)時必須要給予其充分的重視。但由于我國在規(guī)劃城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)時局限性較大,造成了巨大的水資源流失。只有將城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)建設(shè)遇到的問題進行改善,才能夠提高水資源的利用率,維護城鎮(zhèn)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

        2 城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)建設(shè)的具體內(nèi)容

        給水系統(tǒng)具有較強的復(fù)雜性,涵蓋了取水、輸水、沉淀水、過濾水、配送水等內(nèi)容,由水處理設(shè)備和輸送管道共同組成。城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)在工作時,需要利用管道從水源地進行抽取水,并按國家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準要求進行凈化處理,再利用管道將這些已達標(biāo)的飲用水輸送到城鎮(zhèn)的各個用水點,為居民提供水量充足、水質(zhì)合格、水壓達標(biāo)的生活飲用水。

        城鎮(zhèn)常規(guī)的給水系統(tǒng)程序主要包括3個層面,分別為取水系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、輸配水系統(tǒng)。取水系統(tǒng)是給水系統(tǒng)運行的第一級泵站,該系統(tǒng)的作用就是為了確保機械設(shè)備的取水量,利用管道向水處理廠進行持續(xù)不斷的輸送。水處理系統(tǒng)是給水系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分,由眾多處理環(huán)節(jié)或設(shè)備組成,該系統(tǒng)的作用就是運用各種技術(shù)和設(shè)備對原水進行凈化處理,符合國家生活飲用水標(biāo)準,使其滿足居民的用水需求。輸配水系統(tǒng)由水處理系統(tǒng)和四通八達的輸水管線組成,該系統(tǒng)的作用就是把處理合格的飲用水輸送到用水點,滿足城鎮(zhèn)各個用戶的用水需求,保障用戶供水壓力【1】。

        3 目前我國完善城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)時遇到的問題

        3.1 水資源的污染范圍逐漸擴大

        據(jù)統(tǒng)計,目前全世界每年約有4.2×1011m3的污水排入江河湖海,污染了5.5×108m3的淡水,這相當(dāng)于全球江流總量的14%以上,仍有11億人不能使用符合安全標(biāo)準的飲用水。近年來,隨著各種施工、工業(yè)生產(chǎn)對水資源的污染不斷上升,被污染的江河湖海數(shù)量急劇增加,許多城鎮(zhèn)周邊的河流都已經(jīng)被污染,特別是經(jīng)濟發(fā)展較快的城鎮(zhèn),污染與發(fā)展呈正比例增長。

        3.2 水資源短缺情況越來越嚴重

        我國水資源分配長期失衡,這是由于水資源分布不均,呈現(xiàn)東多西少、南多北少的狀態(tài),西北地區(qū)長期干旱,水源較少,城鎮(zhèn)周邊基本沒有江河湖泊,生產(chǎn)生活飲用水主要以地下水為主。一些城鎮(zhèn)由于開采地下水設(shè)計不合理,致使地面出現(xiàn)了下沉的情況,對當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘I钤斐闪司薮蟮耐{,政府為了避免這種情況繼續(xù)擴大,雖然已經(jīng)制定并出臺一些法規(guī)條例用于限制開采地下水和中水回用,然卻仍不能滿足日漸增加的用水量需求,再加上有限的干凈水資源不斷被污染,持續(xù)擴大了城鎮(zhèn)化用水的使用危機【2】。

        3.3 機械設(shè)備老化現(xiàn)象比較常見

        由于我國城鎮(zhèn)大部分給水系統(tǒng)設(shè)計的時間較早,機械設(shè)備的使用時間較長,設(shè)備老化情況比較嚴重,再加上地下水的開采能力有限,致使整個給水系統(tǒng)無法滿足城鎮(zhèn)用戶的生活用水需求。一些企業(yè)為了盡可能地擴大經(jīng)濟效益,自行購買了取用水的設(shè)備,但不能與城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)的管道進行連接,造成了水資源的浪費,使用效率較低,不利于給水系統(tǒng)的綜合開發(fā)利用。另外,夏季的用水頻率較高,自來水廠長時間處于高負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài),也增加了給水系統(tǒng)的輸水難度,供水安全無法得到保障。再加上夏季供電系統(tǒng)的不穩(wěn)定,增加了水廠正常運行的難度,對自來水廠的安全生產(chǎn)造成了巨大的威脅。

        3.4 用于給水系統(tǒng)的建設(shè)資金較少

        給水系統(tǒng)是一個比較龐大的系統(tǒng)工程,設(shè)計、規(guī)劃、施工的任務(wù)量較大,且建設(shè)周期較長,需要投入大量的建設(shè)資金。但政府將重點放在地方經(jīng)濟社會的發(fā)展基礎(chǔ)上,用于給水系統(tǒng)的建設(shè)資金較少,人民群眾將飲用水看作公益事業(yè),沒有把其當(dāng)作水商品來看待,弱化了城鎮(zhèn)供水的可持續(xù)發(fā)展能力,與經(jīng)濟發(fā)展形成明顯的差異【3】。

        3.5 城鎮(zhèn)用水量增加,與供水量相差較大

        資源型缺水是我國城鎮(zhèn)供用水的主要問題,目前擁有的資源型水資源僅占世界人均比例的22%,在國際上屬于貧水國家行列。尤其是在南方地區(qū),城鎮(zhèn)用水量和供水量相差較大,水資源的應(yīng)用矛盾比較突出。

        3.6 給水系統(tǒng)輸配水管道老化嚴重

        城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)是根據(jù)當(dāng)時社會經(jīng)濟發(fā)展和用水量水平進行規(guī)劃設(shè)計建設(shè)的,由于我國在改革開放初期,城鎮(zhèn)用水的需求較少。但隨著社會的進步和發(fā)展,用水量大幅度增加,雖然相關(guān)部門已經(jīng)采取措施不斷延伸輸水管網(wǎng),但仍與實際需求相差較大。再加上現(xiàn)有的輸水管直徑較小,管道水損量較大,管道泥沙淤積嚴重,也降低了給水系統(tǒng)的輸送能力。

        3.7 工業(yè)用水比例不斷增加

        城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)主要負責(zé)生活用水,但實際上工業(yè)用水占有比例在悄無聲息地擴大。城鎮(zhèn)工業(yè)用水來源通常都是由自建給水設(shè)備供給的,而城鎮(zhèn)飲用水主要用于居民生活和商業(yè)用水。隨著城鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)展逐漸強大,給水系統(tǒng)需要承載的輸送量越來越大,也在無形中增加了用水量,增加了給水系統(tǒng)的工作負擔(dān)。

        4 提高我國城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量的對策

        要想改善城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)運行時存在的問題,就必須要根據(jù)本地水資源量和用水特點對給水系統(tǒng)的整體進行布局和規(guī)劃,具體做法如下:

        一是對現(xiàn)有的設(shè)計規(guī)劃進行升級。為了強化給水系統(tǒng)對城鎮(zhèn)水需求量的服務(wù)能力,保障大幅度供水需求和飲用水質(zhì)量,相關(guān)部門應(yīng)該根據(jù)城鎮(zhèn)發(fā)展用水需求,對現(xiàn)有的設(shè)計規(guī)劃進行調(diào)整和升級,不僅需要對城鎮(zhèn)周邊的河流湖泊數(shù)量進行統(tǒng)計和水質(zhì)分析,也需要對給水系統(tǒng)的供水能力進行評估,還需要對給水系統(tǒng)的電路和輸水管道進行及時的維護和清理。這樣才能夠?qū)⒊擎?zhèn)的給水系統(tǒng)不斷優(yōu)化,挖掘給水系統(tǒng)的最大潛能,最大程度將新添置的設(shè)備和原有設(shè)備進行融合,保證城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)的供水能力。需要注意的是,相關(guān)人員在進行升級改造前,必須要分析給水系統(tǒng)的設(shè)備使用情況、設(shè)備數(shù)量、管道鋪設(shè)圖紙等,并整合形成直觀的圖表,防止出現(xiàn)供水安全、重復(fù)添置同類型機械設(shè)備的情況【4】。

        二是遵循“就近原則”開展建設(shè)工作。由于各個城鎮(zhèn)的地域范圍比較廣泛,若沒有按照“就近原則”完善供水輸水管網(wǎng),將會增加人力、物力、財力的多重投入,因此,相關(guān)人員必須要本著“就近原則”對可利用的資源進行調(diào)度。相關(guān)人員需要根據(jù)可利用河流的位置,在保證地下其他管道的正常運行下,鋪設(shè)距離最近的輸水管道,盡量建設(shè)成環(huán)狀供水管網(wǎng),這樣不僅可以緩解水廠的供水壓力,還可以降低輸送管道鋪設(shè)的成本投入,增加供水工作的安全系數(shù)。

        三是分析用水需求對取水泵站和輸水泵站進行電力改造。上面已經(jīng)對現(xiàn)階段的城鎮(zhèn)用水量進行了簡要的分析,了解了城鎮(zhèn)用水量的發(fā)展趨勢。基于停電即停水的原理,相關(guān)人員需要參照本地用水需求對泵站的電力系統(tǒng)進行改造,尤其是對供水需求較大的輸水泵站和取水泵站。利用技術(shù)手段和高效率水泵等先進設(shè)備將給水系統(tǒng)工作時產(chǎn)生的能耗降到最低,為改造單位節(jié)省成本投入,從根本上減少成本對水廠運行的影響。

        四是需要考慮地理環(huán)境和自然災(zāi)害的外部影響。我國地大物博,城鎮(zhèn)的地理環(huán)境差異較大,再加上各地容易遭受自然災(zāi)害的概率不同,因此,必須要將這些外部因素考慮到給水系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)劃中去,增加設(shè)計布局的合理性。例如,在建設(shè)地下取水設(shè)施時,應(yīng)該在保證地基穩(wěn)定性的前提下盡量縮短與河岸的距離,不宜在容易受到河水沖刷次數(shù)過多或泥沙容易堆積的區(qū)域建設(shè)取水廠,同時,還要滿足取水設(shè)施防洪標(biāo)準要求。相關(guān)人員還要將春季河面開化的因素考慮在內(nèi),盡可能地保障取水廠地建廠安全。

        五是完善給水系統(tǒng)的應(yīng)急裝置。當(dāng)城鎮(zhèn)發(fā)生洪水災(zāi)害時,為了將損失降到最少,需要在第一時間恢復(fù)供水和供電系統(tǒng),以滿足城鎮(zhèn)居民日常生活和工作用水要求,因此,相關(guān)人員必須完善給水系統(tǒng)的應(yīng)急裝置。例如,購買應(yīng)急發(fā)電設(shè)備、應(yīng)急輸水設(shè)備、應(yīng)急凈化水處理設(shè)備及水質(zhì)檢測設(shè)備等【5】。

        六是建立全面的給水系統(tǒng)改造計劃。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,各個城鎮(zhèn)的水資源利用效率逐漸提高,相關(guān)人員必須要以長遠的發(fā)展為考慮基礎(chǔ),建立規(guī)劃性較強且長遠的分期施工計劃,先建立城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng),然后再聯(lián)合形成完整的供水系統(tǒng),并在完善的過程中根據(jù)社會經(jīng)濟的發(fā)展形勢和水資源量來調(diào)整自己階段性的建設(shè)目標(biāo),實現(xiàn)我國給水系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)。

        5 結(jié)語

        綜上所述,無論日常生活還是工業(yè)生產(chǎn),水資源都是行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。因此,相關(guān)人員在完善給水系統(tǒng)時必須要以自身地勢地質(zhì)特點為基礎(chǔ),以水資源合理應(yīng)用為前提,根據(jù)遇到的問題制定出合理的解決方案,并且加大對給水系統(tǒng)的研究力度,這樣才能夠強化整個系統(tǒng)的承載能力,應(yīng)對更大的挑戰(zhàn)。

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