城市供水管網(wǎng)建設 管理技術研究

【摘 要】隨著社會的飛速發(fā)展和城市建設的不斷進步，地下管道的大量增加，城市地下空間資源顯得越來越重要。在城市的建設當中，如何建立起好的供水網(wǎng)管網(wǎng)，已成為一個很重要的社會問題了。城市供水管網(wǎng)建設與管理是一項相對復雜的工程，需要通過設計計算、報批、建立數(shù)據(jù)庫、GIS系統(tǒng)維護等方面來實現(xiàn)整體的布局和管理。本文主要針對城市的供水網(wǎng)絡的建設設計和日后的管理進行詳細的分析。

【關鍵詞】供水管網(wǎng)；建設；GIS；設計；管理

一、城市供水管網(wǎng)的設計

供水管網(wǎng)的設計中平面定線和觀景的確定是非常重要的，在一定程度上是比供水管網(wǎng)的豎向設計還要重要，此外不同地區(qū)的供水管網(wǎng)的計算會有很大區(qū)別，比如城市非居民區(qū)和城市居民區(qū)、工廠區(qū)，都需要在計算中有針對性的調整。（1）制訂供水管網(wǎng)優(yōu)化改造規(guī)劃需要考慮的各種因素。一是按照十年或十年以上城市總體發(fā)展進行規(guī)劃和供水專業(yè)規(guī)劃；二是綜合體改供水安全性和可靠性；三是綜合改善管網(wǎng)水質問題；四是綜合改善不合理環(huán)節(jié)，使管網(wǎng)逐步優(yōu)化；五是綜合考慮降低漏損，將漏水頻繁或造成較重影響的供水管道作為改造的重點。（2）高速公路模式的城市供水管網(wǎng)優(yōu)化措施。當前全國各大城市現(xiàn)代化進程不斷加速，城市的規(guī)模也不斷地進行擴大，對供水需求不斷的發(fā)生變化，如果按照城規(guī)的方法來設計城市的供水網(wǎng)絡，顯然是無法解決優(yōu)化和對城市變化適應性的矛盾的，這使得供水建立和管理部門常常處于被動的補休狀態(tài)。因此提出城市供水管網(wǎng)的高速公路模式。模仿高速公路的特點進行管網(wǎng)布置，在環(huán)線建設中，要盡量考慮到主干線或環(huán)線的布置。第一，水管環(huán)線或是主干線模型的布置。對于小型城市，選擇一條縱向向上可布置雙管形成內環(huán)線或主干線。如果是內環(huán)線的話，則使環(huán)線到外側邊緣的距離與環(huán)中心的距離相近；而如果是主干線，則盡量使主干線的左右兩側邊緣的距離相近。而對于大型城市，則可以建立雙環(huán)線或是中字線。第二，干路管道的布置。在環(huán)形線上，使環(huán)線僅與干路管道相連，而不與支路管道相連，這樣就可以減少局部水頭的影響，此外在技術上盡量避免大口徑的管線和小口徑的管線相連，這樣就可以節(jié)省投資。第三，支路管道的配置。從環(huán)路管道流出來的水通過支管接到用戶，這樣就可以減少支管的使用，并滿足整個區(qū)域的供水壓力需求。（3）提高城市供水管網(wǎng)的供水壓力。供水管網(wǎng)應使城市現(xiàn)代化建設的供水區(qū)域所有的供水管道都能達到服務水壓的標準，在該供水區(qū)域內六層以下的多層住宅都可以滿足直接供水，不需要在建造房頂水箱或是再次加壓設施。所以服務水壓的標準是0.28Mpa的標準。（4）經(jīng)濟適當?shù)目刂乒┧艿赖脑O計流速。城市供水網(wǎng)絡的設計流速應控制在經(jīng)濟實惠的范圍之內，一般大于40mm的大管徑的經(jīng)濟流速為0.9m/s～1.4m/s，100mm～400mm的中小管徑的流速為0.6m/s～1.0m/s。管子出廠時應處于經(jīng)濟流速范圍，與之相連的干路管道和支路管道的經(jīng)濟流速逐步的降低。（5）整個區(qū)域的管網(wǎng)加壓與調蓄設施的配置。第一，在供水區(qū)域有部分高地或是供水距離較長時，要研究在設計中實施分區(qū)直接加壓的可行性與合理性，必要時還要考慮添加氯的情況。第二，在用水系數(shù)變化較大時，應研究供水管網(wǎng)在一定距離外的主干路水管附近設計調節(jié)水池，晚上進水，白天出水這樣的可行性與合理性。（6）水管網(wǎng)排污設施的設計。供水管排污口子的設計隨著現(xiàn)代化城市的發(fā)展也變得越來越困難，有些城市的水管網(wǎng)僅有幾個甚至沒有排污口，而只靠消火栓來排污，顯然這樣是不能滿足管道的清理和消毒的要求。這是很有可能發(fā)生爆管等突發(fā)事件的，為了保證水質，在城市管網(wǎng)的建設中，必須解決好排污閥門和排污管道的設置問題，從設計、施工到管理，這些都要高度重視。

二、供水管網(wǎng)設計的報批和建庫管理

隨著信息技術的普及，信息化技術也被廣泛應用在供水管網(wǎng)的設計中，特別是在報批環(huán)節(jié)。很多城市在供水管網(wǎng)審批時，都開始利用網(wǎng)絡平臺，進行電子審批。當然，由于受資金等方面的限制，審批環(huán)節(jié)呈現(xiàn)處于半信息化狀態(tài)，主要表現(xiàn)在上報材料實現(xiàn)了電子化，但是并沒有實現(xiàn)電子化的讀取。也就是說，報批的效率還沒有得到極大的提高。因此，必須要繼續(xù)常識和探索適合信息化審批的報批電子文件格式。現(xiàn)在設計單位基本上都是使用專業(yè)的設計軟件進行設計的，設計的結果都是帶有專業(yè)軟件的電子屬性，從附帶專業(yè)電子屬性的設計結果轉化為附帶專業(yè)的報批格式就是再向前一步的問題。附帶專業(yè)屬性的報批文件，在通過審批后，設計結果或是竣工圖就可以直接有專門的軟件讀取專業(yè)信息入庫，也就大大減少建庫的人工誤差了，這樣就可以大大提高工作的效率。

三、供水管網(wǎng)的建造以及其維護

（1）建立供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）。在建立這個地理信息系統(tǒng)時，要考慮幾個方面的問題：首先，要弄清管網(wǎng)的基本信息。在進行管網(wǎng)改造時，要對管網(wǎng)經(jīng)過的道路進行綜合分析和了解，從而在道路布局的基礎上進行相應的管網(wǎng)改造。這樣一來，就會提高城市供水管網(wǎng)建設的安全性，也能夠提高建設效率。其次，要監(jiān)理一個全面統(tǒng)一的管理網(wǎng)網(wǎng)庫。對繁多的城市管網(wǎng)進行分類，要讓掌握詳細資料的個專業(yè)部門呈交詳細的資料，實施統(tǒng)一化管理，然后，要采取統(tǒng)一的方式讓各部門可以通過一定的途徑對這個管理網(wǎng)庫進行訪問和瀏覽。當遇到城市管道施工或者搶修時，可以對其開放權限，允許其調閱相關資料進行查詢。這將對施工安全產(chǎn)生革命性的影響。新設計的道路地下管道的施工，也可以在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中進行統(tǒng)一規(guī)劃，這樣施工人員就可以根據(jù)施工進度，隨時將已經(jīng)完成施工的管網(wǎng)轉化為固定現(xiàn)狀管，使得施工人員能夠有的放矢，減少施工事故。（2）做好水管網(wǎng)的實時監(jiān)測。按照每10Km2設置1～2個實時監(jiān)測站的要求，配置自動檢測管網(wǎng)壓力、濁度、余氯、的儀器，實時監(jiān)測和記錄管網(wǎng)水壓、濁度、余氯狀況并將信息及時傳輸?shù)剿局行恼{度室，對供水管網(wǎng)系統(tǒng)進行實時的運行監(jiān)測和分析。一定要定期對實時監(jiān)測站的儀器進行監(jiān)測和保養(yǎng)，維護實測數(shù)據(jù)的準確性。要長期對實時監(jiān)測站的信息進行保存歸納，為以后供水調度系統(tǒng)有準確的決策提供依據(jù)。（3）注意應對供水高峰期管網(wǎng)測壓、測流、測粗糙系數(shù)的統(tǒng)計。該測定是了解管網(wǎng)實際運行情況和內在性能的重要手段，是加強管網(wǎng)優(yōu)化調度使其經(jīng)濟合理運行的基礎工作。第一，高峰供水期的供水壓力的測定在每10Km2設置的實時監(jiān)測站連續(xù)測壓的基礎上，增加流動邪惡壓點，以每平方千米至少一個點的測壓，繪制這個城市供水等壓線圖。第二，供水高峰期管道流量的測定是根據(jù)城市規(guī)模在DN500到DN700以上管道設置測試點，在每年的夏季高峰供水期對城市的供水管內的只要管道的流量進行測定。第三，在測流點附近100米左右同時設計一個測壓點，在測流的同時再用U型管測兩點的壓力，并求其壓力差，從而計算得出粗糙系數(shù)。測量管道粗糙系數(shù)是了解管網(wǎng)實際運行情況以及內在性能的手段，以加強官網(wǎng)的優(yōu)化調整使其經(jīng)濟運行供水工作。

四、供水管網(wǎng)庫標準化的建立

目前，很多的城市和地區(qū)都在各種自來水公司、排水管理部門、城市規(guī)劃院、規(guī)劃局等不同的部門建立起相關管網(wǎng)的GIS信息化管理系統(tǒng)，并且發(fā)揮了很大的作用，但是這種各成一家的狀態(tài)，很大程度上局限了管網(wǎng)信息系統(tǒng)的作用，沒有統(tǒng)一的橋梁，縱使各個系統(tǒng)之間都相互開放，也不能實現(xiàn)所有信息的完全共享。如果建立一個統(tǒng)一的信息管理部門，組織城市管網(wǎng)GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的標準并在相關環(huán)節(jié)各個落實，我們的管網(wǎng)信息系統(tǒng)就可能像衛(wèi)星地圖那樣應用的，就可以發(fā)揮出非同凡響的的潛力，產(chǎn)生巨大的社會效益。

綜上所述，完整的供水管網(wǎng)的建立和管理涉及到的設計、審批、施工、以及日后的維護、建庫和應用等諸多環(huán)節(jié)。為了切實提高城市供水管網(wǎng)的建設和管理水平，必須要把握好各個環(huán)節(jié)的設計。

參 考 文 獻

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