哈尔滨市市政工程设计院 黑龙江省哈尔滨市 150070
摘要:在城市基础设施中给排水系统是非常重要的设施之一,它在市政工程系统中是主要的构成部分。它的设计质量对于城市的经济发展有很大的影响,给排水系统设计质量越好,那么城市经济发展就会越快,若反之则会越慢。本文就是从市政工程系统中的给排水系统中的输水方式说起,阵对输水方式的选择方法和类型进行了分析,同时分析了市政排水管网具体实际的分布方法,并得出结论,供大家参考借鉴。
关键词:给排水系统;管网分布;输水方式
一、市政给排水设计中输水方式的选择
1.1输水方式种类
一般而言,城市输水方式不只一种,否则难以达到城市运行需求,所以设计者通常会将几种方式结合起来一起应用。现如今,市政给排水设计中输水方式主要有三种,分别为重力流输水方式、压力流输水方式、两者相结合的输水方式。重力流输水方式对地形地质情况有比较高的要求,另外,两地水位地势高度差要能够承受输水管线水头损失,否则不能应用此种方式。设计实践中,供水厂水池水位没有高过水源水位时,通常会选择此种方法。重力流输水方式主要原理是借助重力而调整气流与水流,最终实现供水。压力流输水方式一般应用在无法自流的地方。在无法自流的位置来引用此种输水方式,不仅能够减少施工造价成本,还比较方便。由于城市都具有一定的规模,因此不可能只应用一种输水方式。
1.2选择方法
在确定输水方式之前,要确定供水水源,供水流量供水距离和水源水位和水厂水池水位如果选用的是重力流输水,首先地形要在山区城市,选择最短路线,满足高差大且利用水位的高差,输水管径要能够满足在输水最大流量中,地形坡度大于等于水利坡度如果重力流输水管线的地形高差过大时,就要在合适的位置安装减压阀或者跌水井;在加压输水的情况下,要通过经济技术的的比对,将压力输水管分级,单独泵站组成输水系统,并根据实际情况调整加压泵站的位置增加级数和增压方式。
1.3输水方式中过河的解决措施
(1)架空过河
市政给排水输水方式选择时,时常会遇到河流,为了不影响正常输水,设计者通常都需要进行过河处理。架空过河是其中的一种方法。架空简单的说就是将管道依附于过河桥梁,管道完全依照桥梁具体走向来进行敷设,直接穿越。此种方法应用时,最需要解决的就是管道直径问题。管道直径如果比较大,管道内部水压也会比较大,此时就会对桥梁承重能力产生不利影响。因此如果设计者最终决定选择此种过河方式,需要与桥梁设计部门进行联系与沟通,得到同意后,才可以敷设管道。
(2)埋设过河
设计者通常通过倒虹吸过河法来实现埋设过河,具体来讲,就是在河底首先敷设两根管道,而后设计检修井,借助管道支墩来达到管道过河的目的。此种方法的运用,最需要注意的问题是管道过水能力,为了保证管道运行安全,管道过水能力必须高于设计的70%。此外,管道埋设深度的确定也至关重要,深度的确定直接关系到挖沙深度,因此设计者要多加注意。一般情况下,管道敷设位置与河床底部距离非常近,如果有可能直接敷设到河床岩石层上,以便管道支墩。河底埋设过河方式对管道材料材质要求非常高,管道材料必须具备抗腐蚀性,否则长时间着侵入到水中,管道会非常容易被腐蚀,将会影响给排水设施的应用。
二、市政给排水管网分区的设计
现阶段市政给排水管网分区还存在很多问题,为该地的节能用水与市政工作提高了难度,应当加强管网分区的设计工作,综合考虑多方元素,提高城市供水的有效性。
2.1明确管网系统具体应用
对市政给排水管网系统进行设计时,要在综合考虑各项实际情况的基础上进行建设,促进管网系统建设与城市发展的契合度。第一阶层网管系统是对功能的设定,将各个区域分布的管网进行标记。第二阶层与第三阶层是对管网系统空压、改压、减漏等方式的设计,一般情况下,第二阶层与第三阶层的应用较多。
2.2进水点的确定
进水点与边界数量是管网分区设计的关键,进水点知识水源的采用,一般情况城市的供水管网庞大,会根据当地地势与水域情况的不同设置多个进水点,管网分区的设置应当充分把握进水点的位置,对进水点的分布进行合理的设计,并根据进水点处水域的大小进行合理的水泵装置安排。对水域进行有节制的开采和使用。在事故较为频繁的区域,采用多点供水的方式能够维持当地的持续供水。
2.3管网分区优化
管网分区的优化需要通过对输水管道、阀断等设计来提高输水质量,并降低能源消耗。首先在输水管道的设计上,应当合理的利用地势地形对城市周围的水资源进行充分的利用,提高水资源的利用效率。不断设计优化水资源的采用过程,提高对水资源的利用效率。其次是阀门的控制,城市管网错综复杂,且建筑分布密集,当一处管道出现漏水现象时,应当及时利用阀门进行断水处理,减少水资源的浪费。合理的设置阀门可以避免管网内的死水现象,在管网的末端设置排水设备,保障管网内部的水资源充分流动。最后,管网的使用检测,对管网的输送水以及阀门的断送进行质量检验,观测在输水过程中各个环节的有效性,通过对管网运行情况的检验与分析,最终确定管网各个环节设计的合理性。在检测中观察水资源利用的效率性,并进行针对性的修改。
2.4给排水管网GIS系统的设计
随着城镇给排水管网系统建设的不断完善,管网的管理设计尤为重要,建立在GIS基础之上的管网信息管理系统,可以对管网的属性数据与图形数据进行统一的管理。并通过模拟图的构建观测城市管网的具体分布。首先,GIS系统可以实现权限分层管理,即对系统的使用人员进行权限设置。一种是用户权限组的设定,这对操作者进行群组划分,规范操作者的系统使用范围。另一种是自定义权限,能够对不同群组的人进行特殊的权限分配。提高管理的效率性。其次,管网信息管理系统信息收集的有效性,系统中包含了管网工程信息、使用信息、维修信息等,要求管理人员在每次维修过后将维修的信息完整的录入系统中,完善系统中掌握管网信息的全面性。最后,管网信息系统提高管网管理的有效性,利用GIS系统及时监测与报告管网故障的具体位置,并根据管网分布的具体环境进行合理的设计修理,使得管网故障得到及时的解决。市政给排水管网信息系统的设计应用,规范了管网管理的具体事项与制度,提高管网设计的经济效益。
三、给排水系统中需要注意的管网分区问题
在系统设计中,管网分区方案要遵循可行并合理的原则,笔者认为只有将技术合理、建筑和管理费用都能最小化融合其中的方案才是最合理的。在费用方面,建筑费用主要包括排水管道费用、附加设备、设施的费用;管道费用就是管材、管道实际购买的市场价格,附加设备费用也是如此。管理费用着重于泵站管理,这取决于选取水泵的扬程。只有从这两个费用方面压缩才能做到经济合理,并可以将总费用成本降至最低。
在管网分区的设计工作中主要需要考虑的就是技术和建设费用问题。技术方面我们需要强化管理,做好施工控制,引进先进的管网施工设计理念与技术,保证方案的有效的实施。费用方面只能压缩建筑及管理费用来保证预算经济合理,切实降低造价成本。
结语
合理确定城市给排水输水方式对于控制输水管线的长度,且结合投资预算的成本合理分析现有技术条件下的相关供水管网的选择方式。同时管网分区的合理性首先体现在管网的造价成本上。
参考文献
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