論我國(guó)室外給水管道工程設(shè)計(jì)方案

室外給水管道在我國(guó)各地都有使用，其不同的設(shè)計(jì)對(duì)其所在的場(chǎng)所都用著不同的作用。在日常生活中，對(duì)居民的影響也是極大的，其設(shè)計(jì)程序還包含著不同地不同設(shè)計(jì)的綜合考慮。另外，室外給水管道工程的設(shè)計(jì)方案也給排水工程中的主要內(nèi)容之一。

一、室外給水管道設(shè)計(jì)程序

在開始工程設(shè)計(jì)前，首先應(yīng)對(duì)與該工程相關(guān)的技術(shù)資料進(jìn)行收集整理。根據(jù)工程所在地點(diǎn)，對(duì)該地點(diǎn)的水文、地質(zhì)、地理、氣候等資料及日后的發(fā)展?jié)摿M(jìn)行了解，確定該工程什么地方需要給水，并根據(jù)國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定或有關(guān)設(shè)備的技術(shù)要求進(jìn)行用量計(jì)算，并計(jì)算出管徑。同時(shí)了解各用戶之間相互關(guān)系，如用水是否是同一水質(zhì)，排水是否可以排入同一下水道，是否有重復(fù)使用的可能等。如工程是對(duì)舊管道更新改造而進(jìn)行的設(shè)計(jì)。在新管道定線前，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厮炯霸艿揽⒐D，深人現(xiàn)場(chǎng)對(duì)照清楚舊管線及分支管線的位置，做好記錄，以備參考。

根據(jù)收集的技術(shù)資料，確定該工程的設(shè)計(jì)方案，畫出草圖，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案比較。根據(jù)草圖及技術(shù)計(jì)算，列出材料，設(shè)備、附件規(guī)格，用量清單，以及安裝說明和技術(shù)要求等，同時(shí)根據(jù)使用要求對(duì)管材、設(shè)備及各種附件進(jìn)行合理選擇。

二、輸水管的布置原則

1、保證供水安全，管線最好沿現(xiàn)有道路或規(guī)劃道路敷設(shè)，盡量做到管線最短。

2、管線盡量避免穿越河谷、鐵路。

3、選擇線路時(shí)，應(yīng)充分利用地形、優(yōu)先考慮重力流輸水或部分重力流輸水。

4、輸水管線的根數(shù)即單線或雙線應(yīng)根據(jù)給水系統(tǒng)的重要性、輸水量大小、分期建設(shè)安排等因素全面考慮。

5、允許間斷供水或水源不只一個(gè)時(shí)，一般可設(shè)一條輸水管，不得間斷供水時(shí)，一般應(yīng)設(shè)兩條，當(dāng)采用兩條輸水管時(shí)，其間須有連通管。

6、新設(shè)計(jì)的管道線，一般不占據(jù)原舊管線的原有位置，新舊管線之間要有以上的間距。并且要根據(jù)原管道連接的分支管預(yù)留管件。這樣在新管線敷設(shè)過程中不至于必須拆掉舊管線，從而保證舊管線能正常供水，直至并網(wǎng)施工全部完成以后，再徹底廢除舊管線。

7、在交通密集、道路橫斷面較寬路段規(guī)范規(guī)定大于以及市區(qū)輸水中線管徑較大的路段，應(yīng)考慮鋪設(shè)復(fù)線。

8、配合市政工程道路改造，將管道設(shè)計(jì)在車道下，如果給水管線布置在車道下，要盡量減少在車道上砌井。除必不可少的干線閘閥、排氣井外，像分支管閥門、消防拴井盡量設(shè)計(jì)在人行道上。

三、管徑的確定

管徑確定時(shí)應(yīng)考慮遠(yuǎn)近期結(jié)合，同時(shí)照顧經(jīng)濟(jì)性和可靠性。管徑確定涉及設(shè)計(jì)供水量及經(jīng)濟(jì)流速的確定。

設(shè)計(jì)供水量根據(jù)下列各種用水確定:

(1)綜合生活用水:包括居民生活用水和公共建筑用水。根據(jù)居民生活用水定額或綜合生活用水定額及最高日時(shí)變化系數(shù)綜合分析確定。

(2)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水:生產(chǎn)用水量根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定;工作人員生活用水量(含淋浴用水量)根據(jù)車間性質(zhì)確定。

(3)消防用水:消防用水量、水壓及延續(xù)時(shí)間等根據(jù)現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定確定。

(4)澆灑道路和綠地用水:根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等條件確定。

(5)未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量:按最高日用水量的百分比計(jì)。

應(yīng)綜合考慮管網(wǎng)造價(jià)與經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，確定經(jīng)濟(jì)流速，從而確定經(jīng)濟(jì)管徑，使管網(wǎng)造價(jià)與經(jīng)營(yíng)費(fèi)用之和為最小。設(shè)計(jì)時(shí)常采用平均經(jīng)濟(jì)流速來確定管徑，當(dāng)D=100-400mm時(shí)，平均經(jīng)濟(jì)流速取0.6-0.9m/s;當(dāng)D≥400mm時(shí)。平均經(jīng)濟(jì)流速取0.9-1.4m/s，大管取大值，小管取小值。

四、管材選用

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合各種管材的特性做到管材選用經(jīng)濟(jì)、合理。埋地管道長(zhǎng)年累月承受輸送液體內(nèi)壓、泥土及地面荷載的外壓、高溫變化引起的拉伸應(yīng)力以及地基的不均勻沉降等產(chǎn)生的綜合應(yīng)力，還要承受水錘沖擊力，因此管材首先應(yīng)有足夠強(qiáng)度。同時(shí)結(jié)合建設(shè)要求做到經(jīng)濟(jì)合理。

室外給水管道常用管材有承插式給水鑄鐵管、球墨鑄鐵管、焊接鋼管、鍍鋅鋼管、預(yù)應(yīng)力(自應(yīng)力)鋼筋混凝土管、玻璃鋼管、塑料管、復(fù)合管等。

(1)承插式給水鑄鐵管:具有較高的機(jī)械強(qiáng)度及承壓能力，有較強(qiáng)的耐腐蝕性，接口方便，易于施工。其缺點(diǎn)在于不能承受較大的動(dòng)荷載及質(zhì)脆。按制造材料分為普通灰口鑄鐵管和球墨鑄鐵管，較為常用的為球墨鑄鐵管。

(2)鋼管:其優(yōu)點(diǎn)是耐高壓、耐震動(dòng)、薄而輕及管節(jié)長(zhǎng)而接口少，缺點(diǎn)是易銹蝕影響使用壽命、價(jià)格較高，故需做嚴(yán)格防腐絕緣處理。鋼管一般用于管徑要求大、受水壓力高路段，及穿越鐵路、河谷和地震區(qū)等管段。

(3)預(yù)應(yīng)力和自應(yīng)力鋼筋混凝土管:優(yōu)點(diǎn)是抗?jié)B性和耐久性能好，不會(huì)腐蝕及腐爛，內(nèi)壁不結(jié)垢等，缺點(diǎn)是質(zhì)地較脆易碰損、鋪設(shè)時(shí)要求溝底平整，且需做管道基礎(chǔ)及管座，常用于大型輸水系統(tǒng)。

(4)玻璃鋼管:指玻纖維增強(qiáng)樹脂塑料管，這種管材優(yōu)點(diǎn)在于重量輕，抗腐蝕，安裝容易，缺點(diǎn)是剛度小，管道基礎(chǔ)要求較嚴(yán)。大口徑玻璃鋼管在源水引用管道上使用較多，而在供水管網(wǎng)中使用較少。

(5)塑料管:其優(yōu)點(diǎn)在于具有表面光滑、輸送流體阻力小、耐腐蝕、重量輕、接口方便等，缺點(diǎn)在于質(zhì)脆、易老化。主要有硬聚氯乙烯管(uPVC)，聚乙烯管(PE)等。

(6)復(fù)合管:室外給排水工程中常用的有鍍鋅鋼管襯塑復(fù)合管、孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管。

(a)鍍鋅鋼管襯塑復(fù)合管:鍍鋅鋼管襯塑有兩種方式，一種是內(nèi)噴襯聚乙烯，另一種是熱鍍鋅鋼管內(nèi)經(jīng)特殊過盈級(jí)配合工藝，復(fù)合擠壓聚乙烯、聚丙烯管，目前國(guó)內(nèi)均有此兩種方式的產(chǎn)品，前種襯涂層不易粘牢，不易襯勻，容易分層;后一種方式效果較好，而管件取內(nèi)噴襯聚乙烯。

管材組裝也有兩種方式，一種是通常壁厚的熱鍍鋅鋼管及管件，內(nèi)擠壓聚乙烯管或噴襯聚乙烯層后，仍套絲連接，價(jià)格較貴;另一種是薄壁熱鍍鋅鋼管及管件，內(nèi)經(jīng)特殊過盈級(jí)配合工藝，復(fù)合擠壓聚乙烯管或噴襯聚乙烯層，管材不套絲，采用快速接頭工藝，管道裝拆快捷，價(jià)格低廉，綜合價(jià)格類同鍍鋅鋼管，有良好的適用前景，但管外壁及管端面的防腐問題沒有根本解決。

(b)孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管:是以高密度聚乙烯為基體，以沖孔后的冷軋鋼帶焊接而成的網(wǎng)狀鋼管為增強(qiáng)體，經(jīng)擠出成型連續(xù)復(fù)合而成，內(nèi)外壁塑料通過金屬骨架上的孔形成一體。它具有鋼管的機(jī)械強(qiáng)度，又具有塑料管的耐腐蝕性，可適用于DN≤200mm的配水管道及室內(nèi)冷水主立管道上使用。此類管材安裝時(shí)，切斷的端面應(yīng)作嚴(yán)格的防銹處理，但在今后管道不停水引接分支管時(shí)，孔口切面銹蝕問題就無法處理，這將是此類管材應(yīng)用中的弱點(diǎn)。

五、埋設(shè)深度的確定

城市管線綜合規(guī)劃一般都本著“有壓讓無壓”的原則。規(guī)劃部門在管線交叉時(shí)，喜歡將給水管線深埋，而水司在滿足冰凍和荷載的情況下，出于維護(hù)和造價(jià)的考慮，喜歡淺埋。在實(shí)際工作中，市政地下管線越來越復(fù)雜，給水管線在不斷穿越其他管線后，可能會(huì)造成給水管道頻繁的上下起伏。不僅會(huì)增加很多的排氣、增大水頭損失，還可能增加隱患點(diǎn)。所以在管線穿越障礙時(shí)，盡量從壘段角度綜合考慮，局部上返還是下返，少陡峭變化，多平緩過渡，少一些曲折，多一些順直。