淺論城市市政供水管網(wǎng)布置優(yōu)化設(shè)計(jì)

吳思辰

摘要：隨著城市的發(fā)展，作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的供水事業(yè)的發(fā)展將日益顯現(xiàn)其重要的作用。而在供水發(fā)展規(guī)劃中管網(wǎng)布置設(shè)計(jì)的科學(xué)性日益重要，需要在規(guī)劃的制定過程中不斷探索，使管網(wǎng)布局更合理。要用較少的投資和成本來滿足城市用水的需求和發(fā)展，對(duì)供水管網(wǎng)布置進(jìn)行合理的規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期能達(dá)到設(shè)計(jì)最優(yōu)化的目的。

關(guān)鍵詞：城市市政供水管網(wǎng)；管網(wǎng)布置原則；優(yōu)化設(shè)計(jì)

隨著城市的發(fā)展速度愈來愈快，城市市政供水問題與城市的發(fā)展根源問題息息相關(guān)，為了保障人們基本的生活水平，良好的供水管網(wǎng)能夠保障城市發(fā)展的繼續(xù)，改善城市市政供水的服務(wù)質(zhì)量。城市供水系統(tǒng)一般由取水、凈水和輸配水三個(gè)子系統(tǒng)組成，輸配水管網(wǎng)是城市供水系統(tǒng)的重要組成部分，它擔(dān)負(fù)著把水安全可靠地輸配到用戶，并滿足用戶對(duì)水量、水壓和水質(zhì)的要求。供水工程建設(shè)中，輸配水管網(wǎng)的投資占整個(gè)供水工程投資的60%、80%，而且還涉及每年龐大的能量消耗，同時(shí)管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)還影響著供水水質(zhì)。因此，對(duì)供水管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行研究，探討如何對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、合理布局、優(yōu)化設(shè)計(jì)，并合理選擇管徑、布置泵站，以期達(dá)到降低投資，節(jié)約能量和保證安全供水的目的，對(duì)提高供水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益有著重要的意義。

1.城市市政供水管網(wǎng)存在的問題

1.1城市市政供水管網(wǎng)設(shè)備發(fā)展滯后

在大多建設(shè)發(fā)展多年的老城市當(dāng)中，尤其是老城區(qū)的供水系統(tǒng)更新相當(dāng)緩慢。根據(jù)國家城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國大部分中大城市的老城區(qū)關(guān)于供水管網(wǎng)建設(shè)都是相對(duì)落后，大部分管網(wǎng)的設(shè)備都超過了30年的使用年限，在城市運(yùn)行過程中又缺乏有效的管道維護(hù)與維修，經(jīng)常出現(xiàn)管道爆裂或堵塞的現(xiàn)象，由此帶來的經(jīng)濟(jì)損失占到城市供水管網(wǎng)的成本的10%以上，嚴(yán)重地影響的供水系統(tǒng)的管理成本費(fèi)用，同時(shí)還白白浪費(fèi)大量的水資源。

1.2城市市政供水管網(wǎng)規(guī)劃布局不科學(xué)

城市市政供水管網(wǎng)是一項(xiàng)巨大的設(shè)計(jì)管理工程，尤其它規(guī)劃設(shè)計(jì)管理需要非常科學(xué)的、先進(jìn)的技術(shù)才能完成，同時(shí)需要城市付出巨額的資金、大量的人力參與到其日常管理與維護(hù)工作中。由于我國大部分在這方面的經(jīng)驗(yàn)相對(duì)缺乏，技術(shù)相對(duì)滯后，尤其是一些中大城市的老城區(qū)，造成城市供水系統(tǒng)規(guī)劃不科學(xué)，布局相對(duì)落后，更不上城市建設(shè)發(fā)展的腳步，無法滿足城市居民的日常起居生活與生產(chǎn)工作的需求，一定程度上阻礙的城市發(fā)展。

2.城市市政供水管網(wǎng)布置原則

做好管線布置的方案比較是進(jìn)行新建、改擴(kuò)建管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。對(duì)改擴(kuò)建管網(wǎng)的布置應(yīng)盡量利用原有管道，增設(shè)新管道，以管網(wǎng)改造為主。抓住管網(wǎng)改造的時(shí)機(jī)，有步驟地對(duì)低壓缺水區(qū)進(jìn)行改擴(kuò)建，增設(shè)新管道或增大原有管道的管徑，更換年久失修或過水?dāng)嗝婷黠@縮小的管段，達(dá)到提高供水效率的目的，增強(qiáng)管網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性。根據(jù)規(guī)劃，結(jié)合原管網(wǎng)道路下埋有多種管線的實(shí)際情況，對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行改擴(kuò)建時(shí)的管線布置應(yīng)按以下原則進(jìn)行：一是摒棄原有的嚴(yán)重老化、漏損的管道，采用新管代替；二是管網(wǎng)改造盡可能采用耐壓性較好、抗腐蝕性較強(qiáng)的管道，以減少管道事故；三是管網(wǎng)改造應(yīng)有利于降低運(yùn)行成本，避免對(duì)水質(zhì)造成二次污染；四是新管敷設(shè)盡量和原管道走向一致，以減少勘察和施工費(fèi)用，同時(shí)便于和已建管段銜接；五是新管敷設(shè)應(yīng)和改造的街道走向一致；六是考慮遠(yuǎn)、近期管網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合。

3.城市市政供水管網(wǎng)布置優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1管網(wǎng)布置

供水管網(wǎng)規(guī)劃、定線是管網(wǎng)設(shè)計(jì)的初始階段，其布置的合理與否直接關(guān)系到供水運(yùn)行的合理與否，對(duì)工程投資和管理維護(hù)也有很大影響；管網(wǎng)規(guī)劃與布置是管道系統(tǒng)規(guī)劃中的關(guān)鍵部分，管網(wǎng)工程投資巨大，一般占管道系統(tǒng)總投資的60%-80%，管線埋藏于地下，從而使資金浪費(fèi)、供水不合理等問題不易曝露，存在的隱患較多。因此，為了徹底消除這些不合理因素，必須在管網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行合理的規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計(jì)，并進(jìn)行系統(tǒng)的現(xiàn)狀、近期和遠(yuǎn)期的水力模擬校核，以期能達(dá)到設(shè)計(jì)最優(yōu)化的目的。

隨著城市的發(fā)展，作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的供水事業(yè)的發(fā)展將日益顯現(xiàn)其重要的作用。而在供水發(fā)展規(guī)劃中管網(wǎng)布置設(shè)計(jì)的科學(xué)性日益重要，需要在規(guī)劃的制定過程中不斷探索，使管網(wǎng)布局更合理。所以，在進(jìn)行城市管網(wǎng)布置設(shè)計(jì)時(shí)，除滿足基本要求之外，還應(yīng)充分考慮地形及地質(zhì)情況采用統(tǒng)一供水或采用分區(qū)分壓供水，在管網(wǎng)中可設(shè)置加壓泵站及高地水池，優(yōu)選重力流輸配水以節(jié)能。

3.2管網(wǎng)定線

管網(wǎng)定線取決于城市平面布置，供水區(qū)的地形，水源和調(diào)節(jié)水池位置，街區(qū)和用戶特別是大用戶的分布以及河流、鐵路、橋梁等的位置等。所以，管網(wǎng)定線時(shí)需要考慮輸水管定線與干管定線的設(shè)計(jì)。

3.3改擴(kuò)建管網(wǎng)的現(xiàn)狀分析

隨著我國供水事業(yè)的迅速發(fā)展，各地城市供水管網(wǎng)均具規(guī)模，城市供水管網(wǎng)在其新建成的一定時(shí)期內(nèi)，其供水能力是可以滿足用戶用水要求的。但隨著人口增長和生活水平的提高，城市用水量急劇增長，供水管網(wǎng)供水能力逐漸不能適應(yīng)用水量增長的需要。

3.4改擴(kuò)建管網(wǎng)的管線布置

做好管線布置的方案比較是進(jìn)行改擴(kuò)建管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。對(duì)改擴(kuò)建管網(wǎng)的布置應(yīng)盡量利用原有管道，增設(shè)新管道，以管網(wǎng)改造為主。

抓住對(duì)管網(wǎng)改擴(kuò)建的時(shí)機(jī)，有步驟地對(duì)低壓缺水區(qū)進(jìn)行改擴(kuò)建，增設(shè)新管道或增大原有管道的管徑，更換年久失修或過水?dāng)嗝婷黠@縮小的管段，達(dá)到提高供水效率的目的，以及增強(qiáng)管網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性。

總之，目前我國城市供水管網(wǎng)存在著管材差，漏損率高，管網(wǎng)規(guī)劃布局不科學(xué)等問題，這就要求城市供水設(shè)計(jì)者制定改造規(guī)劃方案，要用較少的投資和成本來滿足城市用水的需求和發(fā)展，對(duì)供水管網(wǎng)布置進(jìn)行合理的規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期能達(dá)到設(shè)計(jì)最優(yōu)化的目的。