市政工程給排水輸水方式的選擇及管網分區

徐月 冷栢雙

摘 要：隨著我國城市化進程的加快，市政工程技術的不斷發展，我國的市政工程建設過程中對于城市給排水設計的管理質量也不斷提高。文章中筆者將對市政給排水設計中的輸水方式的選擇問題進行重點分析，并對管網分區進行研究，因為如果不能有效的實現輸水管理，就無法實現對工業用水和居民用水的有效供應，也就無法滿足城市發展的需要。

關鍵詞：市政工程給排水；輸水方式；管網分區

市政建設和管理部門，作為城市發展管理的重要組織單位，對于城市中的各種基礎設施建設有著直接的責任，因此，在城市的基礎設施的管理和建設過程中，也應該充分的考慮居民的實際需要，對城市的用水網絡進行全面的設計和分析，以更好的實現對城市用水的管理，不斷提高居民的生活質量。在城市給排水設計的過程中，還應該重視對城市的輸水進行重點的管網設計，因為供水的質量直接影響到居民的用水需要的滿足，所以有關部門應該加強對管網中的輸水設計的改進。這樣不僅可以實現對城市居民用水質量的提高，還能夠實現對水資源的有效節約，避免管道距離過長，或者管道的重復導致的城市資源浪費。

1 選擇合適的輸水方式

1.1 現有的城市輸水方式的分類

要想實現對城市的給排水網絡的有效管理，就必須要實現對城市的輸水方式的有效選擇，即根據城市的水資源的分布特點，對城市用水進行全面的分析，然后根據實際情況選擇更加科學合理的輸水方式。目前來看，我國的城市輸水方式主要有壓力流輸水、重力流輸水以及混合輸水方式。首先，壓力輸水指的是在現代城市的輸水過程中，通過對水源的加壓，實現對水資源的位置的改變和提高，這樣就可以實現對水源的輸送。因此，在水源的周圍應該設置一定的加壓設備和系統，并且根據輸水的實際需求，設計好水壓的具體數值和數據，另外，還應該選擇合適的管道材料，以能夠承受水壓造成的壓力，保證輸水的安全。其次，重力輸水就是指在對居民和工業輸水的過程中，根據地形特點和優勢，對水源的重力進行合理利用，以更好的實現對水流的處理，但是采用這種方式進行輸水的過程中必須要滿足一定的輸水條件，也就是說要具備特殊的重力要求，才能夠實現對水源的重力動能的轉化。再次，混合式輸水方式就是指在輸水的過程中，將重力輸水和壓力輸水有效的結合起來，也就是說要根據整個管道和線路的特點，實現對城市的輸水線路中的各個區域的水源的運送方式的轉化，這樣也就容易實現在輸水過程中可以根據實際的地質情況的不同，做好相關的具體方案的選擇，可以更加靈活的運用不同的輸水方式。

1.2 對輸水方式的具體選擇

要想實現對上述三種輸水方式的合理使用，保證每一種輸水方式的功能充分的發揮，就必須要對現有的輸水區域的地形條件進行分析，以更好的實現對水源的輸水。

一般來說，坡度和距離是影響輸水方式選擇的最重要的因素，也就是說在輸水的過程中，應該重視對輸水的水源直線距離的計算，并對其中可能產生的各種坡度的重力變化問題進行全面的分析，才能更好的實現對輸水方式的合理選擇，最大化的發揮輸水方式的優勢。

1.3 對具體的輸水過河方式的選擇

在輸水過河的過程中，還涉及到對相關的管道材質和管道的型號的選擇，也就是說還應該充分的考慮各種相關設備的使用情況，因此，有關部門應該加強對管道的管線的有效設備檢查和管理，根據實際的壓力和重力情況，選擇性能符合要求的管道材料和型號。

1.3.1 管道的架空過河

在輸水過程中，還涉及到各種特殊地形的跨越，過河就是一種較為常見的形式，這種情況下，為了實現管道的合理架設，就必須要實現對橋梁結構的綜合分析，然后根據橋梁的建筑特點，選擇合適的管道方式。

1.3.2 河底埋設

所謂河底埋設管道，就是在輸水的過程中，應該選擇合適的河床位置對現有的管道進行布設，這個過程中最重要的問題是選擇防腐蝕的材料，因為河水中的成分長期對管道的浸泡必然會導致管道的損耗和腐蝕，這就會嚴重影響輸水水質。

1.3.3 排氣閥的選擇

排氣閥是輸水管道的呼吸器，當管道排水放空時，它大量吸氣，避免管道內形成負壓而損壞；當管道灌水時，它大量排氣，讓管道內快速灌滿水；在管道輸水過程中，水里釋放出的少量氣體亦應就近排掉。因而排氣閥應是復式的排氣閥，既有快排、快吸的功能，要求快排時，排氣口的風速超過100m/s時也不封堵，又要有小孔釋放少量積氣的功能。

1.4 山區輸水方式的選擇

山區城市地形高差大，有適宜重力流輸水的條件，充分利用水高位差，選擇最短的路線，若重力輸水管線地形高差較大時，應在適當位置設置跌水井或減壓閥；如需要加壓輸水時，當水源和給水區高差很大時，可將壓力輸水管分成幾級，末級有單獨的泵站，組成多級輸水系統，至于加壓泵站的位置、增壓方式和增壓級數，應通過技術經濟比較確定。

1.5 長距離輸水方式選擇

我國水資源貧乏，且在時間與空間的分布上極不均勻，加之水源污染現象嚴重，一些城市的河流已經不能作為飲用水水源，而不得不考慮跨流域、跨地區地進行長距離引水。到目前為止，我國已經成功實施了許多長距離引水工程，其中最為著名的輸水工程即南水北調工程。長距離輸水工程投資巨大，對安全性要求很高，而管線中不可避免地存在著大量空氣，空氣的存在不僅會降低輸水效率，甚至會危及供水安全。解決這一問題最常見也是最有效的方法就是在管線的適當位置安裝恰當的空氣閥。

2 管網的分區

管網的分區最優方案應該是技術上合理、在一定年限內建造費用和管理費用之和最小的方案。管網的建造費用主要是管道費用，它取決于管道的管材、直徑和管材長度等因素；管理費用主要是泵站的運行費用，它取決于水泵的流量和揚程。目前管網工程在經濟上的評價方法主要用年折算費用法，即將各方案的建設投資費用分攤到基準投資回收期的各年，再與各年的經營成本相加，以年折算費用最小的方案為最優秀的方案。

2.1 管道造價年費用

管道的造價年費用包括管道造價、挖溝、填埋、接頭、管網附件以及附屬構筑物、試壓、消毒、路面恢復等施工費用及折舊、大修費。管道的造價可表示成管徑的函數，而管網的大修費用一般按照造價的一定比例考慮。

2.2 管網年平均動力費用

給水管網中，供水所耗電能一方面用于提高水的位能，另一方面用于克服管段摩阻，二者綜合反映在管網泵站的揚程上。

3 結束語

綜上所述，我國的市政給排水設計中的輸水設計不僅關系到城市居民的用水質量，還關系到城市的管道規劃，所以在對城市的輸水系統的設計過程中，應該全面的分析城市用水狀況和地質情況，選擇合適的工藝和技術。在對分區進行考慮時，首先必須根據管網的年費用模型對管網的年費用進行估算，并對管網分布方案進行技術和經濟上的對比，從而決定管網的分區形式。

參考文獻

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