[发明专利]一种供水管网稳定性指标体系及其评价方法

说明书

本发明属于供水检测技术领域，提供了一种供水管网稳定性指标体系及其评价方法，该评价方法包括水质稳定性评价指标体系、管网表面理化稳定性指标体系两部分。水质稳定性评价指标体系包括总碱度、钙硬度及CCPP；管网表面理化稳定性指标体系包括管垢总量、α‑FeOOH、β‑FeOOH、Fe₃O₄。该发明的应用将更加综合有效地评价供水管网的稳定性，准确预计管网健康状况，有利于更加全面地指导供水管网水质保障、管道更新维护等运行维护业务。

技术领域

本发明属于供水检测技术领域，提供了一种供水管网稳定性指标体系及其评价方法。

背景技术

饮用水在管网输送过程中由于管壁腐蚀等原因会发生“黄水”等现象，造成水质不达标，影响用户体验。上述现象的发生与水质的化学稳定性有关，因此各大水司在运营过程中，一般通过水质化学稳定性判断上述现象的发生。近年来，供水管网运行经验表明供水管网管壁的理化稳定性同样是影响“黄水”等现象的发生。另外，管壁理化稳定性不仅与水质保障有关，同时也是评价供水管网运行状态，剩余使用寿命的关键因素。

(1)供水管网水质化学稳定性指标体系

目前供水管网水质稳定性的判断指标包括饱和指数LSI、稳定指数RSI、碳酸钙沉淀势 CCPP、拉森比率LR、侵蚀指数AI、暂时过量ME、推动力指数DFI、腐蚀指数RCI等指标，设置的水质参数包括氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子、碱度、硬度等指标。目前国内外利用上述指标体系，提出了适宜于地方特色的水质稳定性指标体系。比如南水北调受水区提出硫酸根离子(75mg/L)、碱度(120-150mg/L)条件下，管网水质处于稳定状态；国外早在上世纪已建议性地针对不同管材提出了相应的出厂水水质化学稳定性的控制指标：对于由铁管组成的管网，进入管网的水应满足：pH＝7～8.5；碱度10～25mg·L^-1(北欧建议碱度25 mg·L^-1)；对于铸铁管，球墨铸铁管和钢管，LR^-11.5；对于镀锌钢管，LR^-11.0。

供水管网水质稳定性指标体系及其应用目前已相对成熟，但是其存在的主要缺陷是只关注水质本身对管网管垢稳定性的影响，忽略了管网管垢自身的稳定性。因此在指标体系应用过程中只能作为参考，难以有效评价供水管网稳定性或健康状况。

(2)供水管网表面理化稳定性指标体系

近期研究表明，供水管网水质变化过程涉及供水管网内流动水、颗粒物及管壁管垢等多方面的综合作用，因此在关注水质稳定性的基础上，已有研究结论开始关注供水管网表面理化稳定性指标体系。实际上，供水管网表面与流动水接触的位置即管道表面形成的管垢层。其研究表明管垢层的组分可以表征管垢稳定性。管垢组分包括磁铁矿。针铁矿等。目前已有文献开始探索管垢组分的表征方法：当M/G(磁铁矿/针铁矿)比例大多数大于1时，管壁管垢有瘤状外壳保护，稳定性较高；当M/G(磁铁矿/针铁矿)比例小于1，管垢缺少坚硬致密外壳层保护，且含有较高含量不稳定铁氧化物。

目前供水管网表面理化稳定性指标体系还不成熟，主要是目前缺乏足够量的实际管道数据进行统计分析和评价验证。

综上所述，本发明在以往提出的水质稳定性指标体系、表面理化稳定性指标体系的基础上，试图建立综合水质稳定性指标体系、表面理化稳定性指标体系的供水管网稳定性指标体系；通过大量的物化实验，现场采样等方法，完善指标阈值，建立评价方法。

相应的评价现有技术情况为：

(1)供水管网水质化学稳定性指标体系