赵耀

摘要：随着社会经济技术的发展进步，市政供水系统水质标准逐步提高，供水能力不断增强，其中，管网叠压（无负压）供水技术也得到广泛运用，本文对其供水技术及存在的一些问题进行简要探讨，并提出一些相应措施。

关键词：管网叠压（无负压）供水；供水原理；供水设备；可行性

Abstract: with the development of social economy technology progress, municipal water supply system gradually improve water quality standards, water supply and increased the capacity, among them, the overlying network (no negative pressure) water technologies also used widely, the paper on the water technologies and existing problems discussed briefly, and puts forward some corresponding measures.

Keywords: pipe network overlying (no negative pressure) water supply; Water supply principle; Water supply equipment; feasibility

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

随着我国经济的快速增长，城市整体规划建设也得到快速发展，但目前市政管网的压力多数为0.30MPa左右，远不能满足用户的水压需求。从市政角度看，不少城市直接从市政管网抽取二次增压供水基础条件已初步具备。从社会需求看，社会经济发展需要，人们又企盼着既避免水质二次污染，又能更节能节电供水增压新设备去代替传统增压设备。因此，无负压供水方式势在必行。本文在此就这方面技术的应用以及设备原理作一简要分析。

1、管网叠压（无负压）供水原理

无负压供水原理如图1所示，无负压系统主要由水泵机组、配套附件、管路系统、阀门、控制柜、防负压装置、防倒流装置、限压保护装置等组成。根据建筑物进水点的压力值以及用水点所需要的设计值，确定无负压系统的调节压力范围。市政自来水通过防倒流器和过滤器进入到调节罐，调节罐内的空气由真空消除设备溢出，使得调节罐内的压力与市政管网的压力相等，即PW=PZ。当市政官网压力PZP时，水泵停止供水，自来水通过系统的旁通管直接向用户供水。市政供水量QZ>QP（水泵出水量），无负压供水系统正常工作；而在用水高峰期，QZ

图1 管网叠压（无负压）供水原理示意图

同时，无负压供水设备采用微机监控管网内的负压，及时测出管网负压，并发出负压消除的信号，从而维持系统的智能和灵敏性。当系统需要清洗消毒时，利用专门的阀门排除污物。

无负压供水设备通过和自来水管网的串接，利用微机反馈系统监测管网负压并及时消除，能够有效利用自来水管网的原有压力，增添了给水设备的节能减耗性。当自来水管网水压不足时，利用相应的检测装置，接收稳流补偿器发出的信号，适时控制系统动态，微机收到信号，對抑制负压产生的特殊装置发出动作指令，并保障设备影响到室外管网的运行。无负压供水设备的工作原理如图2所示。

2、管网叠压（无负压）供水的优点

传统的水池或水箱供水存在着投资大，水源污染严重，能源浪费严重和水资源浪费等问题。无负压供水技术为了解决这些问题，立足节能、节资、卫生、环保的宗旨，其优点如下：

（1）传统的供水模式为水厂自来水→储水设备→水泵加压→水池（水箱）→用户，在供水流程中，管网的压力很容易遭到破坏，并引发二次污染。而无负压供水少了水池或者水箱蓄水这一环节，减少水体与外界的接触，不仅减少了二次污染问题，而且通过气压罐、多扬程水泵及无负压供水设备的联合工作可以进一步增强节能效果。

（2）减少了水池水箱的建设，不仅节约了建设成本，还减少了定期清洗消毒的日常开支。

（3）传统的供水方式，将自来水通过市政有压管网引入到水池或者水箱，原有的水头能量变为零，而无负压供水设备充分利用的市政管网的原有压力能量，达到节能的目的。

（4）减少传统的自来水泡、冒、滴、漏现象，也不需要消耗对水池水箱清洗用水，有利于节水。

（5）采用微机变频软启动恒压控制，供水压力平稳，水压质量好。

3、实际应用中成在的问题

通过比较分析，无负压供水相比传统的供水方式有很多优点，无负压供水技术在不断完善和推广，是一种发展趋势。但是在现阶段的工程实践和实际应用推广中还面临一些亟待解决的问题。主要表现在以下几个方面。

3.1在现有的市政管网条件下，节能效果打折扣

在市政管网供水中，都有一个最佳效益供水水压线，供水水压过高，浪费能源；供水水压太低，不能满足绝大部分用户的用水需求。在一定的供水区域内，在市政管网的最佳供水水压线内，并不一定完全能满足最低水压用水。在设置了无负压供水设备的供水区域里，只有当市政管网水压处于最佳效益供水水压线和无负压设备的运行工况点同时处于高效运行区段内，管网的整体供水性能才能达到最好效益的运行状态，也是最经济的工况组合。事实上，我国目前的市政管网供水，很大部分在用水高峰期出现紧张局面，供需矛盾十分突出，导致实际供水水压线严重偏离了最佳效益供水水压线，无负压供水设备的运行也偏离的高效运行区段，这种情况就很难保证无负压设备处于高效运行的状态，从而节能效果就大打折扣。

3.2缺乏相应的管网叠压（无负压）供水管理条例

除了个别城市出台了允许有条件的直接从市政管网取水供水，其相应的管理条款也明显滞后于当前无负压技术的发展速度，绝大部分城市的供水管理部门明确规定不允许外接设备在市政管网上直接取水，当前的《城市供水条例》很大程度上限制了无负压供水的大面积推广，供水企业与政府管理部门在这个问题上存在很大的争议，亟待制定允许无负压供水系统接入市政管网的技术标准。在未加论证的情况下，盲目地大面积推广无负压供水，可能为今后的供水调度和管理带来不便。

3.3管网叠压（无负压）设备的生产需要有严格统一的标准

在国家行业标准推出以前，没有完全统一的技术标准，直接导致市场的设备参差不齐。基于无负压技术的不断发展，国家颁布了相关的行业标准即：《管网叠压供水设备》（CJ/T254—2007）产品生产标准和《管网叠压供水技术规程》（CECS221：2007）设计标准。无负压供水系统少了二次供水的水池水箱，在水量不能满足的情况下，稳流调节罐内储存水量有限，只能满足短时间的抽水需求。如果大面积的推广无负压设备，其实就是取消了很多建筑用水的调节水池，建筑所需要的用水量和调节用水量都由市政管网承担，必然加大了城市供水的时变化系数，对城市管网的建设要求更高。如果一些城市的市政供水压力比较低，供水量和水压波动比较大，有间歇性停水的情况下，再配套用无负压供水设备，就会对周边用户用水产生影响。因此，目前大多数城市管网供水现状不支持大面积推广无负压技术。

4、解决的基本途径

在给水系统中，用户主要考虑到用水的安全可靠性，而管理部门主要考虑的是管理的方便性和工艺效益的最优性。在引进无负压供水设备的同时，其他相关硬件设施和保障制度应该同步进行。在市政供水矛盾比较突出，供水不稳定的地区，应该谨慎引入无负压供水设备，在该技术使用前，应充分论证无负压供水技术在实际情形中的可靠性，研究市政管网在不同的参数运行条件下，无负压系统运行的效率和可靠性以及加压水泵直接从市政管网抽水的时候对周围用户的水量水压影响。优化城市供水系统，使城市管网供水更加高效、安全、节能。国家标准和行业标准的制定应随时跟上新技术的发展，相关管理部门应该牵头组织，进行无负压供水技术的进一步探讨和准入条件的科学试验，健全和完善无负压技术在供水应用中的法规和制度。通过市场和行政相结合的手段，对市场上的无负压供水设备进行有效管理，出台严格的技术标准，确保市场上无负压供水设备的质量。创造条件，灵活管理，有效引导和支持供水单位对无负压供水技术在工程中的应用，无负压供水技术的选用应结合工程的实际情况和当地市政供水条件来综合考虑，采用无负压供水技术的目的就是节约能源和防止水污染。

5、无负压供水设备应用的可行性与意义

5.1该设备技术先进、设备运行稳定、反映灵敏、应用和维护比较便利。该设备为全密封结构，可以避免杂物进入系统，抑制了微生物的滋生，防止了水质的二次污染，满足了国家对生活用水的技术规范，同时全封闭结构防止了泄露现象的发生。无水池、水箱，节约了成本和中间费用。与自来水管网串接，可以对原有压力进行补差，一般处于较低频率运行，能耗小。采用变频技术，可以实现节能50%以上。设备实现智能控制运行，能够做出自动停机、开机反应，全封闭的设计，降低了污染的可能性，满足了环保要求。

5.2无负压供水设备应用对市政管网的意义

无负压供水设备的稳压平衡装置罐体，在设备保持正常运行时，罐体保持全密闭状态，对市政管网来说，它能够有效削减市政管网压力，对市政管网的高峰用水进行动态补偿。并通过相应的智能配置，避免对市政管网的不利影响。该设备通过变频器控制水泵的运行，使设备可及时供应用户的用水需要，减轻了市政管网的压力。水泵机组满足了市政管网压力变化的情况，利用水泵的高效运行保持供水的正常运行。因此，无负压供水设备具有环保、节能、节水等的明显优势，必将替换传统供水设备。从目前来看，该产品已经得到用户的认可，其应用正逐渐推广。随着该設备的发展，其应用领域将会得到逐步拓展，应用前景看好。

结语：

充分利用管网余压供水，尽量避免供水二次污染，做到节能节水环保，无负压供水取代传统供水是时代所需，是发展的基本趋势。无负压供水技术的不断完善，市政硬件设施的不断提高，管理体制的不断健全与完善，无负压供水技术的推广速度必然会越来越快，效果会越来越好。

参考文献：

[1]CJ/T 302-2008,箱式无负压供水设备[S].

[2]孙元帅,卢彬.无负压供水设备在实践中的应用[J].山西建筑, 2009, 35(20): 198-199.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。