供水是城鎮(zhèn)最重要的生命線之一，飲用水安全是關(guān)系國計民生健康的大事。聯(lián)合國和國際水協(xié)會(IWA)多次重申“獲得安全飲用水”在基本人權(quán)中占據(jù)重要地位。國務(wù)院以及住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部多次發(fā)文要求，減少飲用水對健康產(chǎn)生的不良影響，確保城市供水衛(wèi)生安全，維護(hù)公眾健康。
　　“從水源地到水龍頭”全流程中，提供給用戶的最終產(chǎn)品為龍頭水，因此，保障水龍頭的水質(zhì)、水量、水壓和服務(wù)是供水行業(yè)的根本目標(biāo)。國家和部委發(fā)布了《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的意見》《水污染防治行動計劃》和《全國集中式飲用水水源地環(huán)境保護(hù)專項行動方案》等，并開展集中式飲用水水源地和城鎮(zhèn)供水等方面的督查，反復(fù)強(qiáng)調(diào)飲用水安全和供水設(shè)施建設(shè)的重要性。給水設(shè)計作為項目建設(shè)、運(yùn)營、報廢等全生命周期中最重要的一個環(huán)節(jié)，直接影響供水工程質(zhì)量和運(yùn)維管理。國家給水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是對供水項目設(shè)計質(zhì)量的重要保障。
　　Part 1 概況
　　作為給水行業(yè)最重要的標(biāo)準(zhǔn)之一，《室外給水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》歷史悠久。建國后，主管部委先后組織編寫了《工業(yè)企業(yè)和居住區(qū)外部給水工程設(shè)計規(guī)范》(1957年，建工部內(nèi)部試行)、《城市給水設(shè)計規(guī)范》(JG 10—1963，建工部部頒標(biāo)準(zhǔn))、《室外給水設(shè)計規(guī)范》(TJ 13—1974)、《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GBJ 13—1986)、《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GBJ 13—1986，1997年局部修訂)、《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GB 50013—2006，全面修訂)。
　　為了適應(yīng)新時代的技術(shù)需求，滿足人民對用水水質(zhì)、水量和水壓三要素的要求，吸收國家重大水專項研究成果，《室外給水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《2015年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂修訂計劃》立項啟動，于2017年8月通過審查，并根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)化法》，由“規(guī)范”更名為“標(biāo)準(zhǔn)”。2019年8月1日，全面修訂后的《標(biāo)準(zhǔn)》開始實施。全面修訂工作中，在保障飲用水安全的理念下，充分立足龍頭水的供給側(cè)需求，基于設(shè)計要求且兼顧維護(hù)管理，在強(qiáng)化國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提倡和推薦各地因地制宜選取適合參數(shù)，不斷滿足人民日益增長的安全飲水需要。為了適應(yīng)新時代的供水精細(xì)化要求，《標(biāo)準(zhǔn)》一方面吸收了“十一五”至今的國家重大水專項和科技支撐計劃課題成果和工程實踐，體現(xiàn)諸多中國特色、適合中國國情的技術(shù)，另一方面參考了美國《凈水廠設(shè)計》、英國《Twort′s供水》和日本《水道設(shè)計指針》等，對標(biāo)借鑒了發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)與成熟經(jīng)驗。
　　Part 2 保障水質(zhì)安全
　　2.1 對標(biāo)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
　　制水工藝流程的工程設(shè)計必須保證構(gòu)筑物出水水質(zhì)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)社會和人民健康的不斷發(fā)展，參照世界衛(wèi)生組織和發(fā)達(dá)國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，在不同時期制訂出不同種類和量值的水質(zhì)指標(biāo)。依據(jù)2018年實施的《標(biāo)準(zhǔn)化法》，《標(biāo)準(zhǔn)》作為國家標(biāo)準(zhǔn)，屬于技術(shù)文件。只要地表水、地下水符合水源標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行合理設(shè)計，經(jīng)過常規(guī)處理或增設(shè)預(yù)處理、深度處理等凈化流程就可達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。含有鐵、錳、氟、砷等特殊污染物，按《標(biāo)準(zhǔn)》的處理工藝設(shè)計和參數(shù)也能達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
　　2018年，上海發(fā)布了國內(nèi)首個地方水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/T 1091—2018)，浙江省城市水業(yè)協(xié)會修訂了《浙江省城市供水現(xiàn)代化水廠評價標(biāo)準(zhǔn)》(2018版)。2019年，江蘇省發(fā)布了《江蘇省城市自來水廠關(guān)鍵水質(zhì)指標(biāo)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)》(DB32/T 3701—2019)為了滿足這些地方的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，給水設(shè)計也可以依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》，因地制宜地選擇工藝單元、優(yōu)化參數(shù)。
　　2.2 強(qiáng)調(diào)水源地保護(hù)
　　近年來，我國水污染態(tài)勢得到了遏制，全國主要地表水源水質(zhì)逐漸提升，飲用水水質(zhì)也有了明顯改善。但隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，水資源開發(fā)利用強(qiáng)度不斷加大，水質(zhì)型缺水困擾我國多個經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口聚集的地區(qū)，影響新時代的社會發(fā)展和人民身體健康。生態(tài)環(huán)境部《2019年全國地表水環(huán)境質(zhì)量狀況》通報，評價考核斷面的水質(zhì)優(yōu)良(Ⅰ～Ⅲ類)比例為74.9%，Ⅳ～劣Ⅴ類主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量、總磷和高錳酸鉀指數(shù)，湖庫水質(zhì)優(yōu)良率(Ⅰ～Ⅲ類)占69.1%。以上數(shù)據(jù)表明，Ⅳ～劣Ⅴ類的流域高達(dá)25.1%，湖庫更高達(dá)30.9%。水利部《2018年中國水資源公報》統(tǒng)計顯示，31個省市1 045個集中式飲用水水源地中，合格率80%以下的占比16.5%。盡管各地近年興建了一些長距離輸水工程，但受條件限制，有些給水廠不得不采用不理想的原水，較高濃度的氨氮、CODMn、藻等對給水處理造成了嚴(yán)重困擾。
　　同時，飲用水源保護(hù)區(qū)常有劃定容易、保護(hù)困難的問題。2018年，生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合水利部制定了《全國集中式飲用水水源地環(huán)境保護(hù)專項行動方案》，要求地方各級人民政府組織做好本轄區(qū)飲用水水源地環(huán)境違法問題排查整治工作，確保飲用水源安全。據(jù)生態(tài)環(huán)境部2018年8月統(tǒng)計，各地排查縣級及以上飲用水水源地2 466個，發(fā)現(xiàn)環(huán)境問題6 426個。水源保護(hù)區(qū)內(nèi)存在的環(huán)境問題，主要包括生活面源污染、工業(yè)企業(yè)排污、農(nóng)業(yè)面源污染、旅游餐飲污染、交通穿越水源地等問題項目，分別占問題總數(shù)的27%、16%、16%、14%和13%。
　　目前，全國大部分地表水及地下水均已劃定功能區(qū)及水質(zhì)目標(biāo)，并作為水源選擇的主要依據(jù)?！稑?biāo)準(zhǔn)》提出水源選擇時要考慮不易受污染，并便于建立水源保護(hù)區(qū)。為了改進(jìn)水源地保護(hù)，建議加強(qiáng)以下工作：(1)區(qū)域和城市供水水源地應(yīng)納入總體規(guī)劃考慮。重視飲用水水源地與當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，按照國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)劃分地表水飲用水水源保護(hù)區(qū)與地下水飲用水水源保護(hù)區(qū)，協(xié)調(diào)水源保護(hù)區(qū)與周邊環(huán)境整治和區(qū)域經(jīng)濟(jì)開發(fā)，落實城市總體規(guī)劃和各專業(yè)規(guī)劃對水源地保護(hù)的內(nèi)容與措施，以確保水源地保護(hù)與周邊地區(qū)規(guī)劃相適應(yīng)。(2)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)跨區(qū)域多部門對水源地保護(hù)區(qū)的整治與水源地監(jiān)管，嚴(yán)格落實飲用水水源地值班值守、封閉式管理、設(shè)置警示與隔離、應(yīng)急監(jiān)測等保護(hù)和管理措施，多部門協(xié)同依法打擊違法行為，多措施并舉保障飲用水水源地保護(hù)和供水安全。
　　2.3 重視衛(wèi)生安全要求
　　涉水材料方面，在取水、輸水、凈水和配水過程中，水要接觸多種設(shè)施、設(shè)備及材料，涉水物體在長期浸泡下會不斷釋放化學(xué)物質(zhì)，存在化學(xué)限值超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的風(fēng)險。水廠為了凈化、消毒等，在水中需添加多種化學(xué)藥劑，每次投加、凈化后，出水仍會存在殘留藥劑。排泥水處理工藝中，也需投加多種化學(xué)藥劑，如果回用則會將殘余藥劑帶入凈水工藝。這些殘存藥劑存在濃度超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值的可能。因此，《標(biāo)準(zhǔn)》對輸配水、凈水和排泥水等所有涉水設(shè)施、設(shè)備及材料等，進(jìn)行了衛(wèi)生學(xué)規(guī)定?！稑?biāo)準(zhǔn)》以2款強(qiáng)制性條文9.1.7和10.2.6，提出用于生活飲用水處理和回用水處理的藥劑必須滿足涉水衛(wèi)生要求，還強(qiáng)調(diào)了回用水中的丙烯酰胺含量。
　　消毒衛(wèi)生安全方面，根據(jù)地下水、地表水的水質(zhì)情況，每個水廠的凈水工藝區(qū)別較大。但為了保證生活飲用水不被病原體污染，滿足衛(wèi)生安全要求，消毒作為控制微生物指標(biāo)的主要方法，是每個水廠必須具備的工藝單元。《德國飲用水條例》規(guī)定：應(yīng)采用聯(lián)邦環(huán)境局清單列出的足量氯、二氧化氯或其他合適的消毒劑或方法對飲用水進(jìn)行充分消毒，并確保其功效的使用條件；該清單還包括消毒后自由氯、二氧化氯或其他消毒劑物質(zhì)的最低濃度要求。我國的衛(wèi)生部規(guī)章、國家標(biāo)準(zhǔn)，同樣強(qiáng)調(diào)了必須消毒?！冬F(xiàn)行生活飲用水衛(wèi)生監(jiān)督管理辦法》(修訂)規(guī)定：集中式供水單位必須有水質(zhì)凈化消毒設(shè)施?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)規(guī)定：生活飲用水應(yīng)經(jīng)消毒處理。因此，不論水廠的規(guī)模和處理工藝如何，水廠必須保證消毒措施在任何時間均有效，可通過物理方法或添加氧化性物質(zhì)實現(xiàn)?！稑?biāo)準(zhǔn)》不但以強(qiáng)制性條文規(guī)定了必須設(shè)置消毒工藝，且新增了次氯酸鈉氯消毒、次氯酸鈉與硫酸銨氯胺消毒、紫外線消毒等內(nèi)容。紫外消毒是一種高效、無化學(xué)副作用的安全消毒技術(shù)，可使出水所需的化學(xué)消毒劑總投加量減少，從而降低消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生，但考慮到長時間持續(xù)控制微生物的能力受限，仍需進(jìn)行適量的化學(xué)消毒，且需滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》對消毒劑余氯量的要求。為了強(qiáng)化化學(xué)消毒的效果，提倡專設(shè)消毒接觸池，強(qiáng)調(diào)了清水池兼做時的容積保障，借鑒研究和實踐結(jié)果，提出了長寬比要求“兼用于消毒接觸的清水池，內(nèi)部廊道總長與單寬之比宜>50”。
　　成品水貯存容器的防污染方面，進(jìn)一步突出對存儲飲用水的清水池的安全。該池作為儲存飲用水的設(shè)施，為了配送水的安全健康，必須保障不受污染。《標(biāo)準(zhǔn)》除了保留調(diào)蓄構(gòu)筑物周圍10 m以內(nèi)和2 m以內(nèi)污染源的規(guī)定之外，新增了1款強(qiáng)制性條文，即生活飲用水的清水池排空、溢流等管道嚴(yán)禁直接與下水道連通。生活飲用水的清水池四周應(yīng)排水暢通，嚴(yán)禁污水倒灌和滲漏。
　　2.4 增補(bǔ)凈水新工藝單元設(shè)計
　　自“十一五”國家實施水專項和加強(qiáng)科技支撐計劃以來，系統(tǒng)研發(fā)了水質(zhì)凈化、管網(wǎng)輸配、水質(zhì)監(jiān)測、預(yù)警應(yīng)急等方面的關(guān)鍵技術(shù)，有效解決了去除藻類、嗅味、氨氮、砷等難題，在多個重點(diǎn)地區(qū)和典型城市進(jìn)行了工程示范，取得了顯著的社會效益。《標(biāo)準(zhǔn)》增補(bǔ)了一批適應(yīng)中國國情、有效可行的凈水新工藝。
　　2.4.1 高速澄清池
　　進(jìn)入21世紀(jì)，國外工程公司將加砂絮凝澄清池(ACTIFLO)和泥渣絮凝澄清池(DENSADEG)等引入我國楊樹浦水廠7#生產(chǎn)系統(tǒng)和南市水廠一期工程等。以往文獻(xiàn)中已出現(xiàn)的高速沉淀技術(shù)、高效澄清池等，大多為作者區(qū)別傳統(tǒng)的斜管沉淀池和機(jī)械攪拌澄清池而自行定義，國外工程公司多將商標(biāo)名作為產(chǎn)品區(qū)別，并沒有統(tǒng)一的技術(shù)名稱。從工藝機(jī)理上看，該澄清池采用了池外增壓回流的方式，必須投加高分子助凝劑形成高濃度污泥(投加聚丙烯酰胺是該工藝單元用于飲用水處理的最大缺點(diǎn))，并在水力攪拌槳的作用下經(jīng)提升筒提升和循環(huán)，一體化全效集成預(yù)氧化、快速混合、強(qiáng)化混凝、高效沉淀和污泥濃縮等，實現(xiàn)清水區(qū)液面負(fù)荷明顯超過斜管沉淀池和機(jī)械攪拌澄清池，底部污泥在緩慢攪拌下，甚至濃縮至能直接滿足機(jī)械脫水機(jī)的進(jìn)泥濃度要求。為了突出清水區(qū)液面負(fù)荷，《標(biāo)準(zhǔn)》統(tǒng)一采用了高速澄清池的提法，并對工藝設(shè)計參數(shù)作出了規(guī)定。
　　2.4.2 翻板濾池
　　翻板濾池是瑞士蘇爾壽(Sulzer)公司下屬技術(shù)工程部(現(xiàn)稱瑞士VA TECH WABAG Winterthur)的研究成果，因反沖洗排水閥板(翻板閥)在工作過程中可以在0°～90°翻轉(zhuǎn)而得名。對于翻板濾池，根據(jù)濾池進(jìn)水水質(zhì)與對出水水質(zhì)要求的不同，可選擇單層均質(zhì)濾料或雙層、多層濾料，亦可更改濾層中的濾料。一般單層均質(zhì)濾料采用石英砂(或陶粒)；雙層濾料為無煙煤與石英砂(或陶粒與石英砂)。當(dāng)濾池進(jìn)水水質(zhì)差(例如原水受到微污染，TOC較高)時，可用顆?；钚蕴恐脫Q無煙煤等濾料。采用雙層濾料時，截污能力顯著提高、水頭損失遞增速度較慢、反沖洗水量低、反沖洗效果優(yōu)良且過濾周期較長。近年來，該池型已用于多個工程?！稑?biāo)準(zhǔn)》修訂中，以《翻板濾池設(shè)計規(guī)程》(CECS 321—2012)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步總結(jié)了近年的設(shè)計應(yīng)用經(jīng)驗，從池深、配水配氣、反沖洗等方面提出了工藝參數(shù)。
　　2.4.3 中空纖維微濾、超濾膜過濾
　　對于市政供水，中空纖維微濾、超濾膜可有效去除水中的渾濁度、懸浮物、色度及“兩蟲”等微生物。與傳統(tǒng)水處理工藝相比，精細(xì)過濾的膜分離技術(shù)，對進(jìn)水流量變化的適應(yīng)性更強(qiáng)，布置更緊湊，出水水質(zhì)更穩(wěn)定,能對水中不溶解的細(xì)小顆粒物和微生物做較徹底的截留，從而顯著降低出水渾濁度并提高衛(wèi)生安全性。近十年，國產(chǎn)膜價格逐步降低、質(zhì)量不斷提高，自動化控制、完整性檢測和運(yùn)行管理可滿足長期穩(wěn)定可靠生產(chǎn)，隨著水廠人員素質(zhì)的不斷提升，維護(hù)管理水平達(dá)到膜濾要求，均為大規(guī)模應(yīng)用于城市飲用水處理創(chuàng)造了條件。膜處理不僅是單一工藝單元，還可與常規(guī)處理或其他深度處理有機(jī)結(jié)合成組合工藝流程。針對給水廠升級改造和新建工程，適合我國國情的超濾膜凈水集成技術(shù)和短流程組合工藝已應(yīng)用于國內(nèi)最大壓力式膜項目——杭州清泰水廠飲用水技術(shù)改造工程和國內(nèi)最大浸沒式膜項目——廣州北部水廠一期工程。《標(biāo)準(zhǔn)》修訂中，總結(jié)了國內(nèi)研究成果和工程實踐，以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)給水膜處理技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T 251—2017)要點(diǎn)為基礎(chǔ)，借鑒了美國水協(xié)組織編寫的《Microfiltration and Ultrafiltration Membranes in Drinking Water》和《Water Treatment Plant Design》第15章以及日本水道技術(shù)研究中心財團(tuán)法人主編的《膜ろ過高度浄水施設(shè)導(dǎo)入の手引》等，規(guī)定了壓力式膜和浸沒式膜凈水工藝的主要設(shè)計要求及清洗廢水和廢液的處理處置要求。
　　2.5 新增鐵穩(wěn)定性和生物穩(wěn)定性措施
　　飲用水由水廠至用戶必須經(jīng)過管網(wǎng)配水和二次供水，因此，管道輸送過程中需要保障水質(zhì)穩(wěn)定。管網(wǎng)中發(fā)生了各種復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物變化，易造成管網(wǎng)水的二次污染。給水管網(wǎng)中的鐵主要以Fe(OH)3沉淀的形式存在，導(dǎo)致龍頭水出現(xiàn)“黃水”或“紅水”現(xiàn)象，還會引起渾濁度等指標(biāo)超標(biāo)。各地給水管網(wǎng)中鐵不穩(wěn)定的最主要原因是管網(wǎng)腐蝕和鐵釋放。提高pH和增加堿度均可使管網(wǎng)鐵的釋放速率、渾濁度和色度明顯降低。拉森指數(shù)LR是評價常溫下水中的中性離子對金屬的侵蝕能力?！稑?biāo)準(zhǔn)》提出，對于城市給水管道，LR指數(shù)通常的判別標(biāo)準(zhǔn)為：LR>1.0，鐵制管材會嚴(yán)重腐蝕；LR在0.2～1.0，水質(zhì)基本穩(wěn)定，有輕微腐蝕；LR<0.2，水質(zhì)穩(wěn)定，可忽略腐蝕性離子對鐵制管材的腐蝕影響。根據(jù)國家“十一五”和“十二五”重大科技專項“水體污染控制與治理科技重大專項”等的研究成果，針對配水管網(wǎng)管垢的鐵釋放問題，《標(biāo)準(zhǔn)》提出了水源切換調(diào)配技術(shù)、加堿調(diào)控技術(shù)、氧化還原調(diào)節(jié)控制技術(shù)和緩蝕劑投加控制技術(shù)等。
　　一般，衡量管網(wǎng)水細(xì)菌生長潛力的生物穩(wěn)定性評價指標(biāo)采用生物可同化有機(jī)碳(AOC)。AOC與細(xì)菌生長有較好的相關(guān)性，其含量高低可以直接反映水體中細(xì)菌再生長的潛能。目前，一般認(rèn)為加氯條件下，AOC控制在50～100 μg乙酸碳/L可實現(xiàn)水質(zhì)生物穩(wěn)定。常規(guī)處理對AOC的去除效果一般。原水耗氧量≤6 mg/L時，“預(yù)氧化+常規(guī)處理+臭氧-生物活性炭”組合工藝可保證出廠水耗氧量去除率在50%以上，可同化有機(jī)碳AOC去除率在80%以上；原水耗氧量>6 mg/L時，可用生物預(yù)處理單元以強(qiáng)化該組合工藝對生物穩(wěn)定性的控制。結(jié)合目前我國凈水廠處理工藝水平，要實現(xiàn)管網(wǎng)水生物穩(wěn)定性，有效控制管道內(nèi)生物膜的生長，需可同化有機(jī)碳AOC不高于50 μg/L。
　　Part 3 滿足水量供應(yīng)
　　3.1 用水定額
　　隨著經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展，在城鎮(zhèn)化水平不斷提高和生活質(zhì)量不斷提升的條件下，居民生活用水量近十年變化較大，洗滌、沖廁、洗澡等隨生活方式、用水器具的變化尤其明顯。另一方面，國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于調(diào)整城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)的通知》將新的城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)以城區(qū)常住人口為統(tǒng)計口徑，劃分為五類七檔，進(jìn)行了更精確的城市管理。因此，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步、居民生活用水方式的轉(zhuǎn)變和供水精準(zhǔn)管理的需求等，相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)對于居民生活用水定額和最高日綜合生活用水定額的內(nèi)容已無法滿足現(xiàn)實需要?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50331—2002)在作為城市供水和節(jié)約用水規(guī)劃編制依據(jù)、規(guī)范以及促進(jìn)城市節(jié)水等方面發(fā)揮了重要作用，至今仍作為《城市節(jié)水評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51083—2015)和國家節(jié)水型城市考核與申報的重要引用標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB 50282—2016)針對規(guī)劃階段的城市最高日用水量規(guī)定了城市綜合用水量指標(biāo)、綜合生活用水量指標(biāo)。設(shè)計時，往往距離規(guī)劃年限的時間較長，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)生明顯變化，面臨的建設(shè)條件更加具體和復(fù)雜，無法直接以該標(biāo)準(zhǔn)的定額為依據(jù)。現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《取水定額》(GB 18916)是按照《工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品取水定額編制通則》(GB/T 18820—2002)所規(guī)定的原則制定，不涉及生活用水定額。按年統(tǒng)計結(jié)果顯示，上海市居民用水量水平總體較低，在110～120 L/(人·d)，接近世界衛(wèi)生組織《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》中滿足現(xiàn)代日常生活和衛(wèi)生需求的用水量下限值100 L/(人·d)。
　　另一方面，修訂用水定額可促進(jìn)水資源的高效利用和節(jié)水工作的開展。為我國2020年全面實現(xiàn)小康社會的戰(zhàn)略目標(biāo)和加快建設(shè)社會主義生態(tài)文明，十九大報告中提出加快生態(tài)文明建設(shè)，推進(jìn)資源全面節(jié)約和循環(huán)利用。供水水源的水體往往承載水利、航運(yùn)等多重功能，加強(qiáng)考核和管理居民生活用水，可以促進(jìn)供水企業(yè)和器具企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，但是在水資源緊缺的地區(qū)，往往面臨高效分配和利用的難題。
　　修訂中，考慮到用水定額不僅同氣候有關(guān)，還與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展、水資源狀況、生活習(xí)慣和住宅型式等密切相關(guān)，因此，用水定額分區(qū)參照國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50178—1993)氣候分區(qū)，將用水定額劃分為3個區(qū)，不但按行政區(qū)劃做了適當(dāng)調(diào)整，且參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50331—2002)和《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB 50282—2016)將重慶調(diào)整到二區(qū)。
　　用水定額統(tǒng)計數(shù)據(jù)的主要依據(jù)是中國城鎮(zhèn)給水排水協(xié)會《城市供水統(tǒng)計年鑒》。它與住建部《城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》相比，各城市的年總用水量和日均用水量數(shù)據(jù)基本一致，但還包含最高日用水定額，這是設(shè)計規(guī)模確定的依據(jù)。值得注意的是，《標(biāo)準(zhǔn)》給出的表4.0.3-1～表4.0.3-4并非首選，具體項目的居民生活用水定額和綜合生活用水定額應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)和社會發(fā)展、水資源充沛程度、用水習(xí)慣，在現(xiàn)有用水定額基礎(chǔ)上，結(jié)合城市總體規(guī)劃和給水專業(yè)規(guī)劃，本著節(jié)約用水的原則，綜合分析確定。
　　3.2 控制漏損水量
　　輸配水過程中的過多漏損是對水資源的浪費(fèi)，降低漏損率是缺水城市減少水耗、提高用水效率的重要舉措。東京、芝加哥、新加坡、柏林、洛杉磯、大阪等漏損控制較好的先進(jìn)城市，漏損率可降低在5%左右。近年來，住建部全面修訂和局部修訂了《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 92—2016)，頒布了《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)分區(qū)計量管理工作指南》，在多個城市開展了分區(qū)計量和漏損改造工程，管網(wǎng)漏損率穩(wěn)步下降。國務(wù)院《水污染防治行動計劃》規(guī)定了2020年全國公共供水管網(wǎng)漏損率控制在10%以內(nèi)。為此，《標(biāo)準(zhǔn)》提高了對漏損率的要求，按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 92—2016)漏損率計算和修正的方法，新提出規(guī)模較大的供水管網(wǎng)系統(tǒng)的布置宜供水分區(qū)計量管理。除了在設(shè)計上從管材、接口的選擇和管網(wǎng)壓力優(yōu)化設(shè)計出發(fā)，漏損率控制也需在安裝、施工、運(yùn)維、管理等多方面促進(jìn)落實。
　　Part 4 維持水壓穩(wěn)定
　　4.1 供水泵房
　　無論水廠二級泵房還是管網(wǎng)泵房，安全可靠的運(yùn)行才能時刻保障正常供水。現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《泵站設(shè)計規(guī)范》(GB 50265—2010)和《泵站技術(shù)管理規(guī)范》(GB/T 30948—2014)主要適用于水利方面的泵站?！稑?biāo)準(zhǔn)》從城鎮(zhèn)供水特征和建設(shè)條件出發(fā)，規(guī)定了水泵及泵房的要求，滿足安全供水。按水泵相似理論，葉片式水泵可根據(jù)其比轉(zhuǎn)數(shù)大小分為離心泵、混流泵和軸流泵3種泵型，其能量性能、結(jié)構(gòu)形式、布置方式、價格和安裝維護(hù)要求各有不同。因此，水泵泵型選擇時，宜先按其需求的流量和揚(yáng)程計算水泵比轉(zhuǎn)數(shù)，再結(jié)合泵房布置條件、工程投資和安裝維護(hù)的難度等因素綜合考慮后確定。
　　選用水泵機(jī)組及配置的數(shù)量時，需考慮滿足多個運(yùn)行工況的流量、壓力要求，并非只考慮最高日最高時的工況。首先應(yīng)能適應(yīng)泵房在常年運(yùn)行中供水水量和水壓的變化，其次應(yīng)綜合考慮水質(zhì)、泵型及水泵特性、場地條件、工程投資和運(yùn)行維護(hù)等條件。水泵應(yīng)具有高效區(qū)寬、氣蝕余量變化緩的特征，也可采用大小泵搭配、變頻調(diào)速、更換葉輪、調(diào)節(jié)葉片角度等措施。一般，運(yùn)行常為多臺水泵并聯(lián)運(yùn)行，因此，選擇設(shè)計揚(yáng)程相近的水泵是保障水泵穩(wěn)定運(yùn)行的基本條件，而并聯(lián)水泵的臺數(shù)應(yīng)在泵房各種設(shè)計工況條件下，通過分析該工況運(yùn)行的水泵在實際狀況下的并聯(lián)運(yùn)行特性曲線與輸水管道系統(tǒng)水力特性曲線，以及每臺水泵特性在并聯(lián)條件下的適應(yīng)性，綜合分析后確定。
　　4.2 防止二次污染的直接供水
　　近十年，疊壓供水已應(yīng)用于一些城市的二次供水中。當(dāng)建筑物內(nèi)的生活用水采用疊壓供水時，穩(wěn)壓罐等體積很小，系統(tǒng)不再設(shè)置具有貯存調(diào)節(jié)水量功能的水池和水箱，給水引入管取建筑物內(nèi)的生活用水設(shè)計秒流量，這對市政管網(wǎng)的供水要求較高，且高峰時段有時會影響直接供水用戶的壓力。《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50015—2019)在供水管理方面，提出了“當(dāng)城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)水壓不足，采用疊壓供水系統(tǒng)時，應(yīng)經(jīng)當(dāng)?shù)毓┧姓鞴懿块T及供水部門批準(zhǔn)認(rèn)可”。
　　修訂中，盡量增強(qiáng)對直接供水服務(wù)壓力的保障，盡量提高市政供水管網(wǎng)對疊壓系統(tǒng)的韌性。根據(jù)主管部委的建議，提出二次供水設(shè)施較多采用疊壓供水模式時，為了減少對直接供水用戶的影響，其接管處的最小服務(wù)水頭宜適當(dāng)增加。當(dāng)二次供水設(shè)施較多采用疊壓供水模式時，時變化系數(shù)宜取大值。
　　大型城市的管網(wǎng)往往設(shè)有網(wǎng)中增壓泵站、水庫泵站和配水池。這些設(shè)施大量進(jìn)水時，會使附近市政供水管網(wǎng)壓力降低，甚至低于供水服務(wù)水頭，從而影響直供水用戶。為此，提出采取變頻調(diào)速、進(jìn)水穩(wěn)壓限流閥、進(jìn)水壓力前饋等措施，保障上游市政供水管網(wǎng)壓力不應(yīng)低于當(dāng)?shù)毓┧?wù)水頭。運(yùn)行管理中，也可采取優(yōu)化進(jìn)水時段的措施。
　　Part 5 防控供水風(fēng)險
　　5.1 檢測與監(jiān)控
　　以水質(zhì)風(fēng)險為核心，以潛在問題和管控目標(biāo)為導(dǎo)向，建立水源、水廠聯(lián)動，覆蓋從源頭到出廠的在線檢測與監(jiān)控，重視單元過程控制，推動水廠運(yùn)行的持續(xù)實現(xiàn)技術(shù)和管理的持續(xù)優(yōu)化和升級，控制供水各環(huán)節(jié)的風(fēng)險，避免引起社會影響的群體事件。
　　為了提高給水工程技術(shù)和現(xiàn)代化生產(chǎn)管理水平、滿足企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的現(xiàn)代化科學(xué)管理要求，需依靠自動化儀表和監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)在線檢測和控制。《標(biāo)準(zhǔn)》從工藝檢測與控制要求出發(fā)，梳理歸并原條文的內(nèi)容和表述方式，按水源類型、構(gòu)筑物類型，分別細(xì)化了在線儀表檢測的要求，大篇幅增加了控制、計算機(jī)控制及管理系統(tǒng)方面的內(nèi)容，并新增監(jiān)控系統(tǒng)和供水信息系統(tǒng)的要求。這對于穩(wěn)定供水服務(wù)質(zhì)量、及時處理隱患風(fēng)險、提升數(shù)字化和智能化水平等具有重要作用。
　　5.2 爆管控制
　　給水管道是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，是供水系統(tǒng)中自來水通向用戶的動脈。它與人們的生活息息相關(guān)，又與城市的生存、建設(shè)和發(fā)展有直接的聯(lián)系。隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展，供水量也日益增加。人們對水的依賴性也越來越強(qiáng)，對供水安全可靠的要求也越來越高。輸水管線能否正常安全運(yùn)行直接影響城市工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的正常運(yùn)行。供水管道爆管是影響居民正常供水的常見因素。爆管事故不僅會引起局部停水和水壓降低，對生活及生產(chǎn)用水造成嚴(yán)重干擾，還會對供水管網(wǎng)日常安全運(yùn)行和優(yōu)質(zhì)服務(wù)構(gòu)成威脅，給社會穩(wěn)定帶來較大的震動和影響。為此，《標(biāo)準(zhǔn)》從工況分析、管材選擇、水力計算等方面作出了要求，管材明確出鋼管(SP)、球墨鑄鐵管(DIP)、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)、化學(xué)建材管等，推薦了配水管網(wǎng)水力平差計算公式，提出了在各種設(shè)計工況下運(yùn)行時，管道不應(yīng)出現(xiàn)負(fù)壓、架空或露天管道應(yīng)設(shè)置空氣閥。管理運(yùn)行中，還可采取壓力控制等調(diào)控管網(wǎng)，以減少不同工況下的運(yùn)行壓力。
　　Part 6 填補(bǔ)應(yīng)急供水
　　《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB 50282—2016)提出城市應(yīng)急供水期間，應(yīng)急供水量應(yīng)首先滿足城市居民基本生活用水要求，居民生活用水指標(biāo)不宜低于80 L/(人·d)。應(yīng)急供水可從應(yīng)急水源、應(yīng)急調(diào)度、應(yīng)急凈化等方面采取綜合措施。《標(biāo)準(zhǔn)》新增了應(yīng)急水源的定義及選擇與構(gòu)建的原則，將其區(qū)分于備用水源。應(yīng)急水源的規(guī)劃水量，可按規(guī)劃期總需水量的一定比例計算，也可根據(jù)各城市的水源實際情況進(jìn)行規(guī)劃，但應(yīng)考慮到城市未來的發(fā)展需求。《標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)一步明確了給水系統(tǒng)相互調(diào)度的能力包括原水或管網(wǎng)水，提出了原水調(diào)度、清水調(diào)度和應(yīng)急凈水的3種供水模式。應(yīng)急凈水設(shè)施、應(yīng)急水源與常用水源的工程切換設(shè)施具備快速切換功能，是實現(xiàn)盡快啟動應(yīng)急供水和消除事件影響的基本條件。城鎮(zhèn)配水管網(wǎng)具備一定的調(diào)水能力，可有力保障應(yīng)急供水期間居民基本生活用水需求，維護(hù)社會穩(wěn)定。常規(guī)處理工藝水廠已有氯或二氧化氯等消毒工藝設(shè)施，深度處理工藝水廠則還有臭氧氧化工藝設(shè)施。在一定條件下，充分發(fā)揮從水源到水廠現(xiàn)有設(shè)施的應(yīng)急凈水能力，不僅可以節(jié)約應(yīng)急凈水設(shè)施的建設(shè)與維護(hù)成本，還可實現(xiàn)快速啟動應(yīng)急凈水設(shè)施的目標(biāo)。
　　結(jié)合近十年應(yīng)急處理的成果，提出應(yīng)對可吸附有機(jī)污染物、金屬與非金屬污染物、還原性污染物、揮發(fā)性污染物、微生物污染、藻類暴發(fā)引起水質(zhì)惡化等適用的應(yīng)急凈水技術(shù)。由于污染物的品種和污染程度的不確定性，通常應(yīng)急處置時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行試驗驗證，確定藥劑的實際投加量。
　　Part 7 結(jié)語
　　為了滿足新時代對龍頭水的水質(zhì)、水量和水壓的需求，國家標(biāo)準(zhǔn)《室外給水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》從增補(bǔ)超濾膜過濾、修訂用水定額、保障直供水服務(wù)壓力和全面建立在線檢測與監(jiān)控等方面，提出了適合近期需求的技術(shù)要求，從設(shè)計上有效支撐我國飲用水安全和基本公共服務(wù)均等化，確保廣大群眾喝上放心水。

　　王如華，張 碩
　　(上海市政工程設(shè)計研究總院〈集團(tuán)〉有限公司，上海 200092)

　　來源：凈水萬事屋