淺析給水管網工程設計

李淑梅

大慶市自來水有限公司，黑龍江 大慶 163311

給水管網基本平面布置形式有樹狀網和環狀網。樹狀網—般適用于小城市和小型工礦企業，這類管網從水廠泵站或水塔到用戶的管線布置成樹枝狀。樹狀網的供水可靠性較差，因為管網中任一段管線損壞時，在該管段以后的所有管線就會斷水。環狀網中管線連接成環狀，這類管網任一段管線損壞時，可以關閉附近的閥門使和其余管線隔開，然后進行檢修，水還可從另外管線供應用戶，斷水的地區可以縮小，從而供水可靠性增加。

1 給水管網定線原則

1.1 城市管網

城市給水管網定線是指在帶有地形城市現狀和規劃道路的平面圖上確定管線的走向和位置。定線時一般只限于管網的下管以及干管之間的連接管，不包括從干管到用戶的分配管和接到用戶的進水管。圖1中，實線表示干管，管徑較大，用以輸水到各地區。虛線表示分配管，它的作用是從干管取水供給用戶和消火栓，管徑較小。干管及支管的使用功能應明確分工，避免小直徑的管道長距離敷設。

定線時，干管延伸方向應和二級泵站輸水到水他、水塔、大用戶的水流方向一致，如圖1中的箭頭所示。順水流方向，以最短的距離布置一條或數條干管，干管位置應從用水量較大、道路較寬、地下管線障礙較少的街區通過；干管和干管之間的連接管位管網形成了環狀網，連接管的作用在于局部管線損壞時，可以通過它重新分配流量，從而縮小斷水范圍，較可靠地保證供水。

干管一般按城市規劃道路定線，但盡量避免在高級路面或重要道路下通過，以減小今后檢修時的困難。管線在道路下的平面位置和標高，應符合城市或廠區地下管線綜合設計的要求，結水管線和建筑物、鐵路以及其他管道的水平凈距，均應參照有關規定。管網布置應盡量少穿河流鐵路等地面障礙物。近期規劃盡量減少動遷房屋等，盡量保證管道雙側配水，以提高管道的利用率。

圖1 干管和分配管

1.2 工業企業管網

工業企業內的管網布置有它的特點。根據企業內的生產用水和生活用水對水質和水壓的要求，兩者可以合用—個管網，或者可按水質或水壓的不同要求分建兩個管網。即使是生產用水，由于各車間對水質和水壓要求不完全—樣，因此在同一工業企業內，往往根據水質和水壓要求，分別布置管網，形成分質、分區的管網系統；消防用水管網通常不單獨設置，而是由生活或生產給水管網供給消防用水。

2 給水管網設計資料

2.1 統一給水系統

統一給水系統是常見的一種結水系統布置形式。整個城市的全部用水戶均由一個水源提供水。復雜的給水系統，一般情況下是由統一給水系統發展起來的，而且統一給水系統的管網系統是以樹狀網為基礎，發展成環狀網的。

2.2 分質給水系統

分質給水系統可以滿足不同用戶的水質要求，是一種經濟實用的給水系統布置形式。分質給水系統形式有統一水源分質、不同水源分質、不同水處理工藝分質等。

2.3 多水源給水系統

多水源給水系統，是指同一個給水管網有兩個以上水源同時向管網內的用水戶供水的布量形式。

2.4 分區給水系統

分區給水系統，是—種節省供水能耗的給水系統布量形式。分區給水系統有串聯分區和并聯分區兩種形式。

3 給水管網定線說明

1）統一給水系統：整個城市全部用水戶均由一個水源（水廠）提供水量。由于地區的發展，會造成管網的發展增加，致使管網首末端壓力差較大，隨之帶來管網漏失率也會增大，同時也會增加管網維護的工作量和費用，這些是統一給水的基本特征。對于這種布置形式，在管網定線時，首先要明確大用戶的具體位置，其次要考慮城區發展的趨勢。在平行于城市發展的方向上，應布置干管，這樣就形成了環狀網的主體框架。

2）分質給水系統：將不同水質標準的水經過管網送至不同的用戶是分質給水系統的特征。對于這種布置形式，在管網定線時，首先要把對水質有不同要求（或特殊要求）的用戶進行分區，這將影響干管的走向。其次，要確定分質給水的水源位置，在布置管線時應以從水源至大用戶距離最短為原則。

3）分區給水系統：根據地形高差或用戶對自由水頭的不同要求在同一城區內形成有相對獨立的不同供水壓力的管網系統，這是分區給水系統的基本特征。對于這種布置形式，在管網定線時，首先要明確分區的形式，即串聯分區或并聯分區。這樣可確定分區管網的起始點（即泵站）；其次，要根據用戶的分布情況，劃分分區的區域范圍。

4）多水源結水系統：統一管網與兩個以上的水源水廠相連以提高供水安全性是多水源給水系統的基本特征。對于這種布置形式，在管網定線時，首先在水源（水廠）相對的方向下布置干管。其次應考慮水源（水廠）檢修時，在供水分界線附近應保持與干管相同的布置形式，以滿足事故時的要求。

4 用水量的標準

給水系統設計時，首先應確定該系統在設計年限內達到的用水規模，給水系統中的取水、水處理、泵站和管網等設施的設計都是根據設計用水量規模確定其設計計算水量，因此會直接影響建設投資和運行費用。

4.1 居民生活用水

城市居民生活用水量由城市人口、每人每日平均生活用水量和城市給水普及率等因素確定。這些因素隨城市規模的大小而變化；通常，作房條件較好、給水排水設備較完善、居民生活水平相對較高的大城市，生活用水量標準也較高。

影響生活用水量的因素很多，設汁時如缺乏實際用水量資料，則居民生活用水標準和綜合用水標準可參照（室外給水設計規范）的規定。

4.2 工業企業生產用水和工作人員生活用水

工業企業生產用水—般是指工業企業在生產：過程中，用于冷卻、空調、制造、原料加工、凈化和洗滌方面的用水。

有些工業企業的規劃，往往不是以產值為指標，而以工業產品的產量為指標。此時工業企業用水量為工業產品數量乘以單位產品平均用水量。

4.3 消防用水

消防用水只在火災時使用，歷時短暫，但從數量上說，它在城市用水量中，具有一定的比例，尤其是中小城市所占比例較大。消防用水量、水壓和火災延續時間等，應按照現行的《建筑設計防火規范》和《高層民用建筑設計防火規范》等執行。城市或居住區的室外消防用水量，應按同時發生的火災次數和一次滅火的用水量確定。

[1]耿光楠.基于SCADA的自來水管網調度監控系統的設計與實現[D].河北工業大學，2007.