摘要：按照國家相關(guān)施工規(guī)范要求，新鋪設(shè)給水管道應(yīng)進(jìn)行兩次沖洗化驗(yàn)完畢后，方可并入原有管網(wǎng)，為了防止渾水事故的發(fā)生，本文提出除了施工規(guī)范要求的再次沖洗以外，在并網(wǎng)后還應(yīng)增加一次沖洗化驗(yàn)，以確保供水的本質(zhì)。本文著重對并網(wǎng)前后的沖洗方案及水力參數(shù)計(jì)算進(jìn)行研究闡述。
　　關(guān)鍵詞：沖洗；并網(wǎng)；渾水事故；給水管線；沖洗流速的保證
　　
　　一、概述
　　在給水管道尤其是大口徑（直徑大于等于800毫米）管道鋪設(shè)完成后，應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行水壓試驗(yàn)，合格后進(jìn)行沖洗消毒，之后申請停水，與原有管線并網(wǎng)供水。在新出版的給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（國標(biāo)GB50268-2008）的9.5章節(jié)給水管道沖洗與消毒中，對新鋪設(shè)的給水管道沖洗消毒有如下要求（節(jié)選）：
　　1、排水管道已安裝完畢，并保證暢通、安全；沖洗管段末端已設(shè)置方便、安全的取樣口；
　　2、管道沖洗分兩次進(jìn)行，即沖洗和沖毒兩部分。第一次沖洗應(yīng)用清潔水沖洗至出口水樣濁度小于3NTU為止，沖洗流速應(yīng)大于1.0m/s。管道第二次沖洗應(yīng)在第一次沖洗后，用有效氯離子含量不低于20mg/L的清潔水浸泡24h后，再用清潔水進(jìn)行第二次沖洗直至水質(zhì)檢測、管理部門取樣化驗(yàn)合格為止。
　　在實(shí)際工作中，新鋪設(shè)的給水管道進(jìn)行過沖濁和沖毒這兩次沖洗合格之后，多次發(fā)生過并網(wǎng)后的渾水事故，既然新管道都干凈了，為什么會(huì)有渾水事故呢？本文提出一個(gè)新的觀點(diǎn)：為防止渾水事故的發(fā)生，除了對新鋪設(shè)管道進(jìn)行兩次沖洗之外，在停水并網(wǎng)后還應(yīng)進(jìn)行一次并網(wǎng)后沖洗，下面進(jìn)行詳細(xì)論述。
　　二、并網(wǎng)后渾水事故的原因分析
　　對歷史上的渾水事故進(jìn)行分析后，認(rèn)為渾水形成無外乎以下三種原因：
　　1、新鋪設(shè)的管道不潔，管道內(nèi)有未被清掃沖洗出的泥水雜物，這是渾水產(chǎn)生的主要原因，按照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，70%以上的渾水都是由于這種原因產(chǎn)生的。
　　2、在停水并網(wǎng)過程中有泥水雜物進(jìn)入管道且未被清掃干凈，這也是主要產(chǎn)生渾水的原因，約占20%左右。
　　3、原有管道多年未沖洗，積垢嚴(yán)重，停水后積垢脫落，形成污染源，這種現(xiàn)象比較少，約占10%左右。
　　理論上說，1千克的泥土如均勻分散到1000立方水體中時(shí)，水體的濁度會(huì)增加1毫克/升，3千克的泥土足以使1000立方的潔凈水體從合格到不合格，也就是常說的渾水事故。
　　另外，在中國很多地區(qū)，尤其是很多大中城市的供水供應(yīng)的屬于供水管理部門，而新鋪設(shè)的給水管道在停水并網(wǎng)中，恰恰牽涉到以上兩個(gè)各部門，由于管理上存在交叉，工作中存在職責(zé)不清，從客觀上也增加了渾水事件的風(fēng)險(xiǎn)。
　　對于以上原因逐一進(jìn)行分析，根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)可以認(rèn)為最容易解決的是第一類原因，只要按照施工規(guī)范進(jìn)行有效的清掃、沖洗、消毒，完全可以解決新敷設(shè)的管道內(nèi)部不潔的問題。對于第二種原因，可以參照第一種解決辦法，在停水過程中進(jìn)行徹底的清掃，確保接攏部分管道內(nèi)部的清潔，也完全可以解決。而對于第三種原因就必須具體問題具體分析了，原則上在可能的前提下，應(yīng)在停水接攏后恢復(fù)供水前，將新老管道一并進(jìn)行沖洗，化驗(yàn)合格后一同并網(wǎng)。
　　三、計(jì)算原理及水力公式的應(yīng)用
　　按照規(guī)范的要求，對于新埋管道，沖洗流速不小于1.0m/s，必須進(jìn)行連續(xù)沖洗。但是現(xiàn)實(shí)的存在問題是：現(xiàn)場情況千變?nèi)f化，不太可能安裝流量儀等精密儀器，為了達(dá)到規(guī)范要求的沖洗流速，應(yīng)如何設(shè)置沖洗口，又如何知道管道內(nèi)的流速達(dá)到規(guī)范要求值呢？按照規(guī)范要求和經(jīng)驗(yàn)分析，應(yīng)按照以下原則進(jìn)行：
　　1、對于沖洗口的設(shè)置，原則上應(yīng)布置在新鋪管道的末端，沖洗管的口徑應(yīng)為主管道的1/3左右，盡量靠近河道等處，確保沖洗口達(dá)到無障礙敞口流形式進(jìn)行沖洗，這樣可以講管道內(nèi)異物順利沖出。
　　2、為了便于采樣化驗(yàn)，應(yīng)在沖洗口設(shè)置水質(zhì)采樣點(diǎn)。為便于進(jìn)行水力計(jì)算，應(yīng)在沖洗口前安裝壓力表，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門和沖洗閥門來調(diào)節(jié)沖洗流速，達(dá)到徹底沖洗的目的。
　　按照以上原則設(shè)置完畢后，在現(xiàn)場不能提供流量儀的情況下，可以進(jìn)行簡化的水力計(jì)算：假設(shè)只設(shè)置一個(gè)圓形短管管嘴出流的公式計(jì)算如下：
　　在沖洗口壓力H1(通過已安裝的壓力計(jì)獲得）已知后，即可求出沖洗管出口流速：
　　(1)
　　其中：
　　H1為出口處壓力，單位為米；
　　μ為圓口系數(shù)，取0.82；
　　V1為沖洗管出口處流速，單位為米/秒；
　　G為重力加速度，取9.8米/秒2。
　　對于沖洗口流量，則有公式：
　　(2)
　　其中：
　　D1為沖洗管直徑，單位為米；
　　Q1為沖洗管流量，單位為米3/秒。
　　對于相應(yīng)的主管道流量，則有公式：
　　(3)
　　其中：
　　D0為主管直徑，單位為米；
　　Q0為主管道內(nèi)流量，單位為米3/秒
　　V0為沖洗管出口處流速，單位為米/秒。
　　由于只有一個(gè)沖洗口，水流是連續(xù)流，可以認(rèn)為沖洗支管流量即為沖洗主管道的流量，則有公式：
　　(4)
　　將公式(1)、(2)、(3)代入公式(4)進(jìn)行換算，則有公式：
　　(4)
　　這樣，就可以根據(jù)已知條件計(jì)算出新埋設(shè)主管道的沖洗流速，通過調(diào)節(jié)進(jìn)出水閥門，計(jì)算分析是否達(dá)到規(guī)范要求，即V0>=1米/秒。
　　下面根據(jù)某市主干道給水管道工程的實(shí)例進(jìn)行計(jì)算分析：
　　現(xiàn)主干道上已新敷設(shè)直徑1000毫米的球墨鑄鐵管，管道末端已設(shè)置直徑300毫米的沖洗口，安裝了壓力計(jì)并設(shè)置了水質(zhì)采樣點(diǎn)管道內(nèi)部清掃完畢，完成壓力試驗(yàn)和兩次沖洗及消毒工作，均符合規(guī)范要求。在停水接攏后，對接攏點(diǎn)內(nèi)部進(jìn)行徹底清掃，為避免并網(wǎng)后產(chǎn)生渾水事故，擬對其進(jìn)行并網(wǎng)后的沖洗。通過調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門的開啟，按照公式（1）（2）（3）（5）進(jìn)行計(jì)算可以得出沖洗口壓力H？在8至11米波動(dòng)時(shí)，對應(yīng)1000毫米主管道的流速，如下表（小數(shù)點(diǎn)后保留三位）：
　　                　　
　　由上表可知，隨著出口端壓力的上升，出口流速不斷加快，流量也不斷增加，經(jīng)過試算法得出當(dāng)出口端的壓力在9.36米時(shí)，主管道的沖洗流速剛剛達(dá)到1米/的規(guī)范要求（表中灰底底部分）。
　　在實(shí)際工作中，為了便于現(xiàn)場控制，可以根據(jù)不同主管道口徑和不同的沖洗管口徑進(jìn)行列表計(jì)算，可以直接將主管道流速V?設(shè)為1米每秒，求出不同狀態(tài)下沖洗口壓力的臨界值，對公式（5）進(jìn)行換算，則有公式：
　　(6)
　　根據(jù)公式（6）可以對300毫米至2000毫米的不同主管道，以及的相應(yīng)的100毫米至600毫米的沖洗口端壓力臨界值進(jìn)行計(jì)算，如下表（原則上沖洗管口徑選取主管口徑的1/4到1/3，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位或兩位有效數(shù)字）：
　　           　　
　　對上表進(jìn)行分析，可以得出以下結(jié)論：
　　1、在表中粗實(shí)線上方灰底部分，對應(yīng)的沖洗主管道口徑與沖洗支管口徑的條件下，沖洗支管出口壓力必須超過47.42米才可能達(dá)到規(guī)范要求的流速，即1米/秒，如此高的壓力實(shí)際根本無法達(dá)到，因此不得選擇在此區(qū)域內(nèi)使用。
　　2、在表中粗實(shí)線下方灰底部分，對應(yīng)的沖洗主管道口徑與沖洗支管口徑的條件下，很低的沖洗支管出口壓力（4.66米）即可滿足規(guī)范要求的流速，即1米/秒，很容易達(dá)到，但是此時(shí)的管網(wǎng)壓力處于失壓狀態(tài)，嚴(yán)重影響周圍用戶正常用水，因此同樣不可選擇在此域內(nèi)使用。
　　3、在表中兩條粗實(shí)線的之間白底部分，對應(yīng)的沖洗主管道口徑與沖洗支管口徑的條件下，即沖洗支管與沖洗主管口徑之比在1/4至1/3左右時(shí)，要求的沖洗支管出口壓力在6.15米至35.9米之間，現(xiàn)場完全可以達(dá)到，此時(shí)的管網(wǎng)沒有失壓，對周圍用戶用水影響不大，因此建議在此區(qū)域內(nèi)選擇使用。
　　四、解決渾水問題的方案及對策
　　根據(jù)以上的分析計(jì)算，經(jīng)過對相關(guān)歷史資料分析，為解決停水后的渾水問題，提出以下方案及對策：
　　1、自來水是一種特殊產(chǎn)品，與人民群眾的生命健康息息相關(guān)，建設(shè)管理各方都應(yīng)高度重視供水的質(zhì)量和安全，應(yīng)本著對人民高度負(fù)責(zé)的精神，樹立良好的職業(yè)道德，嚴(yán)格按照規(guī)范和施工圖要求進(jìn)行施工和管理。
　　2、對于新鋪設(shè)的管道，應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行認(rèn)真涿根清掃，對口徑超過800毫米的大口徑管道，應(yīng)增加人工內(nèi)部清掃工作，所以管道在施工間歇期間采用有效手段對管口進(jìn)行臨時(shí)封堵，防止雜物進(jìn)入管道，確保新敷設(shè)管道的清潔。
　　3、對新鋪設(shè)的管道按照規(guī)范要求進(jìn)行壓力試驗(yàn)、消毒和兩次沖洗工作，確保新鋪設(shè)的管道符合規(guī)范要求，具備并網(wǎng)的條件。
　　4、根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行分析，制定切實(shí)可行的停供水方案及并網(wǎng)沖洗方案，選定合理的沖洗排水口，進(jìn)行必要的水力計(jì)算確定合適的沖洗管口徑，在停供水時(shí)間上應(yīng)留有余地，確保停供水工作在安全可靠的條件下進(jìn)行。
　　5、停水接攏后應(yīng)對接攏點(diǎn)進(jìn)行人工清掃，確保接攏點(diǎn)的清潔，驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行最終封閉。
　　6、在并網(wǎng)沖洗前應(yīng)從來水方向緩慢進(jìn)水，將管道內(nèi)氣體排盡后，開啟閥門進(jìn)行連續(xù)沖洗，并根據(jù)沖洗口壓力表讀數(shù)按照公式（5）計(jì)算主管道流速，確定主管道流速達(dá)到規(guī)范要求，在水質(zhì)化驗(yàn)合格后方可并網(wǎng)。
　　7、在停水前應(yīng)將所有支管閥門關(guān)閉，新老管道沖洗完畢，化驗(yàn)合格后、最后逐一將支管閥門緩慢打開，恢復(fù)供水。
　　8、恢復(fù)供水后應(yīng)保留2至4小時(shí)的觀察期，一旦有渾水出現(xiàn)應(yīng)立即關(guān)閉閥門停止供水，及時(shí)進(jìn)行有效的處理。
　　五、結(jié)束語
　　國家發(fā)布的各種設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)范為工程建設(shè)各方的工作提出了規(guī)范性的要求，國家規(guī)范中所要求的不是最高標(biāo)準(zhǔn)而是最低要求標(biāo)準(zhǔn)，是必須達(dá)到的要求。在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中，各種問題層出不窮，相當(dāng)復(fù)雜，這就需要我們要具體問題具體分析，一圖紙和規(guī)劃為依據(jù)，用科學(xué)的方法和手段揭示問題并解決問題，最后還應(yīng)進(jìn)行必要的分析總結(jié)。
　　本文提出的并網(wǎng)后還應(yīng)增加一次沖洗化驗(yàn)的論點(diǎn)，以及解決渾水事故的方案及對策，是在實(shí)踐中逐步總結(jié)摸索出來的方案，經(jīng)過多次實(shí)踐證明是合理有效的。