市政给水设计中输水方式及管网分区探讨 高明刚

发表时间:2020/12/15   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:高明刚 宋乐元
[导读] 摘要:在市政工程的建设过程中,给排水设计是其中至关重要的组成部分,针对给排水管网进行科学合理的设计,这样才能使市政给排水效果得到有效改善,使水资源利用率进一步提升,与此同时,也能够使水资源卫生问题得到科学合理的解决。
        中国市政工程中南设计研究总院有限公司  湖北省武汉市  430010
        摘要:在市政工程的建设过程中,给排水设计是其中至关重要的组成部分,针对给排水管网进行科学合理的设计,这样才能使市政给排水效果得到有效改善,使水资源利用率进一步提升,与此同时,也能够使水资源卫生问题得到科学合理的解决。其中,市政给排水工程主要包括输水方式和管网分区等两个层面的设计工作,对此要全面探究,着重把握两个方面的设计策略和注意事项等相关内容。基于此,本文重点探讨和分析市政给排水设计中的输水方式及管网分区等相关内容,希望能够为城市给排水取得更加良好的效果做出一定的贡献。
        关键词:市政给排水;设计;输水方式;管网分区
        引言
        城市市政给水管网规划设计的科学、合理性,是确保供水安全、优质、高效的前提条件。城市给水管网随着城市建设而实施,常常由于年代较远没有得到及时更新改造而无法满足城市发展的需求,甚至无法满足人民群众对城市给水提出的更高要求,因此城市市政给水管网的优化设计显得尤为重要。
        1、市政给排水设计中常用的输水方式
        1.1输水方式的选择和原则
        在市政给排水的设计过程中,选择相对应的输水方式时,要贯彻落实“正确、合理、可行”的理念。与此同时还要充分遵循相对应的原则,不管是进行重力输水还是压力输水,在针对输水方式进行选择之前,都要切实严格的遵循“Hp=Z1-Z1+h”公式,进一步精准有效地计算出水泵扬程,然后结合具体的计算结果来选择和制定出科学合理的输水方式,这样才能使给排水系统设计的针对性,高效性得到充分的提升。
        1.2长距离输水方式的选择
        从整体情况来看,我国的水资源总量十分丰富,但是在地区分布方面十分不平均,分布形式不够科学合理,又加之我国的环境污染问题越来越严重,由此造成我国的可饮用水资源日益减少,很多河流都不能作为饮用水进行饮用,针对这样的情况,要想真正意义上确保某一缺水地区的用水量得到充分的供应,要有效采取远距离输水方式,通过这种方式进行饮用水的输送。例如,我国所实施的南水北调工程项目等等就是典型代表,因为整体项目的建设周期和里程都特别长,需要巨大的资金投入,对于施工安全和质量也有着特别高的要求,而且在具体的施工过程中,面临很多不确定因性因素和风险隐患,所以要确保相关人员在具体的工作过程中,贯彻落实实事求是的基本原则,秉着认真负责的态度,在最大程度上提升整体方案的高效性和可行性,使各项工作能够顺利开展并取得良好的成效。
        1.3山区重力输水
        在市政给排水设计过程中,在输水方式方面,极有可能面临山区输水的问题。针对这样的情况,相关设计人员就要全面细致的了解山区的地势,地形和自然环境等一系列因素,从实际出发结合具体情况选择与之相对应的更切实可行的输水方式。城市环境与山区环境进行对比,可见山区有着更为陡峭的地形,高度差比较大,可以满足重力输水的要求和条件。如果重力输水管线的高度差比较大,可以结合实际情况,在恰当位置设置相对应的减压阀,在输水环节,如果给水区和水源的高度差比较大,可以把压力输水管结合实际情况平均分成几个不同的等级,由此构成多级别的输水系统,这样能够使给排水系统更安全稳定的运行,使该地区的输水工作能够取得良好的效果。
        2、影响供水管网分区的主要因素
        2.1经济漏损水平
        供水管网获取经济效益最大值时的漏损水平被称为经济漏损水平。在供水管网分区中,要对漏损水量损失效益、漏损控制费用进行全面考虑,并了解其与漏损总费用之间的关系。伴随漏损率变化,漏损总费用呈凹形曲线发展,漏损总费用最低值位于谷底处,此时相对应的漏损率具有合理性,也就是所说的经济漏损率。与经济漏损率相差越大,漏损总费用越多,为此,需要在经济漏损率上下控制管网漏损情况。对于供水单位而言,管网经济漏损水平是管网分区方案实施的关键。每一个供水单位的情况不同,则制定的分区方案也会有所不同,随之对应的经济漏损控制指标和漏损控制目标也会不同。对于供水管网的主动漏损控制方针、计量分区数目等来讲,经济漏损水平将起到决定性的作用。


        2.2DMA的分层和大小
        供水管网是由多个层次分区系统构成,而非一个复杂、巨大的供水区域。管网分区前期,需要先将DMA层次结构确定下来,从而为后期分区工作提供便利。然而,在地形、水文条件、供水需求、资金状况等众多因素的制约下,将大大增加DMA分层的难度。一般来讲,城市当中一个DMA用户数量基本上可以达到3000户左右。
        2.3供水管网高程
        若供水区域内供水管网高程变化明显,势必会加大DMA管理的困难程度,甚至会产生水质、水力安全隐患。为此,在计量区域划分过程中,必须将供水管网高程分布规律等考虑在内,做好统筹规划工作,合理、有效控制一个独立计量区域内供水管网的高程变化情况。
        2.4水质条件
        在DMA分区供水时,往往需要将计量区域边界上的阀门关闭掉,这种情况下,将减慢管网区域边界位置水的流速,增大水龄,导致大量死端产生于管网末梢处,基于长期滞留等因素,死端水质将变差,严重影响管网水质质量。当DMA阀门数目增多,将会大幅影响管网水质。一般情况下,可利用管道冲洗等方法解决水质恶化等情况。通过定期冲洗,可以将管网末梢死水更新换掉,从而提高供水水质。
        3、市政给水设计提升措施
        3.1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。对现状市政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即时的水压、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。
        3.2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、市政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。
        3.3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。
        结语
        城市建设离不开供水系统,完善供水管网系统对美化城市、塑造城市形象具有重要意义。城市供水管网分区供水技术的应用,可以有效监控管网漏损情况,大幅减小产销差率,完善城市供水系统,推进城市化建设事业可持续发展。
        参考文献
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        [2]张磊,姚远.市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区[J].工程建设与设计,2018(15):141-143.
        [3]曾煜程.市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区方案的确定[J].绿色环保建材,2018(06):74-75.
        [4]曹峰.市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区方案的确定[J].科技资讯,2017,15(14):56-57.
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