供水管网中的管垢特性和铁释放规律研究,对于维护水质稳定、保障饮用水供水安全具有至关重要的意义。本文从实际管网系统中采集了大量管垢样品和管道材料,开展了多种实验来探讨管垢层与水体之间的相互作用过程。采用多种材料化学测试方法,分析管垢的形成过程和物理化学特性;搭建了小试管段实验系统,研究管道材料、水源切换、水流条件对铁释放和水质稳定性的影响;采用瓶式实验分析镀锌层的腐蚀和重金属释放情况。本研究旨在为供水管网中的水质保护提供理论基础。管道材料、水源水质和水流条件会显著影响管垢的形成过程和管垢特性。运用Q型层次聚类分析、主成分分析方法探究元素组分在管垢层中的累积过程,结果显示:管道材料对Fe、Zn、Ca的累积分布具有显著影响;Si、Al、S主要来自于水体组分中;而水流条件是影响O、C、Ca的主要因素。多元统计方法有助于复杂条件下的影响因子分析,可运用到相关水环境问题的研究中。管网受到停水维修、水源切换等干扰后,水质稳定性呈现:镀锌铁管>无内衬铸铁管>拼接管。在管网的弯头、连接点等结构突变处,材料的多样性和水流条件的复杂性会导致管垢特性不均匀,当运行条件改变时,这些地方容易向水体释放铁等污染物,需要采取更严格的防护措施。在镀锌层的保护下,镀锌铁管中水质稳定性良好,但容易产生Zn的释放问题;而且随着镀锌层的腐蚀和老化,Pb和Cd等重金属会在管垢层中累积和富集,富集作用在高温条件（36℃）下尤其显著。管网运行时,管垢层中累积的重金属物质容易释放到水体中,对人体健康造成危害。供水管网中,铁主要以三价铁、颗粒态的形式释放,释放过程伴随着溶解氧的消耗、水体浊度色度的升高,是“红水现象”的主要成因。氯化物、硫酸盐会促进铁的释放,而碱度的升高可以有效抑制铁释放和“红水现象”的发生。溶解氧浓度的升高有助于维持管垢的完整性,降低铁的释放,减小“红水现象”发生的风险。