市政給排水設計中輸水方式的選擇及管網分區探討

楊孟

中煤科工集團北京華宇工程有限公司西安分公司 陜西西安 710075

以合格的水質為前提，保證輸水管線的正常供壓，使得給水系統能夠正常運行，同時合理的輸水分區能夠保證排水管網的正常工作，因此在市政給排水設計中，輸水方式的選擇是由需求水量和當地的地形條件等綜合性因素決定的。然而造價成本是管網分區需要首先考慮的重要問題，以合理設計給排水管網分區的規模和設計中的施工技術，能夠適合管網分區的合理布局，在保證盡量低的成本造價的基礎上確定有效的管網分區方案[1]。

1 市政給排水設計中輸水方式的選擇

1.1 輸水方式的分類

（1）壓力流輸水方式。選擇此種輸水模式首先要綜合考慮各項因素確定獲取水源的詳細位置，然后利用加壓儀器等打壓輸水，由于這是一個持續動態系統，對輸水器具以及加壓器材都要嚴格挑選，定期檢查維修。因此在水源位置周邊要安裝加壓器，根據實際情況調節水壓以更正輸水量，輸水管道的質量要得以保證，真正達到科學給排水設計的目的。（2）重力型輸水方式。重力型的輸水方式充分利用了自然環境的優勢進行設計，可以在很大程度上節省人力和財力資源，但受限于自然條件，一般應用于水庫建設。這就需要工作人員對城市的地形地質進行具體勘察，選取地勢高度差較大且地質穩定的區域。（3）融合型輸水方式。此種輸水模式一方面要對城市的地形地質進行具體勘察；另一方面要保證加壓器和輸水管道的質量符合標準，融合了壓力流和重力型輸水方式的優點，具有一定的創新性。總體來講，市政給排水設計要堅持具體問題具體分析的原則，通過精確地測量和計算選擇科學可行的輸水模式，從整體上實現城市建設的目標[2]。

1.2 輸水方式的選擇

供水水源、供水距離和水流量是有效的確定利用哪種輸水方式的重要因素，為合理有效的分析三種因素結合對于選擇輸水方式的影響，分別用大寫字母I、Q分別表示供水距離和水流量。在確定好供水水源、供水距離（I）和水流量（Q）的基礎上，需要根據實際的水源水位（Z1）和給水廠蓄水池水位（Z2）表示，綜合判斷各影響因素之間的關系，進而確立合理的輸水方式。具體的輸水方式的比選流程如下：

當Z1＞Z2 時，理論上可以選用重力式輸水方式，但是按照水源地和給水廠的地形特點，應明確輸水管線的水力坡度和平均的地形坡度，當if≤io時，為了有效的實現重力輸水的要求，需要結合加長輸水管線的方式，設置一定數值的水力坡度，其中在以上公式中，i0=（Z1-Z2）/I；在以上條件都具備的基礎上，如果有F1＞F2+F3+F4，其中F1—重力輸水管線的預算成本；F2—壓力輸水方式管線的成本預算；F3—泵站建造費用；F4—管理費用，則不能夠選擇使用重力式輸水方式，應選擇使用加壓輸水。當F1＜F2+F3+F4 時，此時需要使用重力式輸水法。

另外，當Z1＜Z2 時，當在采用重力式輸水過程中，水量無法送達時，應采用加壓水泵完成輸水，這時應明確兩個重要的參數，分別是水泵揚程和水頭損失，公式如下：HP=Z1-Z2+h，其中HP—水泵揚程；h—水頭損失。

在選擇使用重力式輸水還是加壓輸水時，需要結合當地的地形條件等因素綜合考慮，同時要做好相應的預案，以確保輸水作業的順利開展。按經驗分析，一般山區的城市應運用重力式輸水的方式較多，由于山區城市地形高度差大，因此可以借助此優勢，有效的縮短相應的管線長度，確保經濟成本的合理利用。同時應對輸水管線進行合理的分級處理，泵站位置進行準確確定，按照相應規范確定增壓級別及級數。

2 市政給排水設計中管網分區的具體措施

2.1 合理設計給排水管網分區的具體布局

一是排水設計作為一個系統，離不開所在的城市環境，而且在不同的環境下，市政給排水系統的設計形式也不盡相同，給排水設計是否有效，很大程度上取決于市政府對其的重視力度以及是否能夠充分有效地契合城市設定的發展規劃；二是由于大部分城市都擁有一套舊的管網分區，如何將新的管網分區與之結合也是給排水設計當中的重中之重；三是供水安全也要納入到排水設計當中，通過模擬實驗每個部分的主要風險點，真正做到防患于未然，及早將風險消滅在萌芽狀態。

2.2 合理設計市政給排水管網分區的規模

同時，管網分區規模對于科學給排水也發揮著十分重要的作用。在多種條件的限制下，工作人員要事先勘察施工地區的地形地質條件，在符合設計要求之后充分考慮人力、物力以及財力資源的投入，有針對性地制定出實用的管網分區規模。

2.3 水壓平衡

水壓的平衡是市政給排水管網分區設計的切入點。平衡水壓的目標是在滿足城市居民用水需求的同時，把給排水系統的風險降低到可接受的最低水平。因此，給排水系統的設計應該從節水因素出發，采用低壓形式避免水資源的浪費[3]。

3 結語

由于市政給排水的輸水方式和管網分區是一項長期的復雜工程，涉及的領域極其廣泛，需要綜合考慮方方面面的因素。特別是近年來，越來越多的城市都在探索更加高效的市政給排水模式，根據施工情況的變化以及檢查過程中發現的問題進行針對性的有效調整，及時彌補缺陷，加強管理，規避意外風險帶來的給排水系統運行的不確定性。