今年夏天，卡尔加里在6月5日该市最大的供水管道破裂后，被迫应对用水限制。
这条关键动脉的灾难性故障带来了大量的供水问题，迫使卡尔加里和周边所有依赖其供水的城市的居民大大减少用水。
现在，卡尔加里将在本月晚些时候重新进入持续节水的状态，第四阶段的户外用水限制——最严格的限制——将重新发挥作用。这是因为在对这条11公里长的管道进行全面分析时，发现了沿输水管道更迫切需要维修的地方。
为了应对水危机，今年夏天的大部分时间里，市政府官员一直在通过更新管道状况向市民提供大量信息。这包括在工作人员逐渐恢复全面服务的过程中，在支线主路上发现了数量惊人的新“线扣”。
围绕钢丝扣的消息传递给人一种不祥的感觉。但对于非工程师来说，也许需要更多的背景来理解这一切。
那么什么是断线?这对卡尔加里一些最不可或缺的基础设施的未来意味着什么?
一位专家表示，为了了解这些线扣是什么，重要的是要了解构成贝尔斯波南支线主缆的材料。
根据该市的说法，这条特殊的支线是一条预应力混凝土圆柱体管(PCCP)。基本上，一层一层的混凝土包裹着一个钢筒，钢筒上缠绕着绷紧的钢丝，然后全部包裹在砂浆中。卡尔加里市向CBC新闻证实，PCCP是卡尔加里供水系统中唯一使用预应力钢丝进行结构加固的管道类型。
田纳西大学诺克斯维尔分校土木与环境工程系的研究副教授格雷厄姆·贝尔(Graham Bell)说:“这种张力下的高强度金属丝为管道提供了承受内部压力的结构能力。”
“随着时间的推移，由于操作和腐蚀以及许多其他因素，电线的强度会降低，最终会断裂。在预应力混凝土圆柱管中，金属丝受到很大的张力，你会听到金属丝断裂的声音。你会听到它折断的声音。”
贝尔补充说，卡尔加里沿着馈线主干道部署的声学监测设备可以跟踪那些可听到的电线咔嗒声。
贝尔说:“这是一个早期预警系统，当你必须让管道重新投入使用时，这是一件非常好的事情。”
“他们知道还有多少电线断裂，以及这些电线断裂的位置，因此他们可以将听到的断线声与之前的损坏联系起来。在某种程度上，你会超过一个临界点，即电线的临界数量无法再维持压力。”
卡尔加里市的一位发言人说，自从Bearspaw南支线主管道逐渐恢复供电以来，截至8月8日，该市的监测设备已经在管道的不同位置捕捉到17个电线断裂。
在7月11日的更新中，卡尔加里市基础设施服务部门的资本优先和投资主管弗朗索瓦·布查特表示，电线断裂并不意味着另一场灾难性的故障即将发生。
“这些断裂并不意味着另一次断裂即将到来。电线在每段16英尺(4.8米)长的管道上缠绕大约350次，”他补充说，这些卡扣也分布在馈线主管道的各个位置。
Bouchart说，6月中旬，当供水人员在输水总管沿线发现5个“热点”时，每段被更换的管道每段都有大约50个单独的线扣，超过了故障的阈值。
卡尔加里有两个水处理厂:Bearspaw水处理厂，从Bow河上的Bearspaw水库取水;Glenmore水处理厂，从肘部河的Glenmore水库取水。
建于1975年的贝尔斯波南输水管道长11公里，部分宽达2米，是卡尔加里最重要的输水管道。它将贝尔斯波工厂的水直接输送到城市的其他水管，运送了大约60%的城市处理过的水供应。另外40%由格伦摩负责。
根据城市网站，卡尔加里的大部分供水系统是由聚合物管道组成的。该系统包括187公里的PCCP和331公里的其他混凝土管道。
卡尔加里最关键的水管上电线断裂的消息可能会让人想知道为什么要使用PCCP。
卡尔加里大学舒利克工程学院土木工程系助理教授兼加拿大研究主席克里·布莱克说:“现在就把矛头指向不同类型的材料和不同类型的管道还为时过早。”
自6月5日破裂以来，关于PCCP可靠性的猜测在某些年份之间建立已经广泛存在。像贝尔这样的大直径管道专家已经讨论了一些关于这种特定管道材料的已知问题。
当前:哪些城市使用与卡尔加里爆炸的管道相同的管道?卡尔加里的水管是预应力的
混凝土圆柱管道，这种基础设施在其他地方也发生过破裂。加拿大还有哪些城市依赖这些管道?
就连卡尔加里市2019年关于支线主干建筑标准规范和设计指南的手册也指出，pccp“容易因土壤腐蚀而加速砂浆劣化”。它还指出，这些都是资源密集型、难以修复的基础设施。
研究市政水利工程的布莱克说，她很高兴市民们更多地谈论公用设施基础设施和城市管道的组成。然而，她相信卡尔加里用于输送水和废水的方法和材料的完整性，并补充说PCCP已经使用了几十年，现在仍然在使用。
她说:“我对那条管道不担心，但作为一个国家，我确实担心我们如何监督供水和污水处理基础设施的完整性，以及我们在这方面投入了多少资金。”
“我们在这方面的投资仍远低于我们需要的水平。”
布莱克说，自从水危机开始以来，她一直收到人们发来的电子邮件，表达对市政供水基础设施的担忧。她说，这些邮件中问得最多的问题是，为什么水管如此容易断裂，但石油和天然气行业似乎已经明白了管道的道理。
“在这场对话中，你传达的信息真的很重要，”她说。“水的现实情况是，因为它不像石油那样受到重视，我们允许它从管道中泄漏出来，我们对此没有意见。我们和它有着不同的关系。”
“当你为某样东西付出更多的钱时，你就会更重视它，所以你不会让管道漏出一滴，你在管道完整性上花了大量的钱。我们不会为市政基础设施这样做。”
当被问及她是否认为这场危机会破坏混凝土水管行业，因为公众对PCCP的信心受到侵蚀时，布莱克说，她更感兴趣的是，这场对话将如何推动为更好的供水基础设施提供资金。
“说实话，除非我们支付更多的钱，否则你不会看到我们的供水方式发生重大变化。事实是，越贵的管道，成本就越高。而这些钱只能来自一个地方，对吧?”
6月5日，卡尔加里市供水管道发生断裂，影响了处理后的供水。
鉴于周三的声明，布莱克认为这种情况将继续使基础设施的重要性成为不容忽视的焦点。随着8月26日更严格的限水措施的恢复，同时供水管道正在进行维修，布莱克说，她将在未来观察公众对水利基础设施预算的反应。
维护和检查水利基础设施，特别是大直径管道，如输水管道，是一个昂贵的过程。
在周三的新闻发布会上，卡尔加里市长Jyoti Gondek告诉记者，市议会“已经做出了非常明确的承诺，为我们的供水系统所需的中长期维护工作提供资金。”
根据卡尔加里市的说法，修复最初的支线主断裂预计将花费2000万至2500万美元。然而，这个数字不包括与即将到来的维修工作相关的成本，也不包括与中断相关的任何收入损失。
值得注意的是，市政工程师还没有确定是什么原因导致了近50年的输电线过早老化，尽管一些行业专家将其与卡尔加里过去类似的输电线故障进行了比较。
罗伊·布兰德是卡尔加里水厂(该市供水部门的前身)的高级基础设施工程师，直到2016年退休。在他的职业生涯中，他监督了2004年输水管道破裂的后果，那次破裂导致大约10万居民断水，麦克奈特大道(McKnight Boulevard)被淹。
该市水务行业合作伙伴纯科技公司(Pure Technologies)的一份案例研究报告称，那次灾难性的故障促使该市启动了供水系统主检查项目。布兰德说，当20年前沿着麦克奈特的PCCP输水管道破裂时，该市采取了积极的措施来缓解未来的问题。
在给CBC新闻的一封电子邮件中，该市表示，它还为麦克奈特馈线主干线安装了声波光纤监控——与在Bearspaw南馈线主干线检测到新电线断裂的技术相同——麦克奈特馈线主干线沿着麦克奈特大道东北方向，位于第36街和第52街之间。
布兰德赞同布莱克的观点，认为水的价值不如石油，因此基础设施的成本更低。尽管如此，他相信这些过程——包括定期维护和监控，加上适当的基础设施投资——对市政当局至关重要。
大约两个月前，当管道首次破裂时，该市检查了四公里多的管道。一旦重新投入使用，一种被称为管道探测器的工具就会从贝尔斯波处理厂运来，它可以在管道使用时穿过管道并进行检查，检查管道的全长。
该分析的结果引发了今年夏末的新维修计划，此前该公司发现管道有16处新区域需要紧急维修。
在周五早上发给CBC新闻的一封电子邮件中，水务部门表示，它使用了声学监测和PipeDiver分析的数据来制定支线主修复计划。
当被问及分析是否发现了更多的线扣时，该部门的一位发言人说:“据透露，Bearspaw南支线干线的几个部分正在接近被认为在运营水平上可以接受的线扣数量的阈值。”
布兰德说，市民们正在见证管道监测技术的好处。
他以泰坦尼克为例，将6月5日支线主破裂事件与市政供水系统的主动修复技术进行了比较，并将其与1912年大型船舶灾难时启动的安全措施进行了比较。
他说:“你可以为泰坦尼克号拯救的所有生命感到安慰。”
“毫无疑问，这次(支线主断裂)意味着我们未来不太可能再次出现断裂，因为我们将更加努力地寻找它们，并更积极地进行修复。”
管道的部分路段正在进行分类，从8月28日开始，沿着西北33大道、帕克代尔大道和西北16大道的区域将被优先处理。官员们估计，这项修复工作将持续到9月23日，但时间可能会有所变化。
“今年6月，我们实际上用新管道替换了几段支线。这一次我们计划采取不同的方法，”Gondek说，并补充说，城市计划通过钢筋混凝土包围方法来解决紧急修复问题。
“这是我们今年夏天早些时候完成的修复工作，当时我们发现了推力块，我们加固了现有的管道，而不是拆除和更换它。这项工作包括通过开挖暴露管道，建造外部钢筋笼，浇筑混凝土，然后回填开挖。”
在周五下午的新闻发布会上，卡尔加里基础设施服务总经理迈克尔·汤普森(Michael Thompson)说，自6月初管道破裂以来，该市已经了解了很多有关管道的情况。
“我们知道我们需要一个中长期的康复计划，”他告诉记者。
“我们正在考虑多种方案，包括更换单个管道段，外部加固管道段，在管道中安装衬管，并在现有管道附近建造一条新管道。”
市政官员在周五的更新中讨论了在卡尔加里的供水系统中增加冗余，并补充说，建造其他供水管道的计划已经在进行中。
Gondek说:“这些项目已经有一段时间了。
