在 中，上海城投水務（集團）有限公司技術總監朱斌介紹了“管網水質風險管理與應對措施”，主要圍繞上海城投水務公司的管網水質管理現狀、存在的問題、風險案例、管控應對策略進行了深入探討。管網水質管理作為確保飲用水安全的基石，其重要性不言而喻，它涵蓋了從源頭到終端的全流程管控。

上海城投水務公司作為全產業鏈的水務公司，在原水供應、水量、污水處理等方面占據重要地位。然而，隨著城市化進程的迅猛推進，供水管網系統日益復雜化，各種挑戰也隨之而來。報告通過具體案例分析了管網施工、維護、老化腐蝕、管材質量、漏損等問題對水質的影響，并提出了全員、全程、全時管理、老舊管網改造、強化工程管理、優化調度、水質監測預警、控制生物膜生長、加強漏損修復、提升信息化管理水平等應對措施。報告強調了智慧化管理在未來管網水質管理中的重要性，并呼吁加大投入。

朱 斌

本文根據嘉賓發言內容整理。已經由專家本人審閱。

上海城投水務管網基本情況

上海城投水務業務概況

上海城投水務是一家涵蓋整個水務產業鏈的綜合性企業，其在原水供應及污水處理方面占據顯著的市場份額。具體而言，承擔了98%的上海原水供應，全市供水能力占70%。此外，在排水系統方面，污水處理能力占全市總處理能力62%，防汛能力占上海市中心城區防汛能力60%的市場份額。隨著城市化進程加速發展，供水管網系統日益復雜，供水行業面臨多重挑戰。

管網水質的重要性

隨著城市化進程的加快，供水管網系統日益復雜，管網水質保障面臨諸多挑戰，如管網老化、腐蝕、管材質量參差不齊、漏損等問題。供水管網不僅是水的輸送通道，更是水質變化的重要場所。管網水質的優劣直接影響到居民的生活質量和健康水平。因此，研究供水管網水質精細化管控措施具有重要的現實意義。

管網水質管理的核心在于保障飲用水從水廠至用戶端的穩定、安全與優質。供水管網是確保飲用水安全的關鍵環節，它的穩定性對水質影響很大，也是聯系水廠到千家萬戶的一個紐帶。

供水管網系統之復雜，規模之龐大，想必公眾亦有所了解。據2023年底的數據顯示，我國供水管網總長度已達到110萬公里，足以環繞地球27周。至于上海，其供水管網長度已達到約4萬公里，正好繞地球一圈。此外，管道埋設位置的深度差異極大。如右側圖片所示，某些管道深達10米以上，因此管網養護難度大。同時，供水管道與其他多種管道，如雨水管、污水管、煤氣管、電纜、通信電纜等交錯分布，因此在進行維護和修理時，造成的影響是很大的。

目前，我們的管網系統主要由枝狀和環狀兩種結構組成。枝狀管網末端水質易變是眾所周知的問題。環狀管網則面臨許多水力平衡點，且因其水齡較長，同樣影響水質。

此外，管網老化和腐蝕問題同樣嚴峻，包括化學腐蝕和微生物腐蝕，它們會減小管道截面積、降低供水能力，并引發‘紅水’‘黃水’等水質事故。

另一問題，則是管道材料的不一致性。具體而言，管材種類繁多，尤其在供水行業中，如鍍鋅管材、水泥混凝土管道以及灰口鑄鐵管等，這些材料在上海、廣州等歷史悠久的城市中仍有相當數量。由于改造難度較大，加之缺乏必要的改造條件，因此這些管材的更新換代面臨諸多挑戰。管材質量差異亦不容忽視，如球墨鑄鐵管質量管壁厚度不一，涂層不均勻，也會直接影響管道整體質量。

從這個表格上看，在管網漏損方面，我國與發達國家還是有些差距。比如上海與東京相比，尚存在一定的差距。漏損的增加無疑會對管網水質造成不利影響。

此外，管網資料的完整性問題在我國眾多城市中依然存在。盡管大部分城市已經建立了供水GIS系統，但持續地更新管網數據的重要性不容忽視。資料的缺失和管網管理信息化水平低可能導致水質管理效率低下，影響水質安全。

管網水質風險案例分析

案例1：施工搶修引起濁度升高的水質問題。在2021年寒潮期間發生的一起爆管事件為例，當時一條管道發生了破裂，影響頗大。我們迅速修復了管道，通水速度也很快。但隨后發現，附近幾個泵站的濁度異常升高。經過調查，盡管施工期間的放水和排水措施已經到位，但管道上有一個閥門并未完全關閉，導致在修復過程中，部分水未能及時排出，而是通過這個閥門直接流入了管道內，導致泵站的濁度升高，這一現象在數據曲線上表現得尤為明顯。盡管我們在泵站采取了一定的應對措施，最終并未影響到用戶。然而，類似由管道施工引起的濁度升高、水質變黃變渾的情況，每年仍然較為普遍，是管網水質風險的多發原因之一。

案例2：工程管網斷水空氣未排盡，導致濁度升高的水質問題。在一個管網斷水工程結束后，附近水質監測點發現濁度異常高至3.0NTU。進行了緊急排查后，發現前一次漏點修復、閥門開啟后，混入了大量空氣造成濁度升高。這個在工程檢修后比較多見，當檢修閥門關閉后，沒有及時排氣，直接通水，水質就容易發生濁度升高的現象。未排氣原因可能是排氣閥未能正常工作，或在某些管段根本未安裝排氣閥，施工人員沒有手動排氣操作，導致重新通水后管網內的空氣會突然釋放，濁度升高。

案例3：閥門操作違規造成余氯偏高的水質問題。本案例是一起因閥門操作不當導致余氯含量異常偏高的事件。我們接到了附近居民的投訴，反映氯氣味道濃烈，累計達十余起。經檢測，居民家中余氯含量最高達到2.2mg/L，這一數值明顯偏高。目前，上海市出廠水的余氯含量通常控制在0.8mg/L至1.0mg/L之間，即使在泵站補氯的情況下，也不可能達到如此高的濃度。因此，顯然存在某種特定原因。原來該事件發生在一項新改擴建的工程中，涉及一條新鋪設的供水管道。在完成管道沖洗和消毒工作后，按照規定需對管道進行24小時的余氯封閉處理以進行殺菌，所以管道里是高濃度氯水。經過調查，發現新管道在完成沖洗消毒加氯后，閥門在關閉時并未完全閉合，留有縫隙，與管網仍然連接。那么在悶閉處理期間，由于供水壓力波動，含有高濃度余氯的水便流入了整個管網系統，從而導致了余氯含量的升高。

案例4：雨水利用設施混接，影響供水水質。近年來我們發現了一個問題，許多新建住宅區，也有部分未更新的舊區，在設計上都配備了雨水和中水的回用系統。然而，在實際運行過程中，這些回用系統與自來水管道的不當連接，埋下了諸多安全隱患。本案例中就發現中水系統的出水管與我們的進水管實際上被錯誤地連接在一起，而且沒有安裝有效的隔離閥或單向閥，這種做法是完全違反規定的。最終導致雨水滲入供水管網，進而引發了水質異味的投訴問題。這一現象在近期尤為突出，具有一定的代表性。

案例5：道路外部施工引起管網濁度升高。如圖所示，我們的自來水管道緊鄰施工區域，施工活動引起的震動會直接影響到我們的儀表讀書異常。這種震動導致在線儀表的讀數頻繁波動，時高時低。經過多次排查，我們始終無法確定問題的根源。這個案例最終，我們注意到隔壁施工活動的存在，并意識到可能存在的影響，最終確定了原因。此類情況也比較高發，未來隨著城市更新這種影響可能會頻繁出現。

案例6：管網低氯點。此外，管網自身存在的一些薄弱環節，比如管網末梢區、水力平衡區，容易產生停留時間長的低氯點問題，同樣不容忽視。

管網水質管理和管控應對措施

全員參與，提升管網水質的重要性認識

管網水質管理與自來水廠的管理還是不一樣，自來水廠的管理已經實現精細化管理，即實現全員、全程、全時的管理。但管網管理方面涉及的人員眾多，來自各個層面。比如業務部門的人員，他們原本從事工程工作，可能將水質問題置于次要位置。此外，設計人員、工程人員以及外部施工單位，他們的工作往往以完成任務為導向，與水廠的全過程管控不同。因此，樹立他們對水質重要性的認識顯得尤為重要。

為此，我司對相關人員進行了專門的水質培訓，尤其是管網沖洗人員。目前，要求施工隊伍必須持證上崗，對于無證人員，不允許其進行沖洗消毒工作，因為這可能導致加藥不當，操作粗放，從而對管網水質產生重大影響。

對供水業務代表的培訓內容也增加水質管理知識。管網水質管理是一個全員參與的過程，只有大家共同重視，才能做好這項工作，而不僅僅是水質管理部門的責任。

開展老舊管網改造，提升管網水質管理

具體到管網管控方面，持續開展老舊管網改造是各自來水公司正在實施的措施。上海在老舊管網改造方面已取得顯著成效，集團成立10年來，已改造了近2557公里的老舊管網，改造量很大。然而，改造工作深入后，困難也隨之增多，資金問題是一方面，更重要的是，在上海這樣的老城區，施工難度極大，使得改造工作愈發艱巨。因此，每年也在嘗試采用非開挖技術進行管網更新。管網更新是必須的，否則漏損增加和水質問題將變得更為嚴重。

強化管網工程管理，提升管網水質管理

此外，還需強化管網工程管理，首先改變工作思路，其次從制度上進行規范。目前，上海城投水務主要抓的工作是沖洗、并網、消毒。強化工程管理從制定詳細的沖洗并網消毒方案開始，加上現場檢測確認，才能確保水質安全。以往，在新管道投入運行后，在其方案制定方面并未被重視，往往認為指定方案僅是形式上的工作，所以僅以表格形式簡單呈現。然而，我堅信方案制定的重要性。如果方案撰寫不嚴謹，那么后續工作的規范執行便無從談起。目前，我們要求制定更詳盡的方案，尤其涵蓋并網方案和應急預案等，均需以書面條款形式明確記錄。方案是規范操作的書面依據，沒有詳盡的方案根本無法保證現場的規范操作。因此撰寫不達標的方案應當退回，通過這種反向壓力機制，促使相關人員重視并做好方案制定工作。

對于現場沖洗消毒環節安排專人進行現場監測。經過連續監測并確認無誤后，還需通過第三方機構的進一步監測驗證，以確保最終驗收合格。

在并網過程中，由于大口徑并網往往涉及其他并攏等多項工程，這些工程往往將對管網水質產生影響。因此，我們現在的要求是在大口徑管網并網的下游必須安裝在線移動式水質監測儀表，并將數據傳輸至控制中心。這能夠實現對后續工程的管網水質進行實時有效的監管。

此外，研發消毒劑自動加藥設備也是強化管網工程管理的重要措施。圖上這套系統就是我司研發的精細化消毒劑自動加藥設備，相較于傳統的加藥消毒操作，該設備能顯著提升加藥過程的準確性和精細化水平，是管網工程管理不可或缺的重要措施。

強化管網巡檢與維護，提升管網水質管理

通過加強管網的巡檢和維護工作，如引入先進的巡檢系統、更新聽漏檢修儀器設備等措施，可以有效降低漏損率。

管網內檢測工作也是強化管網巡檢與維護的重要措施。我司目前已經對超過500公里的管網進行了內檢測，并且編制了內檢測技術標準，根據檢測結果成果識別出多處漏點，為管道更換提供依據。

三定沖洗管網是管網水質管理另一重要措施。遵循“定點、定人、定時”的三定沖洗原則，對管網的薄弱環節每個季度至少進行一次沖洗，在高溫季節增加沖洗頻率。加強對管網不利點的有效管控，按月度出一張動態的薄弱環節沖洗點位表，對余氯低的區域進行三定沖洗，確保管網水質。

優化調度，量質并舉，減少低氯點

綜合考慮水質與水量因素，我們實施了優化調度策略，旨在減少低氯點的頻發情況，并進一步提高水質標準。傳統調度方法主要側重于水量和壓力的考量，水質相對較少。而水質的穩定與提升更得益于調度策略的有效實施，當前調度策略已充分融入了這一核心理念。以閔行區域為例，該區域存在一個水力平衡區。2023年由于周邊拆遷活動，低氯點數量多。至2024年，我們對管網進行了優化，包括廢除了一條DN 1000的管線，優化了冗余管道。同時，對部分管網進行了調整，并優化了廠與廠之間的邊界大閥門的開啟狀態，確保了水流的暢通。這些措施使得水力平衡點持續移動，降低了水的停留時間，從而顯著降低了低氯點的數量。即便2024年的高溫情況比2023年更為嚴重，低氯點的數量卻有明顯下降。通過這個調度措施水質的提升是十分有效的。

加強水質監測與預警

關于水質監測與預警系統，目前部署了162套在線監測儀表，并設有近600個手動采樣點，實現了對整個供水管網區域的全面覆蓋。對于在線監測儀表，我們強調巡檢的嚴格執行，因為這些數據對于水質管理至關重要，因此必須對儀表的準確性進行定期評估。

在管網管理方面，我們設定了管網余氯濃度不得低于0.3mg/L，亞硝酸鹽濃度需控制在0.1mg/L以下的指標。若某區域亞硝酸鹽濃度超過0.1mg/L，則需采取相應措施；若余氯濃度低于0.3mg/L，則需查明原因。通過這樣的措施，確保從二次供水到用戶端的余氯濃度能夠維持在約0.1mg/L的水平。

控制生物膜生長

此外，控制生物膜的生長是管道維護精細化運維的關鍵任務。鑒于不斷更新管道的不現實性，我們采取了清洗和消毒的措施。目前，我們參與編寫的《城鎮室外供水管道清洗消毒規程》即將由中國工程建設標準化協會發布，同時上海也出臺了相應的地方標準。對于老舊管道，我們首先進行評估，然后實施監測、清洗和消毒。未來，控制生物膜生長將成為一個重要方向。在泵站等關鍵位置，我們實施了多級加氯措施。上海城投水務水中心研發的氣-水-冰三相沖洗消毒一體化裝置，已經證明在清洗效果、速度和節水方面表現優異。

加強漏損控制與修復

進一步強化漏損修復措施是至關重要的，因為漏損與水質狀況密切相關。隨著漏損率的降低，管網水質必將得到顯著改善。近年來，本地區漏損率呈現下降趨勢。

提升信息化管理水平

此外，提升信息化管理水平是不可或缺的。水質管理與信息化應緊密相連。目前，對于水質管理而言，一個有效的實時監控系統顯得尤為重要。通過該系統，管網采樣點的狀態可以實時顯示，從而確保我們能夠準確掌握管道內部信息。因此，系統的實時性和準確性對于水質管理至關重要。

我司構建了一個綜合大協同平臺，旨在實現對水質報警事件的全面響應。該平臺要求對原水、制水及供水環節進行實時監控，確保在水質異常情況下能夠迅速采取措施。針對報警事件，本平臺設定了分級響應機制，包括一級和二級報警。特別的一級報警將觸發更高層級的應急響應。通過建立閉環管理，對出現的問題進行深入分析，從而避免應急聯動的低效性，實現全鏈條的“一屏觀”“一屏管”目標。此舉旨在優化業務流程，減少信息系統功能的冗余。

此外，我司還研發了一個水質監管平臺，該平臺專注于水質監管的數據分析工作。它整合了實驗室數據、在線監測數據以及客戶投訴信息，強調了客戶投訴與水質狀況的緊密聯系，從而為水質管理提供了更為全面的數據支持。

我司亦對工程單數據進行了分析，如果發現濁度普遍偏高，必須迅速檢索周邊相關工程，以避免水質監測人員處于被動狀態。目前，監測人員僅能觀察到結果，而無法了解過程中所發生的具體活動。未來，隨著數據鏈的擴展，我們有望進行更為深入工程與水質的關聯性分析。

此外，我司還構建了水力水質模型，該模型具有較高的精度。在條件許可的前提下，該模型將能夠協助我們精確計算水齡以及管網中各節點的余氯濃度。現在二次供水水質問題備受關注，各地都在加大改造和接管力度，但管網作為輸配水的關鍵環節，其水質重要性更不容忽視。因為管網水質涉及的是一個面的問題，而二次供水水質問題僅是一個點的問題。

未來展望

供水管網水質管理是保障居民用水安全、提升生活質量的關鍵環節，也是我們供水行業的重要職責。在管理層面，當前亟待解決的問題是如何實施有效的管理策略。核心在于對濁度及其變化進行精確控制，并維持適宜的余氯濃度水平。上海管網平均余氯濃度水平近幾年呈現逐步下降趨勢，自來水口感有提升，未來改善自來水的口感仍將是我們要不斷追求的目標。

展望未來，AI模型的智能化投入是大勢所趨。水質管理作為智能化的潛在領域，具有巨大的潛力。以上海為例，每年產生的水質數據量高達數百萬，結合其他相關信息，我們完全有能力構建一個綜合性的水質數據模型，以實現預警和預判，進而進行水質評估。

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編輯整理：《凈 水技術》編輯 徐蔚雁

排版：《凈水技術》編輯 李濱妤

審核：《凈水技術》社長/執行主編 阮辰旼

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