淺談綜合管廊內市政供水管道的設計要點

鞠成昕

摘要：市政供水管道作為市政供水系統的基礎保障，如果供水管道出現問題，不僅會影響人們的生活、生產，還會影響項目的整體質量，因此，改善市政供水管道設計是非常必要的。設計人員除了有科學、合理的設計方案外，還要掌握設計要點，這樣才能提高供水管道設計水平，保證供水管道良好運行。

關鍵詞：綜合管廊;市政;供水管道;管線設計

綜合管廊擔負著集成供電、城市給排水和煤氣供應等管道系統的重要職責，在人們的生活和城市發展中發揮了重要作用。供水管道是綜合管廊內出現頻率最高的管線之一，主要包括給水管道、再生水管道、消防水管道等。市政供水管道傳統敷設方式為直埋，然而，在開挖過程中，會經常出現供水管道挖斷、管道基礎敷設不良、地質沉降或管道破壞爆管等現象，因此，目前綜合管廊市政供水管道多以管廊內長距離架空敷設為主，這樣能避免傳統敷設的弊端，提高管線運行的安全性。

1綜合管廊內市政供水管道設計要點

1.1管道布置原則

綜合管廊市政供水管道設計要依據相關規定及設計規范，如，安裝凈距應符合《城市綜合管廊工程技術規范》;綜合管廊斷面設計應結合地區地理、氣候特點等實際情況，綜合考慮技術可行性、經濟合理性和節能性，同時滿足供水管道的安裝、運行和維護。在設計時，互不干擾的管道可以與其他管道合并在一個艙室中，比如供水管道與供熱管道合并，即“水熱艙”;供水管道和電信管道連在一起，也就是“水電艙”等等。通常情況下，供水管道的布置原則是在電力和通信管道的下方。如果供水管與熱力管在同一側，布置時應選擇熱力管的下部;給水管道與再生水管同側的，給水管道應在再生水管上方;如果雨水管進入樓道，與供水管布置在同一艙室的同一側，供水管應布置在雨水管的上方，這樣可以防止雨水管漏水污染供水管。當然，供水管道與其他管道位置關系需結合實際情況確定。定性的斷面設計如下圖：

1.2管材選用原則

1.2.1管道安全性能和衛生性能

隨著生活水平提高及生產力的進步，人們對“健康”和“安全”的重視度逐漸提高，市政供水管道作為城市供水的主要管道，其水質及管道的安全性直接影響著居民用水質量及管道的運行狀況，因此，在管材選用時，應重視管道的安全性和衛生性能。

1.2.2管道性能及價格

管材的選擇與供水管道質量密切相關，因此，在選擇管材時應遵循安全、強度高、腐蝕性強，經濟等原則，其中安全性方面，要安全、衛生、無毒;強度方面，需外部荷載及內部壓力承受力強;腐蝕性方面，要選擇耐腐蝕性較強的，延長使用壽命;在經濟方面，要確保材料和工程費用合適，從而選擇性價比較高的管材。

1.2.3管道廊內架空敷設要求

管道敷設應滿足管道在管廊內架空敷設要求，力求短而直，并且保證管道支架間距的合理性。

1.2.4管道安裝與檢修

在管道設計時，要滿足維修和美觀要求，如供水管道可在管槽、管井、管溝及吊頂內暗設;管井每層設檢修門;管道應有足夠的空間以利拆換附件等。

2綜合管廊內管道附件及支墩設計

2.1管道中排泥、排氣閥設計

排泥閥和排氣閥在保障供水管道安全運行方面起著關鍵性的作用。排泥閥一般設在系統的低點，排氣閥一般設在供水管道的最高點及閉氣的地方。排泥閥主要作用是排除泥沙和污物，降低人工清理的頻率;排氣閥主要作用是當管道正常運行時，將聚集在管道內高處的氣體或管道因突然停電、停泵造成負壓時，正常排氣或進氣，從而確保管道運行良好。通常情況下，排泥閥、排氣閥安裝位置如下圖2：

2.2供水管道伸縮器設置

伸縮器作為供水管道輔助設備，在供水管道中起到重要的作用，一方面在某種程度上降低了運輸成本，利于閥門的安裝與拆卸;另一方面，它對于溫度差產生的位移、繞曲、錯位等起到補償作用。管道伸縮器具有體積小、安裝維修便利等特點，但是伸縮器在管道設備安裝中，如果安裝不到位就會造成爆管、滲漏等隱患，因此，管道伸縮器安裝位置應均勻分布，使每兩個伸縮器之間的管道伸縮量小于補償器的可伸縮長度。伸縮器的伸縮長度應符合產品允許的伸縮長度，超過時需另行設計，以確保其安全。

△=△2[（t2-t1）/（t3-t1）]（mm）

式中：△2為伸縮器最大的可伸縮長度，mm、t1為最低計算溫度，℃;t2為安裝時的氣溫，℃;t3為水的最高計算溫度，℃。

2.3供水管道主管道檢修閥

檢修閥門主要有閘閥和蝶閥，起到供水管道緊急維修的作用。其中，閘閥是啟閉件的閘閥，由閥桿帶動沿閥座密封面上下運動，作用是切斷和關斷。但是，閘閥只能用于管道中的全開和全關切斷，不能調節或節流。閘閥的優點是流體阻力小，介質對密封面的沖刷和侵蝕小，不易產生水錘，但也有一些缺點，如整體尺寸大，開啟時間長，結構復雜，啟閉費力，一般不適合大口徑管道。

蝶閥的啟閉部分是一個圓盤形的蝶板，它在閥體內繞自身軸線旋轉，以達到啟閉或調節的目的。與其他閥門相比，蝶閥具有結構簡單、體積小、啟閉省力等優點。它們更適用于大口徑管道，但也有一些缺點，如工作壓力和工作溫度范圍小，密封性能差等。通常情況下，在給水管道中，給水管道干線的起點和終點、重要的分支節點、靠近干線的支線以及管廊中干線與直線的連通處，都設置閘閥或蝶閥。

2.4供水管道支墩設置

供水管道支墩是城市給水管網中的重要構筑物，主要用于抵抗管道轉彎處、三通處、水管末端蓋板處的加壓管道內水壓力和管道收縮產生的外推力，防止管道因松動、斷開而漏水，提高管道的安全運行。因此，給水管道的轉角處應設置固定支墩，承插式管道的連接處應設置支墩。

直線段8-12m需要一個滑動支墩和另一個固定支墩。固定支墩間距計算如下：L=△1/a△t（m）

式中：△1為伸縮器的伸縮長度，m，a為線膨脹系數;鋼為1.2×10-5（℃-1）;鑄鐵為1.08×10-5（℃-1）;△t為溫度的最大變化差值，℃

△t=t±t2

式中： t為管道的最高或最低計算溫度，℃; t2為管道連接或安裝時的溫度，C;固定支墩設置的間距不宜超過100m，通常為60～70m最佳。

結束語

綜上所述，綜合管廊作為綜合利用城市地下空間資源的集約化、現代化基礎設施，能夠系統地整合地下管線分布，因此，在供水管道設計時，需了解供水管道在綜合管廊中的布置原則，掌握其設計要點及管材選用原則，以確保市政供水管道的安全性、合理性以及工程的整體質量。

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