河南省安阳市汤阴县自来水公司 河南安阳 456150
摘要：城市给水管网建设是重要的民生工程，在管网建设的过程中，应加强工程质量管理，确保供水管网的质量。本文首先对城市给水管网设计优化目标进行阐述，然后发现目前我国城市给水管网设计中存在的问题，结合优化设计原则和要求，提出相关提高优化效果的措施，旨在为促进我国城市给水管网建设水平的提升提供参考。
关键词：城市建设；给水管网；优化设计；措施分析
1 城市给水管网优化设计的目标
城市给水管网优化设计的基本目标是确保供水系统的安全可靠、保障水量水压需求、管网布置经济合理以及与城市规划相适应。主要体现以下几个方面：①提高供水系统的安全可靠性。一是科学布置给水管网，合理设置给水增压泵站，科学选择增压方式，有效降低运行成本；二是加强城市水厂之间的互联互通，构建大区域环状供水管网，使不同供水区域互为应急备用，提高供水安全、可靠性；②合理确定给水管径。给水管径优化设计应以最优管网布置为基础，通过管网水力计算，确保满足给水系统分配给每个管段的供水任务，并综合考虑近、远期水量和水压的要求以及工程投资，从而确定最优方案；③改造管网薄弱环节，挖掘管网潜力。利用科学技术手段，对现有管网进行大数据分析，找出薄弱环节，制定改造方案，及时更新老化管道，用较少的成本来优化管网系统，降低管网漏损，提升管网供水能力，节约能耗的同时解决供水管网问题。
2 目前我国城市给水管网设计中面临的问题
2.1 管网水资源浪费严重
经调查，各地水司存在产销差较大的问题，有的水司甚至达到50%以上，其中管网漏损是产销差大的主要因素。影响管网漏损的因素较多，如在设计时，管材的选择不当，水力计算结果与实际运行不匹配，导致部分区域给水压力过高。在施工时，管道连接不佳，基础下沉等都是导致管网漏损的重要原因，管网漏损会导致水资源浪费，管网压力下降等不良影响。
2.2 给水管网管径不匹配
由于前期管网设计数据有误或者施工过程中的误差导致给水管网管径不匹配，从而造成给水管网水压低的问题。在用水高峰期时，用户的水压过低，部分住在高层的用户或者建在地势高的地方就会出现水量过小或者无水可用的现象。
2.3 给水管网二次污染问题严重
给水管网常年潮湿，管道容易发生腐蚀、结垢、管壁附着沉积物的现象，由于自来水在管网中滞留时间比较长，余氯的减少，很容易造成微生物繁殖的污染。二次供水设施的设计、施工、管理的不合理和供水管网系统的维护不当也会造成给水管网的二次污染，从而降低水质。
2.4 给水管网基础管理较为落后
现在城市中仍然存在大量的老城区，由于给水管网建造时间久远，管网基础数据未建立电子档案。随着城市规模不断扩大，建筑设施日渐增多，新老建筑物参差不齐，没有明显规律可循，给水管网的数据记录没有更新，造成部分管网信息的流失，就会加大给水管网的维修难度。
2.5 给水管网布局不合理
给水管网布局不合理，造成部分管网水头损失过大，使得水厂运行不节能，经济效益较差。同时给水管网布局不合理，部分给水管道流速偏小，管网水质容易变差，有些枝状管网中水不流动，更容易造成管网水质达不到饮用水标准。
3 城市给水管网优化设计原则和要求
3.1 优化设计原则
在城市整体规划中，给排水管网优化设计管理具有一定的复杂性，管理要依据相应的原则：针对给水管网的优化设计管理，要考虑城市的发展环境，要结合城市的整体规划，把握优化设计方案的要点，预测城市远期对于水资源的需求量；优化设计要保证针对性，要分析当前城市给水管网的特点，结合存在的问题，全面分析需要解决的问题，明确原因，以保证改善策略的针对性；分析原有管网规划设计存在的缺陷问题，在给水量满足需求量的同时，要考虑到管网的可行运行，最大限度降低投资和水能源消耗，避免受到污染，确保优化设计方案的可行性。
3.2 优化设计要求
①定线管理：城市给水管网优化设计的定线管理要有明确的走向要求，要考虑城市的实际情况，结合未来的规划，管线定位要保证合理性。针对给水管网的定线还要考虑水源、地形、供水管网最不利供水点等因素，保证供水的需求量，还要考虑到用水安全。
②针对管网系统的设计：给水管网的优化设计要全面考虑各类状况，比如：工业用水、居民生活用水量、城市绿化用水，还要考虑到当前城市高层建筑增多的趋势等因素。管网的优化设计要保证供水点的高度、泵站的功能，清水池的容积满足使用要求等，另外还要考虑到供水系统的可靠运行，为安全用水创造基础条件。
4 提高城市给水管网优化设计效果的措施
4.1 依托城市规划、优化给水管网的建设
城市给水管网的新建与改造，应充分结合城市总体规划与供水目标，配合城市建设发展时序及实际用水需求，合理布置。供水管网建设主管部门及供水企业应提前计划，重视给水管网的规划方案设计，提高给水管网建设和改造的合理性和必要性。
4.2 完善供水系统、提高安全性
配合水厂的新扩建，在不同水厂供水系统之间增设一些大的联通干管，使不同供水区域互联互通，实现供水系统的联合调度，互为应急备用，提高供水系统的安全性。
4.3 重视计算、科学制定优化方案
充分利用现有数据，合理建立管网计算模型，对给水管网的不同工况进行校核验算，在计算成果的基础上科学编制给水管网优化设计方案，并结合工程投资，优化设计。
4.4 选用优质管材、积极改造优化管网
给水管材应具有良好的物理机械性能，具备一定的强度和承压性能。应充分考虑综合比较管材的水质稳定性、管口接头形式、抗冻、抗震等抗灾害能力、经济技术指标、使用寿命长以及运输安装等方面，确定合理的管材，确保供水管线安全可靠。同时应依据管线建设年代及运行现状等资料，分析确定管线改造计划，积极改造老化、漏损严重以及管材落后的管线，并对城市供水瓶颈区域进行改造，重要节点加装管理阀门，不断提高城市供水安全性。
4.5 加快管网信息化建设，优化管理
供水部门应重视管网的信息化建设，充分利用现代化技术，建立和完善高标准的管网信息化管理系统，对给水管网及其阀门等附件全面进行信息化的管理。对现状给水管道资料进行系统的收集整理，必要时委托测绘单位进行管线测绘，对新建给水管网实行信息化竣工验收。供水部门还应重视给水管网的管理养护工作，设立专门的部门和专业的队伍，对给水管网出现的问题及时处理，对城市给水管网应设置全面且及时的水压、水质和水量监测，并进行网络化、信息化的监管，充分掌握供水现状，出现异常第一时间进行问题排查和处理，提高城市供水服务水平。
4.6 合理建设城市增压泵站、分区分压供水
对于地势起伏较大的城市管网，应合理制定城市水厂供水压力，合理的分区分压供水，科学制定水厂供水压力、增压泵站的设计方案，避免城市水压过高或过低，确保给水系统科学、高效。在城市低洼区域设置减压阀进行压力控制，确保用户用水的同时，降低漏水和爆管事故的概率，提高城市管网尤其是老旧管网的供水安全性，也起到了节水的效果。在城市局部地势较高的区域，集中设置加压泵站，优化资源配置，确保二次增压供水高效节能。
结束语：
城市给水管网作为城市规划中的重要一环，为城市经济发展提供了很大的帮助，针对给水管网现阶段存在的问题，在设计时，要注意做好现场勘察、优化管网水力计算方式、充分根据现有管网特点选择二次加压方式以及管材，从而优化给水管网运行的可靠性和经济性。保证人们生产、生活用水的质量，实现经济、社会效益的最大化。
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