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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。本文从市政给排水系统的构成及输水系统的分类为出发点,简要地归纳了对市政给水系统输水方式选择和管网分区的影响因素,并结合影响因素提出了改进策略,以供参考。
关键词:市政给排水设计;输水方式;管网分区;分析
引言
现阶段,我国城市化发展速度越来越快,为了能够在更大程度上有效满足城市的用水需求,市政给排水工程也要进一步有效推进,着重做好给排水设计工作,高度重视给排水设计的各个环节和相关内容。与农村地区的给排水比较而言,城市给排水系统因为规模比较大,所以管网的分布与规划是至关重要的,所以要着重针对市政给排水设计中的输水方式和管网分区等相关情况进行分析和探讨,在更大程度上有效降低市政给排水系统建设过程中的能源消耗等问题。
1市政给排水输水方式概述
1.1市政给排水系统构成
市政给水设施主要分为市政供水系统与市政排水系统2大类,其中市政供水系统包含了各类取水设备、制水净水设备、输水系统以及配套的加压泵站等,在部分以水库为饮用水水源的城市中还存在原水管将储存于水库的清洁水源输送至自来水厂以便其进行生产加工;市政排水系统则包括了雨水管网系统与污水管网系统2大部分,以及相配套的提升泵站及污水处理厂等设施[1]。
1.2输水系统分类
目前,市政输水系统可根据其内部水体的输送动力来源分为重力流、压力流与混合流3种不同的方式。重力流通常是利用输水管道及沿线用户之间的地势高差,从而使得管道内的水体能够在自身重力的作用下在管道内进行流动,其特点是输水管道的起点和终点必须存在较大高度差,并且供水的起点高度必须高于终点。压力流则是在管道系统不同区域内设置加压泵站,采用单程加压或阶梯式加压的方式来提供管道内水体的输送动力,其特点是受输水区域的地形影响较小,单体管道的输送能力强,甚至能够通过“接力”的方式将水体输送到远离水源地或地势高于水源地的区域。混合流则是在同一区域内采用了重力流与压力流2种输水方式。
2市政给排水设计中的管网分区分析
2.1进一步有效明确管网系统的阶层
在设计市政给排水管网系统的过程中,要从实际出发,进一步有效构建和城市发展相适应的阶层数,以此为基础,确保管网得到科学合理的建设,这样才能使其发挥应有的作用和价值。通常情况下,要结合管网系统的具体功能来设定出第一阶层的管网系统,然后,后续的管网叠层系统要以实现管网的空压、改压、减漏的方式来展开相对应的设计。通常情况下比较常用的是第二阶层管网和第三层阶层管网。当前,从我国的市政给排水发展情况来看,我国管网系统阶层数主要有两个,这是结合当地具体情况,并参考我国城市给排水系统建设的内在需求而明确的[2]。
2.2进一步有效明确管网区域边界和进水点的具体数量
在针对管网系统的阶层进行明确之后,要结合实际情况更有效的设计管网区域的边界以及进水点数等等,在这样的情况下,要结合当地的实际情况和各类因素,进行综合的衡量并有效设计,因为当地特地的地形地貌等相关方面都有着巨大的差异,在用户的地市水源等相关方面有着一定的偏差,供水的参数也有着很大差异,对此,就需要在设计城市给排水管网的过程中,要着重把握具体情况和地势地形特点,科学合理的设计管网区域边界,以此在最大程度上有效确保管网边界能够符合当地的用水特点和地市情况,同时也能够从根本上有效减少市政供水的投入成本,充分实现经济的可持续发展。在设计进水点的时候,要针对进水点的数量进行有效明确,从当地的实际特点出发,使供水更加稳定,同时要减少积水点的数量。
2.3更有效的应用节水设施与设备
当前,在市政给排水设计中最为常用的供水设施是叠压供水。与传统供水方式进行对比,可以看出这样的供水方式有更为显著的应用优势,它能够摒弃掉传统蓄水池的劣势,使工程成本进一步降低,同时进行低压供水,利用供水厂、用户的一体化供水系统,从根本上规避水资源二次污染物问题[3]。
3管网分区与输水方式优化策略
3.1充分利用输水区域内有利条件
不同的输水方式对地形地貌、气候条件、供水能力等影响因素都有着适应性与局限性。因此,充分发挥上述不同输水方式的优点,在保证区域供水需求的前提下将整个供水体系的建设及运维费用降至最低。考虑我国北方地区在冬季的室外温度较低,为了避免冬季流速较慢的管道内水体出现冻结,应当采取尽量采取动力流的方式进行输水,如在寒冷区域内地形坡度较大从而能够保证管道内始终能够保持流速,以免水体出现冻结,可采用加大供水管道管径、在管道外壁敷设保温材料及加大管道埋深等方式来进一步减轻冬季低温对管道的不利影响。同时,在部分采用集中供热的区域内亦可将重力流输水管道与市政供热管道并排铺设,从而利用供热管道所散发的热量来起到防止冰冻的作用。在我国南方地区往往采用水库作为城市的饮用水水源地,其不但能够保证水源的清洁度,而且新建水库也能够在降雨季节内储存大量的降水以补充水源,但是水库往往建设在远离城市的山区,而自来水厂则位于靠近城市的近郊,为了保证充足的水源供给不得不铺设大量的原水管道和供水管道及其配套的泵站设施。
3.2因地制宜确保输水管网水源供给
建立市政输水管网的最终目的便是确保所有的用户能够得到充足的水量供给,为了实现这一目的除了依靠合理的管网布局外还受制于充足的水源供给。目前,我国市政供水的水源主要依靠自然水体或人工建造的水库,而绝大多数城市均以自然水体作为城市供水水源,由此可见河道、湖泊等自然水体的位置也影响了城市输水管网的布局。自然界中的河道往往位于地势降低的区域,即便是我国国内几大地形变化极其轻微的平原区域内中,其内部的自然河道的标高也略低于平原的平均地坪标高,许多城市自来水厂都依河而建;而在山区或丘陵地区的自然河道更是处于该区域地势最低处,鉴于上述2种情况在以自然水体作水源的可采用不同形式管网配置模式[4]。
3.3结合区域用水需求配置管网布局
由于城市中不同区域内建设开发程度往往会出现较大的差异性,同时不同区域的产业结构对于用水量的需求存在一定的差别,为此在输水管网布局时还应结合城市区域产业结构特征进行调整。从城市产业结构进行分析,传统制造业对于水资源的需求量大于餐饮、商务办公、科技研发等产业,因此,管网系统布局时可结合城市产业布局规划中所明确的产业园区规模、产业类别等指标进行估算,从而满足整个园区今后的产业发展需求[5]。
结束语
综上所述,在市政给排水设计中的输水方式和管网分区等相关内容是十分重要而且必要的,要着重把握当地的特定情况,采取科学合理的技术手段,使供水输水的便捷性,高效性得到显著提升。
参考文献
[1]王宇.市政给水设计中输水方式及管网分区探讨[J].居舍,2019(20):173.
[2]李海啸.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].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(06):186-187.
[3]张臻.市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区探讨[J].工程技术研究,2019,4(11):174-175.
[4]张安昆.市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区探讨[J].居舍,2019(13):189-190.
[5]张奇楠.市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区探讨[J].吉林农业,2019(10):34.