給排水中的管網分區與資源優化管理

陳龍

浙江桃花源環保科技有限公司 浙江 杭州 310000

在進行市政工程建設的過程中，給排水施工是一項非常關鍵的內容通常情況下，市政給排水工程會直接影響到居民生活用水、地下管道通暢、城市防洪等問題，因此必須要高度重視給排水設計工作。隨著城市化發展進程的不斷加快，人們生活用水的需求也在持續上漲，為了能夠充分滿足居民的用水需求，需要對當前城市的給排水設計進行優化與改善。為了能夠提升給排水工程的質量，在進行設計的時候，可以運用管網分區的管理方式，并不斷加強資源優化管理工作，這樣才能夠提升給排水設施的管理效率。市政給排水輸水方式及管網分區的注意事項及基本原則，為管網分區工作搭建了基本的框架[1-2]。重點對市政給水設計工作中的官網分區與輸水方式之間的關系進行了進一步研究，闡述了分區會影響輸水方式及輸水效率的觀點[3]。針對具體的工程項目進行了管網分區方案設計，并對不同輸水方式的優劣性進行了比較分析[4]。詳細的進行管網分區方案設計要點的探討，以具體工程為例，詳細的闡述了分區方案制定的細則及各個流程注意事項[5]。在上述基礎上，筆者結合自身的工作經驗和工程實踐，分析如下。

1 對于給排水工程管網分區以及資源優化的重要性

在實際開展城市給排水施工的時候，管網分區是一項非常重要的工作，而且會對工程建設的質量產生重要影響，所以，技術人員必須要高度重視官網分區與資源優化工作，提升給排水工程的建設質量。最近這些年以來，我國社會經濟得到了突飛猛進的發展，城市化建設也在持續進行，而給排水建設在市政工程建設中具有重要地位，因此也受到了社會各界的高度關注。然而，現階段我國在城市管網分區以及資源優化等方面依然存在著比較突出的問題，這也會直接影響到給排水建設的質量[6]。所以，為了能夠提升給排水工程的質量，必須要注重對管網分區進行設計優化，只有這樣才能夠保障給排水工程的穩定運行。此外，隨著互聯網技術的快速發展，計算機技術在管網分區建設中也得到了廣泛應用，這些高新技術的應用為給排水工程施工帶來了新契機，使得資源優化變得更加科學，能夠顯著提升給排水工程的質量。

2 工程概況

本工程為水韻湖城南太湖新區（兩河兩漾）數字化生態修復工程，同時也是針對市政給排水工程官網進行分區及數字化建設的重要項目。本項目主要對南太湖新區西南工業集聚區進行雨水管網數字化平臺建設，對康山街道內的河道進行水生態治理及沿線環境整治，包含奚家莊河、黑板橋河以及奚家莊河上三伯母漾和分統漾，范圍還包括陸港河、陸家兜河部分河段，以及南村河。治理總長度7.93km，總水域面積約23.4hm2。雨水管網數字化部分主要工程內容：智慧排口水質自動監測預警系統（管網監測設備）100套、戶外小型水質自動監測系統2套、水質自動監測岸邊站2套、智慧河長監控系統（視頻監控）81套、雨量計1套、55寸液晶顯示屏1套、臺式電腦2套、服務器1套，并基于以上感知端設備或硬件支持設備，針對本項目特征開發1套智慧河道管理系統，實現對河道及雨水管網的遠程監測和監督管理。

3 給排水設計中輸水方式的選擇

3.1 輸水方式的分類

對于市政給排水工程來說，在對此類項目進行設計的時候，通常情況下都會選用多樣化的輸水方式，主要包括以下幾種：壓力流輸水方式、重力流輸水方式以及重力和壓力聯合輸水的方式。

壓力流輸水方式一般情況下都是在水位相對來說比較低的地區使用，在進行輸水的過程中需要使用加壓泵輸水。對于那些水位非常低，且水廠地形高差非常大的情況下，如果使用一次加壓，會嚴重影響加壓泵的正常運行，而且管道也會長時間處于高壓狀態下，會威脅到輸水的安全。在這種情況下，應當使用分級加壓輸水的方法，這樣不但能夠降低加壓泵的揚程，同時還可以降低壓力的大小。針對這種情況，在進行工程設計的過程中，需要對這些情況進行綜合分析，并科學設置加壓輸水的分級數[7]。

重力流輸水方式通常是在水源水位比較高的地區使用，如果當水源地和水廠兩地之間的水位高差比較大的情況下，該方式能夠克服水壓差實現輸水。當水源地所處位置比較高的情況下，和水廠之間的地形高差非常大，此時為了能夠確保正常輸水，還需要在高點位置增加減壓閥，只有這樣才能夠保障管道的穩定運行。與此同時，我們可以采取減小輸水管徑的方法，降低輸水損耗，從而使管道內的水壓減小。

重力與壓力相結合的輸水方式，這種方式更加適合在水源水位低、水廠水位高的情況下使用。這種輸水方式的應用也非常廣泛，如果輸水管線沿線中途存在地形高點，在這種情況下，需要使用加壓泵進行加壓處理，然后再自流輸水至水廠水池。

3.2 合理選擇輸水方式

在進行給排水工程設計的過程中，可供選擇的輸水方式有很多種，我們必須要根據現場的實際情況選用科學的輸水方式，并考慮以下幾種因素：水源情況、供水水量大小、水壓大小等，必須要保障輸水方式滿足當地的輸水管理要求，只有這樣才能夠確保給排水設施的穩定運行。

在選擇輸水方式的過程中，必須要嚴格遵循設計方案的要求，分別用I、Q、Z1以及Z2代表供水距離、流量大小、水源水位的大小以及水廠水位的大小，如果Z1小于Z2的情況下，可以采用水泵加壓輸水方式，另外還需要對輸水壓力進行數據技術與分析，經過計算來確定水泵流量以及揚程等參數[8]。如果Z1大于Z2的情況下，且能夠完全克服輸水管路中損耗的情況下，需要采用重力流輸水方式，這樣也可以節省輸水過程中的能耗，為了確保輸水過程的安全性，當需要對管線水力坡度以及地形等因素進行分析，保證輸水方式能夠實現最優化。當水源地與水廠兩者間地形高差非常大的情況下，還需要在管道適當的位置布設減壓裝置，通過這種方式來對內部壓力進行調節。

在進行輸水方式選擇的時候，還應當綜合考慮工程建設的實際情況，并對地形條件、管線材料以及長度等因素進行分析，再對水力等數據參數進行計算，并挑選出最科學的輸水方式。

4 市政給排水設計中管網分區方案的確定

4.1 對具體階層數進行科學選擇

在實際進行市政給排水設計的過程中，對于那些規模相對來說較大的城市，必須要對管網分區進行精心設計，分析當地的實際供水需求，在此基礎上制定出更加科學的措施，來解決供水能耗高、管網壓力大的問題。在開展管網分區設計的過程中，必須要優先考慮階層數等方面的問題，在進行系統設計的時候，首先要將第一層設置為配水層，其次是控壓減漏層，然而在對這些方案進行確定的時候，應當按照具體的情況對系統階層數進行科學分配。在確定好實際階層數后，還要對分區的規模進行設置，在這種情況下，就需要考慮少壓大小、供水水量等因素[9]。

4.2 對節能供水技術進行科學選擇

就目前來看，隨著社會經濟的快速發展，我國居民越來越重視節能與環保問題，因此，我們在開展市政給排水設計的時候，也必須要高度關注管網分區方案的節能技術。

首先，在進行設計的時候，為了能夠實現節能輸水的目的，需要對給排水工程的管網分區進行優化，結合實際情況選用科學的供水方式，一般情況下都是采用疊壓供水方式，這種供水方式可以實現上游管網余壓的高效利用，另外，在必要的時候可以通過進行變頻調速，確保管網一直處于平穩的運行狀態，而且還可以達到節能的目的。

其次，為了能夠進一步提升輸水效率，技術人員需要對當地的供水情況進行綜合分析，并加強對設計環節的優化，積極運用環保理念，提升給排水工程的節水性能。在對材料和設備進行選型的過程中，需要盡可能選用那些性能好的材料，只有這樣才能夠確保給排水工程的整體質量。

通過以上分析不難看出，在確定管網分區方案的過程中，通過采用更加合理的節水方案，能夠顯著減低供水能耗，而且還可以大幅減輕供水成本。

4.3 對造價方案進行選擇

對于管網分區方案的設計工作來說，還應當綜合考慮經設計的經濟性，根據項目的總造價來制定合理的管網分區方案，在保障工程質量的前提下，盡可能降低工程施工的成本。通過對造價方案進行科學設計，可以幫助施工單位節省大量的成本，創造更高的社會效益。在對造價方案進行設計的時候，需要綜合考慮泵站的總造價、維護與保養費用以及年平均動力費用等，在此基礎上確定出最為科學的造價方案，提升管網分區的應用效果[10]。

5 對于給排水對管網分區以及資源配置進行優化

5.1 市政給排水建設

市政給排水系統的建設對城市發展重要影響，隨著城市化進程的逐步推進，城市建筑物的規模與數量都在快速增長，城市的用水需求也在不斷上漲，在這種背景下，對城市給排水工程建設也提出了更高要求，因此為了能夠提升給排水設施的質量，對管網分區進行優化設計是非常必要的，必須要提升管網布局的合理性，只有這樣才能夠確保給排水系統的穩定運行。除此之外，在給排水系統的后期維護與保養過程中，管網分區管理也發揮著非常重要的影響。為了能夠提升管網分區優化的合理性，必須要符合下面幾點要求：首先是要結合城市規劃、工程建設施工方案中的相關要求，同時還需要綜合考慮到城市未來的建設需求，在此基礎上開展給排水管網分區設計，確保設計方案能夠滿足城市化建設的未來需求。在給排水管網分區存在問題的情況下，技術人員可以對設計方案進行重新優化，適當縮短其和管道間的間距，另外，在設計的時候除了要確保管網分區合理性以外，還需要盡可能地進行資源優化配置。

5.2 對管線進行優化

在實際施工的時候，需要事先做好管線布置方案的優化工作，在對管線進行優化的時候，要高度重視管線設計的優化。另外在對管線進行擴展的時候，還應當通過設計優化，提升單管道的利用率，積極借鑒其他地區的設計經驗，在此基礎上進行創新，確保能夠滿足城市發展的實際需求。此外，在進行管線設計的過程中，設計人員需要結合城市建設的實際情況確定設計方案，必要的情況下可以擴大管道直徑，如果通過這種方法仍無法解決實際問題，此時就應當盡快更換管道，只有這樣才能夠確保管網的穩定運行。

5.3 在資源優化管理中對管道建設材料進行優化

在對給排水工程方案進行設計的過程中，還需要重點考慮管網運行的經濟性，并對管道材料進行可選選擇。就目前來看，在實際開展管網建設的時候，通常都會用到以下幾種類型的管材：鋼筋混凝土管、鋼管等。隨著科學技術的快速發展，市場中有出現了多種新型管材，其中就包括塑料管。在對于管道材料進行選擇的過程中，需要更多的和設計要求、實際施工環境相結合來進一步的選擇。其中對于管道本身的承受壓力、外部負載、地質施工條件、市場供應情況以及管道材料本身都進行一定的分析，只有從多角度進行綜合的分析才能夠使先進的技術能夠運用到管道建設中去，進一步的為供水安全以及經濟運行提供保證。

5.4 對于管網分區的過程進行優化

由于城市給水排管網建設會涉及到很多影響因素，因此在實際開展管網建設的時候，需要對管道長度、供水水量以及管道接口等因素進行綜合分析，在此基礎上進行管網分區設計，這樣才能夠保障設計的合理性。另外，管道埋藏深度通常會受到多種因素的影響，比如在嚴寒地區，需要盡可能地將管道埋深，并在管道外部做好保溫措施，對于非嚴寒地區而言，管道深度通常會受到強度、外部負載等因素的影響，因此需要工程建設的實際情況進行針對性地設計優化。管道分區對于給排水系統建設來說是一項非常重要的工作，要想提升系統運行的安全性與穩定性，就必須要對其進行科學規劃，確保輸水管網能夠安全運行。

6 結語

綜上所述，可以看出管網分區與資源優化管理工作在城市給排水建設過程中發揮著非常重要的影響，同時這項工作也面臨著非常嚴峻的問題，在對管網分區進行設計優化的過程中，需要結合項目的實際情況，綜合分析多種影響因素，選擇科學的供水方式，積極使用綠色環保材料，只有這樣才能夠推動城市建設健康穩定的發展。