每年冬季、春季是寒冷地区市政给水管道冻结损坏的高峰期，严重影响人民生产、生活，给交通带来极大困扰，造成了巨大的财产损失，并给养护管理单位增加了沉重的负担，同时浪费了大量的水资源，下文以乌鲁木齐为例研究给水管道冻结损坏原因及解决办法。

图1：给水管道冻结破裂

乌鲁木齐市属中温带半干旱大陆性气候，其特点是寒暑变化剧烈，干燥少雨，光照丰富，蒸发量大，冬季寒冷漫长，夏季热而不闷，春季多大风，秋季降温迅速。年平均气温6.4℃，全年中七月最热，月平均气温24.5℃，一月最冷，月平均气温-14.9℃，极端最高气温42.1℃，极端最低气温-41.5℃。地面温度高达67.5℃，最低达43.6℃，最大冻土深度162cm，平均日照率62％，最高年日照时数3115小时，日照率70％，最低年日照时数2404小时，日照率54％。标准冻土深度1.4m。

积雪最大深度48cm，最小11cm，平均27.5cm，降雪期在10月中旬至四月中旬，年平均降雪期185天左右。

乌鲁木齐市主导风向春季多为东南风，频率最高14.3％，最大风速28m/s，冬季为北风和西北风，频率达8.75-9.5％，最大风速20m/s。

1、产生冻结的原因

（1）气温低。气温低是导致给水冻结的最直接因素。

（2）用水量少。给水管道冻结多发生于夜间至凌晨，该时间段内用水量较少，水流速度过缓，容易引起冻结。

（3）冻土深度。北方地区，冬季温度常在0℃以下，潮湿的土壤呈冻结状态，这种现象在气象学上称为冻土。温度愈低且持续时间愈久，冻土层便愈厚，冻土深度越深。冻土深度资料对建筑、工程施工、交通运输和农田水利建设都具有重要意义。各个地方由于气温因素的影响，冻土深度各有不同，一般情况下给水管道敷设于冻土层以下，不会发生冻结现象，给水管道敷设于冻土层内，易发生冻结。

（4）覆土厚度。市政给水管道覆土厚度指管顶至地面的高度，既要满足管材的抗压能力、荷载因素，在寒冷地区还需考虑防冻因素，根据当地的冻土深度，敷设于冻土深度以下。

（5）检查井密封性。部分给水管道敷设于冻土深度以下，却发生了冻结现象，是因为部分检查井井盖缺失，或者检查井密封性差，导致冷风直接侵入检查井，使给水管道冻结。

（6）给水管道发生渗漏。

2、解决办法

针对以上问题，提出以下解决办法：

（1）勘察阶段：明确各个区域冻土深度。乌鲁木齐市行政区划为七区一县，但是标准冻土深度都采用1.4m，对于距离中心城区较远的高新技术产业开发区和经济技术开发区、乌鲁木齐县给水管道覆土厚度为1.4m的管段经常发生冻结、爆管现象，这说明这些区域采用该标准冻土深度是不安全的，因此对城市各个区域进行详细勘测，确定不同的冻土深度是非常必要的。

（2）设计阶段：①确保给水管道均敷设于冻土层以下。

②对检查井及井内管道采取保温措施：

a、井基以下采用炉渣进行隔热保温。

b、检查井均设置保温井盖，木制保温井盖具有绝缘体导热慢，以及受热膨胀后不易漏气的的特性，并且造价低廉，非常实用，经过工程实践后，同一区域加设保温井盖管段未发生冻结现象，而保温井盖缺失的检查井内管道发生了冻结，这说明该方法是切实可行的。

图2：木制保温井盖成品图

c、井室内管道设置外保温层。保温材料需具有热传导率小，隔热性能持久，化学稳定性能好，承载能力高，耐水性好，经济环保的特性。常用的管道保温材料有：玻璃棉制品，泡沫橡塑制品，酚醛泡沫制品，复合硅酸盐制品，聚氨酯泡沫制品，聚苯乙烯泡沫制品，聚乙烯泡沫制品，岩棉制品，泡沫玻璃制品，硅酸铝制品，微孔硅酸钙制品，憎水珍珠岩制品。

图3：玻璃棉制品 图4：聚氨酯泡沫制品 图5：岩棉制品

（3）施工阶段：提高给水管道的施工质量，按规范要求进行施工、水压试验，防止出现滴、渗、漏以及泡水现象。

（4）管理养护阶段：对给水管网进行科学管理。①加强对管道及检查井的检查工作，定期巡检、维护，对缺失的井盖做到早发现早治理，对渗漏的给水管道进行抢修。②冬季到来前，对检查井进行密封处理，尤其注意保温井盖是否齐全完整。③对用水量较少区域，可采取措施，提高水流速度。④对长期不用水区域，关闭总阀门，并将管道放空。

3、结束语

城市给水系统是城市政治经济生活的基础，它与人们的生产生活息息相关，其安全运行可加快城市的可持续发展，为维护社会的安定团结，构造和谐社会，谋城市跨越式发展打下了良好的基础。

本文紧紧围绕寒冷地区市政给水管道冻结问题，进行了详细的阐述与分析，并提出解决办法，为有关部门提供了切实可行的建议。