市政給排水設(shè)計(jì)中輸水方式的選擇及管網(wǎng)分區(qū)方案的確定

房新建

摘 要：隨著人們生活水平的不斷提高，人們的生活日益豐富。為了滿足人們的生活需要，各區(qū)域的城市應(yīng)著重關(guān)注自身的建設(shè)發(fā)展水平。而對(duì)于人們而言，輸水方式則是城市建設(shè)的一大重點(diǎn)問(wèn)題，而管網(wǎng)分區(qū)是城市建設(shè)不可或缺的一部分。論文對(duì)城市建設(shè)中的這兩大問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明，之后從輸水方式的選擇和管網(wǎng)分區(qū)方式的相關(guān)理念進(jìn)行分析研究，著重提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：市政給排水設(shè)計(jì);輸水方式;管網(wǎng)分區(qū)

城市給排水不同于農(nóng)村地區(qū)給排水，城市給排水系統(tǒng)由于城區(qū)規(guī)模大，因而管網(wǎng)的分布與規(guī)劃十分關(guān)鍵。必須將市政給排水的輸水方式與排水方式研究透徹，并合理規(guī)劃管網(wǎng)分區(qū)。

一、市政給排水設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀分析

由于我國(guó)降雨季節(jié)的不同、地域分布不均。所以有的城市可能會(huì)出現(xiàn)短期供水不足這一問(wèn)題?？赡軙?huì)造成部分工業(yè)減產(chǎn)、停產(chǎn)，并給人民生活帶來(lái)不便。而有的城市則會(huì)出現(xiàn)洪澇災(zāi)害，或是浪費(fèi)水資源，不節(jié)約用水這一情況。因此，在進(jìn)行城市總體規(guī)劃時(shí)，要查清水資源的全面情況，從全局出發(fā)，研究在城市和工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航運(yùn)、漁業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門(mén)之間，以及上下游各城市之間有關(guān)水資源的合理分配和綜合利用的問(wèn)題，使城市的發(fā)展規(guī)模同可利用的水資源相適應(yīng)。劃分合理的管網(wǎng)區(qū)域，選擇合適的輸水方式。在雨水充足的季節(jié)，可以將部分多余的水資源儲(chǔ)藏，以便及時(shí)的解決用水問(wèn)題。在特殊情況下，可跨流域引水供給城市。

二、市政給排水設(shè)計(jì)中輸水方式的選擇

2.1 輸水方式

根據(jù)水源和供水區(qū)域地勢(shì)的實(shí)際情況可分為： 重力型輸水方式，壓力型輸水方式，重壓力結(jié)合型輸水方式。重力型輸水方式是根據(jù)地勢(shì)的高低，順著河流從高到低的方向供水的。其優(yōu)點(diǎn)有利于節(jié)約成本、節(jié)約能源、操作便捷。其缺點(diǎn)是受地形的限制，當(dāng)水源低于供水區(qū)域時(shí)，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)自流，不可采用重力型輸水方式。可運(yùn)用壓力型輸水方式。因?yàn)楫?dāng)水源低于供水區(qū)域時(shí)，則必須借水泵供水，且需用壓力流水道，以便于解決低地區(qū)用戶的供水問(wèn)題。其優(yōu)點(diǎn)是克服了地形的限制，實(shí)現(xiàn)了由低處向高處供水，解決了水資源分布不均這一問(wèn)題。其缺點(diǎn)是在水泵供水系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，需要投入大量的人力、物力、財(cái)力。導(dǎo)致成本增加了。同時(shí)，操作技術(shù)更加復(fù)雜了。當(dāng)水源向供水區(qū)域傳遞時(shí)，沿途可能存在著地勢(shì)高的地區(qū)，也有可能存在著地勢(shì)低的地區(qū)。因此，在地勢(shì)高的地區(qū)，可采用重力型輸水方式。在地勢(shì)低的地區(qū)，可采用壓力型輸水方式。運(yùn)用重壓力結(jié)合型輸水方式有利于降低成本、提高水資源的利用效率。

2.2 輸水方式的選擇

在輸水方式選擇前， 我們應(yīng)該確定水源與供水區(qū)域之間的地形。根據(jù)地勢(shì)特征，選擇合理、科學(xué)的輸水方式。當(dāng)水源地點(diǎn)較高，大于供水區(qū)域時(shí)，能實(shí)現(xiàn)自流?？刹捎弥亓π洼斔绞健５谥亓π洼斔艿赖脑O(shè)計(jì)中，應(yīng)該盡可能的采取供水路線較短，流域面積較廣的。這樣有利于減少水的勢(shì)能的流失、水資源浪費(fèi)。同時(shí)，也達(dá)到了為用戶提供水資源的目的。但是，水源與供水區(qū)域之間不可能總是存在著地勢(shì)差異。所以，為了更好的保障用戶的生活用水，也可適當(dāng)?shù)牟捎脡毫斔绞健毫α鞴埽?是指管內(nèi)的流體是有壓力的， 可以拐彎可以走逆坡。這樣可以克服地勢(shì)的限制，實(shí)現(xiàn)由低處向高處供水。但壓力也有級(jí)別的劃分，0≤P≤1.6MPa 為低壓，1.6100MPa 為超高壓。根據(jù)地勢(shì)的高低，設(shè)置不同的壓力流水管道，如地勢(shì)差異較小可設(shè)置低壓流水管道，地勢(shì)差異較大可設(shè)置高壓流水管道，也可適當(dāng)?shù)脑黾庸┧?，以便更快、更好、更及時(shí)的為用戶提供水資源。重力輸水方式和壓力輸水方式相結(jié)合， 不僅能克服地勢(shì)的限制，還能節(jié)約成本。因此，在明顯的地勢(shì)差異的地區(qū)，可以采用重力型輸水方式。在平坦地區(qū)，可以采用壓力輸水方式。但在大多數(shù)地區(qū)是采取重壓力相結(jié)合的輸水方式。

三、管網(wǎng)分區(qū)方案在市政給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中的確認(rèn)

3.1 確定供水管網(wǎng)系統(tǒng)的層級(jí)架構(gòu)

對(duì)于市政給排水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其管網(wǎng)設(shè)計(jì)必然要根據(jù)需要進(jìn)行層級(jí)劃分，由主管線逐級(jí)往下，依次遞減?？梢园训谝粚蛹?jí)的管網(wǎng)分布系統(tǒng)根據(jù)功能確認(rèn)為一級(jí)分布管網(wǎng)，其后的二、三層級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要是為了完成改壓、空壓、減漏等功能。截至目前，國(guó)內(nèi)的大部分城市其市政給排水系統(tǒng)的管網(wǎng)分布層級(jí)數(shù)都保持兩個(gè)，這些層級(jí)數(shù)最終的確立其主要依據(jù)一般都與該城市供水管網(wǎng)的建設(shè)成本及其規(guī)模等因素有直接關(guān)系。

3.2 確定供水管網(wǎng)系統(tǒng)的邊界以及取水點(diǎn)情況

對(duì)市政給排水系統(tǒng)的管網(wǎng)區(qū)域劃分，其實(shí)際邊界的確認(rèn)一般需要參考很多個(gè)影響因素，比如，城市區(qū)域內(nèi)的地形地勢(shì)地貌等特征，還有供水的水源位置和水資源的最終用戶位置之間的地形地勢(shì)差異以及實(shí)際的供水量和其他的參數(shù)等，都有直接關(guān)系。設(shè)計(jì)部門(mén)在對(duì)這些因素進(jìn)行具體的分析判斷后，再進(jìn)一步確定適合的管網(wǎng)分布邊界，在確保供水的效率和質(zhì)量基礎(chǔ)上，想辦法降低用于管網(wǎng)分布建設(shè)的實(shí)際成本。對(duì)于系統(tǒng)取水點(diǎn)的考量，這無(wú)疑也是市政給排水設(shè)計(jì)的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，在確保水源供水穩(wěn)定的條件下，整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的取水點(diǎn)要盡量減少。更少的取水點(diǎn)意味著更少的不確定因素，通常，對(duì)沒(méi)有特別需要的區(qū)域其供水管網(wǎng)利用單水源地取水的方式較好，這樣可有利于對(duì)供水系統(tǒng)內(nèi)的水壓以及管網(wǎng)內(nèi)的流量進(jìn)行嚴(yán)格控制。對(duì)用水情況比較復(fù)雜的多不確定因素區(qū)域，多取水點(diǎn)供水可以保證供水的穩(wěn)定性和可靠性。根據(jù)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，如果供水系統(tǒng)的管網(wǎng)工程建設(shè)規(guī)模相對(duì)比較小，一般取水點(diǎn)會(huì)選擇兩個(gè)，一個(gè)主用一個(gè)備用，進(jìn)而兼顧了水壓水量的嚴(yán)格控制以及意外事故的應(yīng)急措施。

3.3 優(yōu)化管網(wǎng)分區(qū)供水管理方案

市政給排水系統(tǒng)的管網(wǎng)建設(shè)設(shè)計(jì)不是一蹴而就的，當(dāng)初步的分區(qū)建設(shè)方案成型后，相關(guān)的設(shè)計(jì)和決策人員要對(duì)該方案做進(jìn)一步的分析和探討，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)手段進(jìn)行模擬仿真實(shí)驗(yàn)，深入挖掘方案中各種問(wèn)題解決的完備性以及合理性，對(duì)分區(qū)供水方案做進(jìn)一步的細(xì)化和優(yōu)化，該過(guò)程要包含所有涉及到的元素，比如管道以及閘斷設(shè)備的設(shè)置等內(nèi)容。

同時(shí)，建設(shè)成本的嚴(yán)格控制也是要進(jìn)一步討論的內(nèi)容。管網(wǎng)分區(qū)建設(shè)的成本，其最主要的部分是整個(gè)輸水系統(tǒng)管線的材料和建設(shè)成本，管道的材料成本直接源于其所使用的管道構(gòu)成材料、實(shí)際使用的長(zhǎng)度、以及橫截面積等因素都有關(guān)系。通過(guò)合理計(jì)算和規(guī)劃，采用最具性價(jià)比的管道，設(shè)計(jì)最合理節(jié)省長(zhǎng)度的鋪設(shè)管線，充分滿足用水需求基礎(chǔ)上采用合適口徑的管道，這都是可考慮的辦法選擇。在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程中，采用更先進(jìn)的處理方式，比如目前廣泛使用的疊壓輸水和先進(jìn)節(jié)水設(shè)備的進(jìn)一步使用和推廣，能夠有效降低水資源在輸水過(guò)程中的不必要浪費(fèi)，可以把源頭的水廠以及終端水用戶形成無(wú)縫鏈接，封閉的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，淘汰過(guò)去使用的蓄水池等露天儲(chǔ)水裝置，有效避免了水的二次污染等問(wèn)題。

四、結(jié)束語(yǔ)

不難發(fā)現(xiàn)，在規(guī)劃市政給排水系統(tǒng)的過(guò)程中，所要考慮到的內(nèi)容不僅包括當(dāng)?shù)氐牡乩硖卣鳎瑫r(shí)還要結(jié)合當(dāng)?shù)厮邆涞慕?jīng)濟(jì)水平和技術(shù)能力。這樣才可以實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用，降低給排水系統(tǒng)的施工設(shè)計(jì)成本。此外，良好的管網(wǎng)分區(qū)規(guī)劃，對(duì)于城市基礎(chǔ)建設(shè)，所能發(fā)揮的作用不僅在于提高城市供水能力，同時(shí)也有助于城市的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展。

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