市政給排水設計中輸水方式的選擇及管網分區

哈爾濱工業大學建筑設計研究院

摘要：輸水方式的正確選擇以及管網的正確分區，是市政給排水設計中最為重要的兩項內容。這兩方面內容如果能夠設計好，市政給排水工程將會發揮非常大的作用。本文正是從這兩方面對市政給排水設計進行了研究，希望有所幫助。

關鍵詞：市政給排水；輸水方式；管網分區

市政給排水設計涉及到多方面內容，輸水方式的選擇就是其中之一。恰當的選擇輸水方式，能夠保證給排水系統運行起來安全有效，不會影響城市居民的日常供水。此外，管網分區正確與否也直接關系到給排水系統運行效果高低，如果管網分區不夠科學，給排水系統運行時，很有可能會出現故障，影響運行效率。

1、市政給排水設計中輸水方式的選擇

1.1輸水方式種類

一般而言，城市輸水方式不只一種，否則難以達到城市運行需求，所以設計者通常會將幾種方式結合起來一起應用。現如今，市政給排水設計中輸水方式主要有三種，分別為重力流輸水方式、壓力流輸水方式、兩者相結合的輸水方式。重力流輸水方式對地形地質情況有比較高的要求，另外，兩地水位地勢高度差要能夠承受輸水管線水頭損失，否則不能應用此種方式。設計實踐中，供水廠水池水位沒有高過水源水位時，通常會選擇此種方法。重力流輸水方式主要原理是借助重力而調整氣流與水流，最終實現供水。壓力流輸水方式一般應用在無法自流的地方。在無法自流的位置來引用此種輸水方式，不僅能夠減少施工造價成本，還比較方便。由于城市都具有 一定的規模，因此不可能只應用一種輸水方式。

1.2選擇方法

在確定輸水方式之前，要確定供水水源，供水流量供水距離和水源水位和水廠水池水位如果選用的是重力流輸水，首先地形要在山區城市，選擇最短路線，滿足高差大且利用水位的高差，輸水管徑要能夠滿足在輸水最大流量中，地形坡度大于等于水利坡度如果重力流輸水管線的地形高差過大時，就要在合適的位置安裝減壓閥或者跌水井；在加壓輸水的情況下，要通過經濟技術的的比對，將壓力輸水管分級，單獨泵站組成輸水系統，并根據實際情況調整加壓泵站的位置增加級數和增壓方式。

1.3輸水方式中過河的解決措施

1.3.1架空過河

市政給排水輸水方式選擇時，時常會遇到河流，為了不影響正常輸水，設計者通常都需要進行過河處理。架空過河是其中的一種方法。架空簡單的說就是將管道依附于過河橋梁，管道完全依照橋梁具體走向來進行敷設，直接穿越。此種方法應用時，最需要解決的就是管道直徑問題。管道直徑如果比較大，管道內部水壓也會比較大，此時就會對橋梁承重能力產生不利影響。因此如果設計者最終決定選擇此種過河方式，需要與橋梁設計部門進行聯系與溝通，得到同意后，才可以敷設管道。

1.3.2埋設過河

設計者通常通過倒虹吸過河法來實現埋設過河，具體來講，就是在河底首先敷設兩根管道，而后設計檢修井，借助管道支墩來達到管道過河的目的。此種方法的運用，最需要注意的問題是管道過水能力，為了保證管道運行安全，管道過水能力必須高于設計的70%。此外，管道埋設深度的確定也至關重要，深度的確定直接關系到挖沙深度，因此設計者要多加注意。一般情況下，管道敷設位置與河床底部距離非常近，如果有可能直接敷設到河床巖石層上，以便管道支墩。河底埋設過河方式對管道材料材質要求非常高，管道材料必須具備抗腐蝕性，否則長時間著侵入到水中，管道會非常容易被腐蝕，將會影響給排水設施的應用。

2、市政給水管網分區設計內容

2.1確定區域系統階層數。在分區系統的劃分中，合理化進行配水是第一階層的功能，空壓減漏以及改壓體質是第二三階層的功能?，F如今，兩階層的分區系統是我國現階段市政供水官網系統所采取的。通常情況下，供水分區的階層分類是由供水管網的資金以及規模大小來決定的，在對當地的實際情況進行考慮之后，需要對此進行分階段的實施。

2.2區域規模劃定。在對供水管網進行分區之后，要保證水壓的均衡，同時的要滿足用戶對水壓的要求。為了減少事故發生率，減少漏失量，也為了節能，要盡可能的實行低壓供水方案在一定范圍內區域水壓是可以控制的，該如何確定供水區域規模？在對這個問題進行確定的時候，首先需要考慮的是地形標高差以及區域內地形，其次是要在規模劃定的時候綜合考慮到工業用水的情況以及進水點的位置，除此之外，還要對費用的支出以及分區主要管道的管徑流量進行考慮。最后為了方便日后的查詢分析，還要記錄下來流量以及漏失量。

2.3位置和進水點數目的確定。為了減少意外事故的發生，增加供水安全的可靠性，需要測定水壓的流量以及控制，這是范圍是在進水點數目所控制的區域內。一般來說，單點進水的時候最有利于進水管的位置以及水壓控制點的確定。而多點進水主要適用于經常發生事故的多發地區的用水安全。如果進水點數目的設置是在一個范圍較小的區域的時候，需要經過多次的水利模擬實驗來得出進水點數目以及位置。

2.4管網區域邊界的劃定。從整體上來看，地面的高度、用戶所需要的用水類型以及現行供水廠的供水能力等多種因素都在進行供水管網區域規劃的時候需要綜合考慮的。

2.5方案優化規整。在確定市政供水官網的分區之后，需要對供水分區方案的合理性進行檢驗。為了使得供水分區方案更加完善，需要進行模擬計算以及檢驗，一步步分析研究供水設施，這些供水設施是為了對各個輸水管道以及部分管道進行改造優化的時候設置的。這樣能夠減少死水的現象出現在供水管網內，將排水的設備安裝在供水管網管道的末尾，并且將之設計成環狀。

2.6新型水設備節水的應用。市政工程中多采用疊壓供水設備進行供水。供水管網的疊壓供水方式與傳統供水方式相比，具有其他供水方式無可比擬的優勢。首先疊壓供水方式可以摒棄傳統供水方式中的蓄水池，這樣一來能夠節省成本。其次是供水廠、用戶與疊壓供水三方的水龍頭相互鏈接形成一個嚴密封閉的供水系統，減少了蓄水池供水中出現的二次水污染。在城市建設條件具備的情況下，采用疊壓供水要選用太陽能、地熱能或風能、水能等可再生資源用于建筑熱水供應，充分利用不同熱源的功能，促進水資源的自然循環。

3、結語

綜上所述，可知市政給排水設計時輸水方式的選擇，需要結合當地情況，同時還需要考慮經濟情況。如果當地經濟水平比較高，完全可以實現長距離輸水，設計人員就需要考慮到重力輸水以及技術方面的問題。相對于輸水方式的選擇，管網分區設計者只需要對成本進行考慮。設計人員通常會選擇應用模型來對其所花費的全面費用進行估算，設計出方案后，進行經濟技術對比，選擇出性價比最高的方案即可。

參考文獻：

[1] 池素瑋.自來水廠原水輸水方式設計探討[J].化學工程與裝備.2015（07）

[2] 單琦.市政給排水設計中輸水方式的選擇及管網分區[J].科技創新與應用.2015（13）

[3] 張健.市政給排水設計中輸水方式的選擇及管網分區方案的確定[J].中國新技術新產品.2015（10）

[4] 孫紹然.市政給排水設計中輸水方式的選擇及管網分區[J].黑龍江科技信息.2013（11）

[5] 熊潤.市政給排水設計中輸水方式的選擇及管網分區方案的確定[J].商品與質量.2011（S3）