市政給水設計中輸水方式的選擇及管網分區

王金星

摘要：市政給水工程是城市基礎設施建設的重要組成部分，其有效性與效率直接相關的各種基本的市政建設，高度關注，水方式和網絡分區是市政給水工程的兩個重要的任務，其科學直接決定市政給水系統運行狀態，本文為對市政給水設計中輸水方式的選擇及管網分區產生更加全面的認識，保證選擇和分區的科學性，進而推動市政給水設計水平的提升，對其輸水方式的選擇和管網分區方案的確定兩方面展開研究。

關鍵詞：市政給水設計；輸水方式；管網分區

前言

市政給水管網分區的設計直接關系到運行的穩定給水工程和整體工程造價，水頭損失和最小的水服務一流的問題，在深入分析的基礎上，合理選擇水方式和網絡分區，是保證城市給水的穩定性和可持續性，市政給水設計最大化的經濟效益和社會效益的必然選擇。

1市政給水設計中輸水方式的選擇

1.1市政給水設計中輸水方式分析

市政給排水系統設計中可能會應用到以下三種輸水方式，即壓力流輸水、重力流輸水、壓力與重力結合輸水。通過分析我們得知這三種方法的特性。對于第一種來講，它的運作原理是，當水池里的水位比水源的水位要高的時候，此時就會經由水泵加壓，這樣就能夠將水輸送出去了。不過在使用這種措施的時候，必須要考慮所在區域的地形以及管線的尺寸和管線的受力能力等等多項要素。只有考慮全面了才可以確保輸水工作順暢進行。對于第二種方法來講，它的原理是當水源的水位比水池高的時候，為起到避免浪費的目的，可結合所在區域的地質情況，使用重力流措施。

1.2市政給水設計中輸水方式的選擇

縱觀全局，可知我國當前的水資源總量不多，而且不論是在時間亦或是空間上其布局都不是很合理，同時加上嚴重的資源污染，導致當前的飲用水總數在日漸減少。很多河流都不能夠當成飲用水，此時為了滿足用水量就必須要考慮跨越流域和區域的遠距離的供水了。截止到現在，我們國家已經開展了很多遠距離的供水項目了，人們最為熟知的莫過于南水北調項目。由于這種項目的距離較遠，花費的資金很多，而且對安全性的規定非常高，管線中會存留一些氣體，氣體的存在會使得輸水的效率變低，而且還會產生一些危險要素，所以在真正開展的時候必須認真設計，確保方案可行性高。

2市政給水設計中管網分區分析

管網分區是將市政給水現有供水網管按照一定的原則分成若干相比獨立的子區域，實現子區域用水量單獨計量的管理方式，實踐證明，其對提升市政給水工程的管理水平和經濟效益具有重要的作用，現階段在上海、沈陽、天津等城市已經得到較廣泛的應用。

2.1網管分區的原則

2.1.1區域計量分區原則

此原則是通過截斷管段或將管段上閥門關閉實現網管分區對的方法，其在每個獨立區域的進水管和出水管都要安裝流量計，對其進行有效的監測，利用此分區方法可對給水工程中的爆管、漏水問題及時發現并準確定位，為縮減經濟損失提供保證，當對區域計量分區的水壓進行合理控制的情況下，可實現管網運行處于最優的壓力狀態。

2.1.2壓力分區原則

此原則主要結合區域地形和用戶對水壓的要求差異進行分區，另外在以漏失率控制為重點的區域也可以應用此網管分區原則，此原則的實現建立在給水管網壓力和漏失率兩者之間具有顯著的正比例關系的基礎上，結合區域地形高程或等壓線分布的實際情況，將整體管網分成若干子系統，在對壓力分區的壓力進行有效控制的基礎上，是管網整體的平均水壓下降，縮減管網漏失率。

2.1.3管理分區原則

以上兩種管網分區的方式現階段雖然在國外已經得到較廣泛的應用，而且管網分區的效果也得到驗證，相關技術較為成熟，但由于我國幅員遼闊、在人口眾多的大城市應用工程量巨大，而且管理的難度非常發，所以我國結合實際狀況提出管理分區原則，即利用區域已有明顯邊界線對管網進行分區，此原則可最大限度的簡化市政給水工程的管理難度，但由于其在管網分區的過程中能夠忽視水利條件、成本節約、供水運行效率、管網壓力平衡等問題。

2.2市政給水設計中管網分區方案的確定

2.2.1選擇區域系統階層數

目前我國市政給水管網系統主要采用二階層系統：其第一階層的主要功能是落實合理配水：第二階層的功能是實現空壓、改壓，在具體選擇區域系統階層數時應結合實際市政給水設計中網管規模、資金投入等因索進行。

2.2.2確定區域規模

為提升管網中水壓的均衡效果，在確定分區規模的過程中要保證用戶水壓：而市政給水施工為避免發生事故要對漏水量進行針對性的控制：在具體劃分區域規模的過程中要結合供水區域的地形，對供水方式的優化產生更加全面的認識，結合管道水頭損失和進水點位置等確定具體的區域規模，現階段考慮到功能過程中的節能，對低壓供水方式在供水方案中進行了有意識的推廣。在具體網管分區的過程中要結合分區的蛛網流量進行定期的采集、記錄，這是確定區域規模的有效依據。

2.2.3確定位置和進水點數量

控制區域內進水點數量、水壓、流量等是防止市政給水建設中意外事故發生，提升供水安全性的有效途徑，其要求在管網分區的過程中合理的縮減進水點的數量，通過大量實踐發

現在單點進水的情況下確定進水管的水壓控制點和位置效果最為理想：而多點進水情況下可有效的提升用水安全性，將其應用于事故多發區有利于對應急突發事故進行有效的處理，而且在用水量的變化幅度過大時也有利于直接的管理。

2.2.4確定管網區域邊界

區域實際的地形類型、地面高度變化、現有水廠的供水能力、區域用戶的用水類型、水壓分界線的高低等實際數據都會對管網區域邊界的確定產生影響，所以在實際應用的過程中要結合實際情況進行。

2.2.5優化調整區域方案

市政給水設計中的網管分區方案在確定后要對其合理性進行檢驗，并結合檢驗結果和模擬計算結果對其進行合理的優化，在優化的過程中不能只以管道優化為重點，要將管道、閘斷所設置的供水設施等都視為優化的對象，在優化的過程中要考慮到網管內存在死水，會影響水的質量，對輸水壓力等方面產生干擾，所以在網管末端要有意識的設置有效的排水設備。

2.2.6市政給水管網應采用節水技術

隨著可持續發展理念的逐步落實，現階段在市政給水設計網管分區中也體現了節約用水的理念，考慮到減少建筑用水、提升水資源利用效率、杜絕水體浪費是節約用水的主要途徑，在網管分區中主要通過利用節水設備和疊壓供水的方式實現節水目的，例如在市政給水設計的過程中應積極選用功能性節水設備和材料：在供水過程中舍棄傳統蓄水池結構，將水廠和用戶的供水龍頭組成嚴密封閉的系統，降低水體二次污染的可能：將地熱能、太陽能等可再生資源應用于建筑熱水供應中，實現水體的自然循環，降低傳統能耗等。

2.3結合工程案例，分析市政給水設計中管網分區方案

某項市政工程建筑整體分為26層，市政管網壓力為30m，每層層高為3m，在進行網管分區的過程中，結合網管分區的原則和市政工程的要求，確定為首層的高程為10m，第二層的高程為2m，以上分層高程均為4m，二次每分層壓力在0.35MPa以下，特殊情況也不超過0.45MPa，而且每個分層在10層以內，考慮到市政管網的壓力為30m，所以在網管分層中確定1～6層為直供，而7～16層為二供低區、17～26層為二供高區，實踐證明，此網管分區效果非常理想，保證各層正常供水。

3結論

通過上述分析可以發現，市政給水設計中輸水方式和網管分區方案的選擇直接關系到其整個工程的穩定性，在進行輸水方式選擇時要兼顧技術和經濟，并結合城市規劃的實際情況對輸水距離方式等進行合理的選擇：而在網管分區方案確定過程中，要以經濟因素為重點，以此保證市政給水工程的經濟、社會效益。