市政給水設(shè)計中常見問題及解決措施

雷智敦

（貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院有限公司，貴州 貴陽 550002）

1 市政給水系統(tǒng)設(shè)計重要作用

在城市的發(fā)展中，給水系統(tǒng)是市政建設(shè)中的重要組成部分。而市政管網(wǎng)設(shè)計的重要作用主要體現(xiàn)在：設(shè)計時對城市規(guī)劃、實際發(fā)展情況以及市政工程建設(shè)情況進(jìn)行分析與了解。確保給水設(shè)計的合理性，為后續(xù)供水工程施工、管理工作展開打下良好基礎(chǔ)［1］。確保設(shè)計施工質(zhì)量，滿足人們對市政給排水工程的需求。

2 市政給水系統(tǒng)設(shè)計存在的問題

2.1 市政給水管網(wǎng)水量分配與實際情況不符

市政給水管網(wǎng)設(shè)計中較為重要的一環(huán)是通過平差計算確定各管段管徑，管網(wǎng)流量分配不合理、與城市實際發(fā)展有較大出入時，將導(dǎo)致城市配水系統(tǒng)設(shè)計不合理，不僅造成管網(wǎng)能耗高、部分地區(qū)還會出現(xiàn)供水水壓足的情況。這是由于而在管網(wǎng)流量分配時簡單的采用管道長度比流量進(jìn)行計算，沒有對流量分配成果進(jìn)行驗證。

2.2 新建水廠在廠址比選時忽略了對現(xiàn)有供水系統(tǒng)的影響

新建水廠在進(jìn)行廠址比選時，往往是從各廠址的建設(shè)條件、規(guī)劃符合性、水廠廠區(qū)建設(shè)投資等方面進(jìn)行考慮的，特別是在重力供水區(qū)，設(shè)計往往在水源供水壓力允許的情況下提高水廠建設(shè)高程以覆蓋供給更多的用水區(qū)。設(shè)計工作中經(jīng)常忽略擬建廠址對現(xiàn)有已建供水統(tǒng)的影響。新建水廠若與城市中其它已建水廠、高位水池較為接近且供水水壓相差較大時，供水水壓較低的水廠的出水量會明顯減少，甚至出現(xiàn)水由管網(wǎng)向水廠倒流、從清水池溢出造成水資源浪費(fèi)的情況。廠址選定后，后期設(shè)計往往采用放大部分配水管管徑、增加流速從而減小管道水損的方式平衡水廠出水量，造成配水管網(wǎng)投資的增加。

3 市政給水系統(tǒng)設(shè)計有效措施

3.1 復(fù)核管網(wǎng)水量分配成果

給水管網(wǎng)設(shè)計中，流量分配一般采用管道長度比流量進(jìn)行計算，但城市中各規(guī)劃區(qū)的功能、人口密度等都不盡相同，比流量有時不能正常反映城市用水狀態(tài)?？梢詮囊韵聨c加強(qiáng)設(shè)計的合理性：1）須水預(yù)測要是城市居民生活用水量、生產(chǎn)用水量等進(jìn)行合理評估，盡量保障需水成果的合理性。2）比流量計算時，各管段采用有效管長代替實際管長進(jìn)行計算?？稍趯嶋H管長的基礎(chǔ)上，引入一個與人口密度、城市功能相關(guān)的密度系數(shù)，有效管長=管道實際管長×密度系數(shù)×類型系數(shù)。方便設(shè)計根據(jù)配水管所在區(qū)域調(diào)整管網(wǎng)水量分配。3）對流量分配成果進(jìn)行驗證：在城市用水量計算中，水量和人口是按行政分區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計并計算的，但管網(wǎng)分區(qū)是根據(jù)實際的地形高程情況而劃分的，與行政分區(qū)不完全一致。管段沿線流量計算后，應(yīng)對計算成果進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核方法前提是在城市需水量計算中，對各規(guī)劃區(qū)的用水量按其人口數(shù)量、功能定位分別進(jìn)行計算，管段沿線流量計算后，就可復(fù)核每個城市規(guī)劃分區(qū)內(nèi)的管道沿線流量之和與該分區(qū)需水計算成果是否相符，兩者相差比例應(yīng)控制在5%以內(nèi)。

以 “德江縣城供水二期工程”為例，德江縣城按 《德江縣縣城總體規(guī)劃》 （2010-2030），有4個規(guī)劃區(qū)，至2030年規(guī)劃人口分別為：老城片區(qū)10萬人、城南片區(qū)10萬人、城北片區(qū)8萬人。設(shè)計對各區(qū)設(shè)計水平年用水量分別進(jìn)行計算，分別為2.83萬m3/d、1.78萬m3/d、1.09萬m3/d，總用水量為5.70萬m3/d。根據(jù)配水管網(wǎng)布置，配水管網(wǎng)總長72.45km，其中老城片區(qū)33.36km，城南片區(qū)22.66km，城北片區(qū)16.43km。若簡單的按管長計算，則比流量為0.0127L/（s·m）（時變化系數(shù)取為1.4），以此分配流量，老城片區(qū)為2.62萬m3/d，城南片區(qū)1.78萬m3/d、城北片區(qū)1.29萬 m3/d，與需水量計算成果分別相差7.3%、0.2%、18.6%。城北片區(qū)管網(wǎng)分配的流量明顯偏大，在確定管徑時會造成不必要的浪費(fèi)，經(jīng)分析，造成該情況的原因是城北片區(qū)為德江縣城的新規(guī)劃區(qū)，人口密席不高，但地勢平坦開闊，區(qū)內(nèi)用水量較少但配水管網(wǎng)較長。將該區(qū)域與已發(fā)展成熟、人口密度大的老城片區(qū)、城南片區(qū)管網(wǎng)按同等權(quán)重計算比流量必然造成流量分配的不合理。設(shè)計中適當(dāng)提高了老城片區(qū)配水管網(wǎng)在比流量計算中的比重，即密度系數(shù)（取老城片區(qū)及與老城片區(qū)區(qū)域較近的部分城南片區(qū)管網(wǎng)密度系數(shù)為1.5），得老城片區(qū)管網(wǎng)管段沿線流量總和2.80萬m3/d、城南片區(qū)1.80萬m3/d、城北片區(qū)1.10萬m3/d，與需水量計算成果分別相差1%、1%、0.9%，均控制在5%范圍內(nèi)。

3.2 廠址比選時對整個供水系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比選

水廠廠址的高程、與城市其它水廠的相對位置關(guān)系在市政配水管網(wǎng)設(shè)計中是較大的影響因素。但在前期設(shè)計中對廠址對城市已建供水系統(tǒng)的影響研究較少。建議在廠址選擇時除對水廠工程本身進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選外，更應(yīng)對城市供水系統(tǒng)的改造進(jìn)行整體技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價，主要考察以下問題：1）城市各供水水源應(yīng)具備清晰的供水分界線，以有利于各水廠的管理與調(diào)度。2）復(fù)核已建管網(wǎng)的承壓等級，盡量避免對已建管網(wǎng)進(jìn)行大小范圍改造。

4 結(jié)語

綜上所述，市政給水設(shè)計工作的展開，對于后續(xù)城市供水系統(tǒng)的運(yùn)行管理有重要作用。因此，設(shè)計人員要加強(qiáng)重視程度。及時復(fù)核成果合理性，分析供水系統(tǒng)設(shè)計中存在的問題，給出具有針對性的解決措施。保證設(shè)計的科學(xué)性與合理性，助力城市實現(xiàn)更好發(fā)展。