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市政给水设计中输水方式及管网分区探讨孙佳乐

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：孙佳乐吕高乐

[导读] 摘要：在城市化快速发展和市政建设不断加强的今天，城市用水问题越来越受到人们的重视。

        西安水务（集团）规划设计研究院有限公司陕西西安 710082
        摘要：在城市化快速发展和市政建设不断加强的今天，城市用水问题越来越受到人们的重视。只有不断加强城市供水工程建设，推动供水工程的改进，才能满足城市人民生活和工作的需要。因此，我们需要不断提高城市供水工程建设的重要性。与农村相比，城市供水系统工程规模大，涉及的管网多，因此管网的布局和规划非常重要。因此，需要对城市输水方式和管网分区进行详细分析，从而有效提高城市水资源的利用率，解决城市水资源消耗问题。
        关键词：市政给水设计；输水方式；管网分区
        1 市政给水系统输水方式及管网分区的影响因素分析
        通过对大量数据的分析和归纳，本文将影响市政给水系统输水方式选择和管网分区布局的主要因素归纳为：供水需求、地形地貌、气候条件、供水水源、工程造价及运维成本等几大类。供水需求是指输水管网所服务的用水客户在使用水资源时所体现的用水总量、集中用水时间等体征。地形地貌与气候条件对于输水方式和管网分区的影响性主要体现在管网建设的难度和运行效率上，例如，地形平坦的区域在选择重力流时势必会采取加大管道埋深的方式来获取更大的水动力，但其也将增加管网建设中基坑开挖的难度和成本；北方地区如采取重力流时也会在冬季部分流速较慢或管径较小的管道出现冻结。供水水源的影响性则直接体现在其输水方式上，不同位置的水源地将采取不同的输水方式。工程造价及运维成本则主要影响管网覆盖程度和供水保障等指标。
        2 市政给水设计中输水方式的选择
        2.1 市政给水设计中输水方式分析
        当前，在市政给水工程中，输水的模式比较多，主要有重力输水、压力流输水以及这两者结合的输水方式，在市政给水工程中会经常见到。重力输水主要是通过重力作用，使得气流和水流形成，从而可以达到输水的目的，而重力输水对于城市地形、地势的要求比较高，有着较强的依赖性。在压力流输水中，是在水流能力不足的情况下，通过对水加压的方式来实现输水。在实际输水选择过程中，压力输水的方式对于水管质量强度、网管承载能力、地形地势、输水设备的要求也比较高。通常情况下，这两者之间可以相互结合，对于地形、地势较为复杂的区域在输水过程中进行合理的设计。
        2.2 市政给水设计中输水方式的选择
        在输水过程中，科学合理的选择输水方式，通常与当地的地形、地势条件以及当地的水源条件有着密切的关系，供水的水源、水流量、供水距离、供水水厂位置、水位以及选择的路线等都会对输水产生一定的影响。而在地势较高的地区，在选择输水的时候通常会选择重力输水，可以有效地节约资源，并且在输水过程中应该选择最短路线和最科学合理的路线，而这种情形下，水位需要达到一定的标准。另一方面，可以应用水位的高度差来实现输水，但是需要读输水的管径进行控制，使其可以达到最大输水量的要求。如果在输水过程中，地形的高度差超出了标准，还需要在恰当的位置安装减压阀，这样可以对水势以及流量进行控制。而在选择加压输水过程中，应该综合考虑到经济成本，和输水技术，从而将输水管进行有效地分级，可以由单独的泵站来进行独立输水，在实际输水过程中应该结合实际情况进行加压，对压力的方式和位置进行科学合理的设定，使得输水过程中可以更加稳定。因此，在市政输水设计过程中，应该对经济成本和技术进行综合性考虑。
        3 市政给水设计中管网分区分析
        管网分区是指在实际输水过程中，将供水网按照一定的原则进行划分，将其划分为不同的、独立的子区域，并按不同的子区域分别进行测量的水管理模式。这种管理模式可以有效提高水资源的利用率，有助于提高经济效益。它已在许多城市得到广泛应用。

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        3.1 网管分区的原则
        3.1.1区域计量分区原则
        指的是将管段上阀门关闭或者是截断，通过这种方式来实施分区，使得每个区域的进水管和出水管都需要进行检测，从而对水流量以及网管进行控制，防止在实际运行过程中出现的保管和漏水问题，还可以对出现问题的地方进行定位，这样可以更有效地对问题进行处理，减少经济损失，将水压进行有效地控制，使得网管在运行过程中可以处于最佳的状态。
        3.1.2压力分区原则
        压力分区原则主要是在设计过程中，根据地形与的不同以及用户对于水压的不同来进行分区，在分区的过程中还应该对漏失率进行控制，使得水管的压力和漏失率可以成正比管子，并根据当地的地形情况进行分区，结合等压线的分布情况设计管网子系统，从而对水压进行有效地控制，使得管网的水压可以下降，管网的漏失率可以缩减。
        3.1.3管理分区原则
        这两种管网分区模式在实际应用中都是比较常见的，其效果也是非常显著的，管网分区的技术比较成熟。然而，我国由于人口众多、幅员辽阔，在实际给水工程建设过程中的工程量非常大，工程细节也非常负载，对于管网分区原则在实际利用的过程中还存在着一定难度。因此，在实际应用过程中提出管理分区原则，结合城市发展的实际情况以及工程量，利用区域边界线来进行管网分区，可以在给水工程管网分区过程中得到有效地简化。但是这种方式在实际应用郭晨中对供水运行的效率、成本、水利条件以及管网的运行压力等因素没有完全考虑到。
        3.2 市政给水设计中管网分区方案的确定
        3.2.1选择区域系统阶层数
        在市政给水设计过程中，应该从实际出发进行城市发展层级的有效构建，使得给水设计可以科学合理地进行，有效地发挥出给水设计的作用价值。一般情况下，可以通过官网系统来设计第一层的系统，在后续设计中应该对其进行空压、改压以及减漏等方式进行设计。而一般情况下，第二层与第三层管网是比较常用到的，从而我国的市政给水设计以及发展来看，管网系统在发展过程中主要是两层设计，并结合当地发展的情况来进行具体的设计，并结合城市的整体规划与要求来进行排水系统的设计。
        3.2.2确定区域规模
        为了确保在运行过程中水压的均衡，在分区规模管理过程中应该对用户的水压进行控制。因此，在市政给水工程设计过程中，应该避免漏水量对用户的影响，对漏水量进行严格的控制。在实际分区供给过程中，应该对供水方式进行优化，对于管道水头中出现的损失进行控制，对进水点的位置进行确定，从而对漏水情况进行控制，都会运行过程中的水压进行有效地控制，达到节能的目的，防止出现水资源的浪费情况，采取低压供水的方式应该不断推广，对于成本进行有效地控制。在网管分区中还应该对各种字区域的流量进行记录和采集，掌握这些区域和蛛网的流量，保证运行过程中的安全，对网管进行及时的维护。
        3.2.3确定位置和进水点数量控制
        在给水工程设计过程中还应该确定进水点的数量，确定水压以及流量，从而保证在给水工程建设过程中可以更安全，防止意外事故的出现，保证供水的安全。在管网分区过程中，可以合理地缩减进水点数量，实践证明单点进水可以有效控制水压，控制位置，但是多点进水的情况下可以更安全，可以在事故多发断进行多点进水，这样可以更好地处理紧急事故，有助于对管网分区供水进行有效地管理。
        结束语：
        综上所述，在市政供水过程中，水路和管网划分方案的选择过程中，对于供水工程的稳定性和安全性有直接的影响，在进行实物期权的过程中，还应结合经济因素、技术因素等，结合供水厂与城市的距离，供水管网的路线分区管理等。城市供水既能稳定、安全，又能保证经济效益，提高水资源利用率。
        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]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.