给排水工程师关于饮用水入户工程设计研究

1、建设“优质饮用水入户工程”的背景

随着人民生活水平地提高，对饮用水水质要求也相应提高，2007年7月1日，国家出台了新的《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》，将水质指标由35项增加到106项，同时，对相关水质指标的限值要求更为严格。为保障城市供水水质达到新国际要求，全国各大城市积极推进水厂、市政管网等基础设施的改造工作[1]。为实现优质水目标，全面贯彻执行国家饮用水质新标准，对严重影响居民用水水质的小区供水管网进行改造，深圳市内全面实施优质饮用水入户工程,保障群众饮水安全。目前，在居民小区用户饮水安全、供水规范管理等方面存在两大亟待解决的问题：一是现有大量住宅小区，特别是一些高层小区仍在使用2000年被国家明令禁止使用的镀锌钢管或灰口铸铁管，导致用户龙头水质明显下降和渗漏严重，其中约三分之一的小区存在明显的“黄水”、杂质沉淀等现象，约40%小区的漏损率超过10%、部分小区甚至高达30%;二是全市高层住宅和宝安、龙岗部分多层住宅尚未实现抄表到户，供水“中间层”依然存在，引发诸多管理不规范问题，是潜在的社会不稳定因素。因此，实施对小区供水管进行更新改造的优质饮用水入户工程势在必行。

2、“优质饮用水”的含义

优质饮用水是指其水质指标符合新国际GB5749-2006的要求，全面达到新国标106项水质目标要求，卫生、安全、可靠，不需经过二次消毒，就可以直接饮用的自来水，称为优质饮用水。国际最新优质饮用水健康标准包括：(1)不含有害人体健康的物理性、化学性和生物性污染;(2)含有适量的有益于人体健康，并呈离子状态的矿物质(钾、镁、钙等含量在100mg/L);(3)水的分子团小，溶解力和渗透力强;(4)应呈现弱碱性(PH值为8～9);(5)水中含有溶解氧(6mg/L左右)，含有碳酸根离子;(6)可以迅速、有效的清除体内的酸性代谢产物和各种有害物质;(7)水的硬度适度，介于50～200mg/L(以碳酸钙计)。简略归纳为以下三条：一是没有污染的水——无毒，无害，无异味;二是没有退化的水——具有生命活力的水;第三，符合人体生理需要的水——含有一定有益矿物质,呈弱碱性等。

3、优质饮用水入户工程改造的设计要点

自2014年，深圳市开始启动优质饮用水入户工程并开展设计工作，设计要点的探索对指导优质饮用水入户工程顺利实施起着重要作用。3.1给水系统改造方面小区管网改造工程应结合现状情况优化系统方案，从保障水量、水压和水质的基础上，节能降耗、节约工程投资。(1)对于现状生活供水和消防供水相互独立的系统，仅需改造现状生活供水系统，消防供水系统有控制总表的系统维持现状，无控制总表的加设控制总表;(2)对于生活供水和消防供水合用的系统，状况较好且具备生活供水系统和消防供水系统分离条件的，保留现状合用供水管道系统作为独立消防系统，加设消防控制总表，重新敷设独立生活供水管网系统;现状合用供水系统状况较差的，对系统进行废除，按现状与消防供水系统碰通，重新敷设供水管网，同时，在生活与消防系统分开处新设控制总表，保持生活和消防系统相对独立。3.2给水系统附属设施布置以及管径、管材选择方面附属设施的合理布置，包括控制阀门、计量水表等，便于管道的日常维护管理，以实现给水管道在使用过程中方便的维护管理、检修、计量。管道管径依据承担用户用水量和周边市政水压情况进行计算确定，水量根据设计秒流量进行计算，通过水力计算确定管径，同时满足小区消防用水需求。优质饮用水入户工程的管材应选择水力条件好、耐腐蚀、无有害物析出、不易结垢、不产生二次污染等优质管材和配件，埋地管道材料需综合考虑技术性能及经济成本，根据管径进行选取。一般情况下，管径在DN50至DN100之间，采用PE给水管材，在DN150及以上采用球墨铸铁管材;明敷管道材料受城市居民住宅小区建筑物内现场条件限制，设计的管位存在转角、绕行、交叉等情况普遍，采用PP-R管的优势较为明显。

4、建设工程实例

以深圳龙华某小区为例，介绍优质饮用水入户改造工程。(1)水量以及管径的确定。根据小区周边市政管网状况和以及小区供水系统的现状，分析现有供水管道存在问题，核算小区用水量。小区设计用水量市政工程给水量有多种预测方法，由于给水改造小区设计范围较小，采用居民生活用水定额预测方法进行计算。根据《深圳市城市规划标准与准则(2013年版)》的用水指标进行计算，平均日用水量指标取200L/人.d。日用水变化系数Kd值1.25，时变化系数Kh值取2.2，每户按3.5人计算，其它用水量按最高日生活用水量的10%计。小区用水量按公式Q=P×q×(1+10%)/1000/m3/d或Q=N×q×3.5×(1+10%)/1000/m3/d计算,式中P为小区服务人数，N为用户数;q为最高日人均用水量。由于优质饮用水入户工程并不涉及市政给水管，因此市政现状给水管道维持不变;小区内部的给水管道的改造管径的计算采用公式D=计算，式中Q为输水管计算流量/m3/s，Ve为管道经济流速/m/s。(2)给水系统的改造。改造小区现状供水方式为水池泵房加压供水方式，生活用水与室外消防用水系统合用，室内有独立的消防给水系统。改造后采用市政压力直供的供水方式，保证压力满足小区所有楼层用水压力要求。现状埋地管道系统保留作为室外消防、绿化及其他杂用水管道，设计管道与保留管道接口处增设闸阀、水表、倒流防止器。(3)附属设施及管道的布置。新建表组在现状表组位置旁就近设置，表后管道沿外墙布置至每户入户穿墙处。小区引入管接口位置为原接口位置保持不变从接口引入，沿原管路走向接入小区内，埋地管道沿小区绿化带及道路布设。小区中引入管及埋地生活给水管管径大于等于DN150的采用球墨铸铁管、小于DN150采用PE管，明装管道及表后改为不锈钢管。

5、结论及建议

(1)优饮水入户附属设施新建表后的管道布置尽量减少弯头数量,表组宜选择不锈钢分水器。小区总表宜安装在靠近红线位置并对景观用水及其他用水安装水表计量，用户分表宜结合建筑平面相对集中设置。(2)优饮水入户对给水管网的改造，涉及到小区内道路的管道敷设及建筑单体入户水表的安装和给水立管的衔接。为减少进户管道改造时管道接驳对用户的影响，可采用不停水开口施工的方式。

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