城市供水管網的建設與管理

文/葛偉 山東省棗莊市薛城區城市供排水總公司 山東棗莊 277000

城市供水管網的主要作用是向城市各個用水主體輸送水資源的管道體系，它也是整個城市供水系統的主體部分，隨著城市規模擴大、人口增加、功能豐富，供水管網也逐漸變得復雜和龐大。尤其近年來，許多城市中存在新城建設和舊城改造的沖突，而大部分供水管網位于地下空間，這更加劇了供水管網建設和管理的難度。

1、城市供水管網的設計

1.1 制訂供水管網優化改造規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展進行規劃和供水專業規劃；二是綜合體改供水安全性和可靠性；三是綜合改善管網水質問題；四是綜合改善不合理環節，使管網逐步優化；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。

1.2 高速公路模式的城市供水管網優化措施

當前全國各大城市現代化進程不斷加速，城市的規模也不斷地進行擴大，對供水需求不斷的發生變化，如果按照城規的方法來設計城市的供水網絡，顯然是無法解決優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。因此提出城市供水管網的高速公路模式。模仿高速公路的特點進行管網布置，在環線建設中，要盡量考慮到主干線或環線的布置。第一，水管環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線或主干線。如果是內環線的話，則使環線到外側邊緣的距離與環中心的距離相近；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，則可以建立雙環線或是中字線。第二，干路管道的布置。在環形線上，使環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，這樣就可以節省投資。第三，支路管道的配置。從環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，并滿足整個區域的供水壓力需求。

1.3 提高城市供水管網的供水壓力

供水管網應使城市現代化建設的供水區域所有的供水管道都能達到服務水壓的標準，在該供水區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。

1.4 經濟適當的控制供水管道的設計流速

城市供水網絡的設計流速應控制在經濟實惠的范圍之內，一般大于40mm的大管徑的經濟流速為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濟流速范圍，與之相連的干路管道和支路管道的經濟流速逐步的降低。

1.5 整個區域的管網加壓與調蓄設施的配置

第一，在供水區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，在用水系數變化較大時，應研究供水管網在一定距離外的主干路水管附近設計調節水池，晚上進水，白天出水這樣的可行性與合理性。

1.6 水管網排污設施的設計

供水管排污口子的設計隨著現代化城市的發展也變得越來越困難，有些城市的水管網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。這是很有可能發生爆管等突發事件的，為了保證水質，在城市管網的建設中，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。

2、城市供水管網的設計計算

現狀管網相關信息的獲得：對大部分城市管網來說，一般都是在原有城市管網基礎上進行擴建和改建。由于現在城市范圍擴展過快，原有的城市管網常常不能滿足城市發展的需要，現狀管網某些管線需要改造。現在管理部門提供給設計單位的現狀管網資料一般都是由計算機軟件生成的電子版，設計單位一般也是用專業軟件進行設計和計算。現狀管網信息的準確性非常重要，人工處理的環節越多，造成信息丟失或信息錯誤的可能性就越大，比較好的方式就是管網管理部提供由管理軟件通過管網數據庫生成具有專業數據屬性的電子圖，在設計院由專業軟件將這些專業數據自動轉換為軟件能夠識別處理的格式。

對于城市供水管網，一般都是由水廠的二級泵站直接供水，直接將水泵參數融合到平差計算過程，將會比直接確定各供水水源的供水壓力和供水流量更加科學，尤其是對于比較大的城鎮級管網，不同工況流量的相對變化較大，通過水泵參數的引入，更能夠使計算結果接近實際情況。

3、供水管網設計報批和建庫管理

經過最近幾年的信息化建設，各地規劃等市政設計報批基本上都實現了網上電子審批，但是，上報的資料僅僅實現了電子化，沒有可電子化讀取的專業信息，報批過程只是從圖紙流轉變成了計算機網絡流轉，工作效率并沒有顯著提高。現在，有些地區開始嘗試制定附帶專業信息的設計報批電子文件格式。

現在設計單位基本上都在使用專業軟件進行設計，設計成果都是帶有專業屬性的電子成果，從附帶專業屬性的設計成果轉化為附帶專業屬性的報批格式只是再向前一步的問題。附帶專業屬性信息的報批文件，在通過審批后，設計成果或竣工圖直接由軟件讀取專業信息入庫，也將大大減少建庫的人為錯誤，并能夠大大提高建庫效率。

4、供水管網的建設和維護

現在，很多城市單一管網的 GPS 信息系統己經建成。在現狀道路進行管網改造時，要弄清楚現狀管網的資料；新道路的建設，管網的施工有先后順序。如果能夠在施工過程中，隨時查看周圍相關管道信息，將會大大提高施工安全，同時也將提高施工效率。城市管網種類眾多，就當前國內的現狀來說，詳細的資料都掌握在各自的專業部門，如果各部門的管網庫能夠建立一個統一的標準，并且可以通過某種方式訪問，一種管道施工、搶修時，可以在獲得授權的范圍內快速查詢，將會對施工安全產生革命性的影響。新設計道路管道的施工，也在統一的數據標準下進行匯總，施工人員可以根據施工進度，隨時將己經施工完成的管道轉化為現狀管，使施工人員清晰了解施工環境，減少施工事故。

綜上所述，完整的供水管網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節。為了切實提高城市供水管網的建設和管理水平，必須要把握好各個環節的設計。