城市給水管網優化設計探討

摘 要：給水管網在城市建設發展中占據重要位置，直接關系到國計民生。對此，管網設計施工時必須要予以高度重視，保證供水的可靠性與優質性，采取合理的措施，最大程度的減少水資源浪費，節約成本，提高水質，為人們生存提供保障的同時促進水資源的可持續發展。

關鍵詞：城市給水管網；優化設計；改造

引言

眼下社會經濟發展迅速，城市化進程不斷加快，城市供水系統的安全性和可靠性顯得尤為重要，對人們的正常生活和工作以及企業生產產生很大影響。城市給水系統主要包括三大部分，分別是取水部分、凈水部分和輸配管網部分，其中占據比例最大的就是輸配管網部分，高達60%到80%，由此可見，給水管網的設計對于供水工程的實施來說有著重要的現實意義。合理的管網設計可以保證供水的安全性和經濟性，從根本上節約成本，降低水資源浪費，保證城市供水工程的經濟效益得到有效提高。

1 城市給水管網存在的問題

1.1 設備發展滯后

根據相關數據統計可以發現，在很多發展時間較長的一些老城市中給水設備發展滯后現象十分明顯，尤其是在一些老城區。絕大多數的管網使用時間已經超過了30年，與此同時在管道的養護與維修方面也比較欠缺，導致給水管道堵塞現象時有出現，嚴重時出現爆管，不僅增加管理成本，也浪費大量的水資源，造成巨大的經濟損失。

1.2 水質無保障

很多給水管網在長時間的使用過程中都會出現各類問題，例如地質環境的變化導致管道變形或溶解、公路建設損壞供水管道、氣候條件導致管道出現風化等，特別是一些常年深埋地下的供水管道，很容易發生不同程度的物理變化或化學反應。

1.3 自來水給水管網規劃布局不科學

城市自來水給水管網設計是一項極具綜合性的系統工程，涉及到很多方面的內容，需要科學的設計理念、先進的專業技術、大量的人力參與以及巨額的資金投入才能完成。我國目前在此方面還存在一定的欠缺，經驗缺乏，設計理念傳統，技術相對滯后，沒有對給水系統進行科學的規劃和布局，尤其是一些大城市的老城區表現尤為明顯，無法滿足眼下的城市快速發展需求。

2 城市給水管網優化設計的任務和原則

2.1 給水管網優化設計的任務

城市給水管網優化設計指的是在自來水廠規模和位置已經確定的環境下，通過不斷分析和計算來制定成本少、能耗低、安全性高的管網設計方案。具體設計任務如下：（1）管網優化布置。管網優化設計的基礎要素就是保證合理的管網優化布局，這個環節對給水系統運行的可靠性和經濟性有著重要影響。在管網的優化布置中，要注意不同類型的城市采取不同的供水方式，具體串聯或并聯要根據實際情況決定，同時做好加壓站的設置，盡可能的降低供水系統的運行費用。（2）管徑優化設計。管徑的大小與管網系統的布局和所承擔的根本任務有著很大的聯系，例如：生活供水、生產供水、消防供水對管徑要求均不相同等。因此必須要考慮到多方面的影響因素，爭取以最優管網布置為基礎。

2.2 給水管網優化設計原則

（1）考慮到城市近期建設和未來發展的要求。根據城市的整體規劃合理確定供水管網系統的位置。（2）在設計的過程中要保證具有較強的針對性，做好市場調查，根據存在的實際問題選擇合理的設計方案。（3）在滿足眼下城市供水要求的前提下要力求成本節約、節能降耗。（4）重視對現狀管道的合理利用和充分利用，避免大拆大建造成不必要的資源浪費。

3 城市給水管網優化設計的相關措施

3.1 實施輸配水管網管理方案

（1）分區輸水方法。供水管網主要包括輸入管、配水管以及街區內管三部分，管道數量較多，相互交錯，結構比較復雜，循環回流現象經常出現。對于這種問題首先要做的是明確各種管道的功能，然后實施分區輸水法，按照壓力、水量等采取不同的分配，建立起獨立的輸水干管配水區，同時規劃內部結構。除此之外也要根據實際情況建立監測點，一旦發現管網出現問題要立即進行修補，避免造成大的損失。（2）加強管網信息化水平。城市建設快速發展，使得城市地下供水管網愈加錯綜復雜，傳統的人工管理方式已無法滿足供水安全、經濟、高效運行。供水管網系統管理應運用信息化手段進行分析、建模、管理，如采用計算機管理技術，建立管網圖紙數字化數據庫，對日常運營數據進行規范化管理，建立和完善高標準的管網信息化管理系統。

3.2 全面落實給水管網維護工作

當前科技不斷發展，水管的探漏技術得到很大進步，但是仍存在問題，未全面落實，這主要是因為相關工作人員素質較差，水平較低。對此必須要加強管理，全面落實給水管網的維護和探漏工作。具體措施如下：（1）在選拔探漏人員的時候必須要加強控制，實施嚴格的技能考核；（2）定期對探漏人員開展相關技能培訓，保證每名作業人員都能扎實掌握專業知識，規范操作探漏儀器；（3）幫助探漏人員不斷提高自身創新意識，保證具有足夠的創新能力。

3.3 加大對給水管網的安裝、整改力度

政府相關部門應該提高重視，加大對給水管網的管理和整改力度，適時下發相關文件予以政策支持和管理，嚴加控制自來水公司的生產和建設。積極開展對外業務，同時加強內部管理和控制，杜絕發生非法牟利現象。

3.4 安裝減壓閥

最近幾年以來減壓閥的使用越來越常見，較多應用在高層建筑或一些水壓過高的區域。事實上，自來水廠的給水減壓保障系統在應用減壓閥之后要明顯好于傳統的調蓄減壓池，不僅供水穩定，而且占地少，可以根據實際所需自動降低管路的工作壓力。通過閥門進行壓力控制，可以使得用戶的用水得到有效保障，避免出現漏水現象，有效提高供水管道的節水性。

3.5 增設加壓泵站

在管網地面標高相差較大的區域，供水管網的優化設計也存在一定的難度。管網各部分地面標高相差過大，壓力較低的地區管網內部壓力會過高，導致管道損壞或者爆管現象；而壓力較高的地區則會出現管網內部壓力不足，無法滿足實際供水需要的情況。針對此類情況，必須要實施分區供水，同時加設加壓泵站及調節構筑物，進行中途加壓。這樣一來只需要保證二級泵站的揚程滿足加壓泵站附近管網的服務水壓即可。在供水系統運行的過程中可以起到明顯的節水作用，同時也可保證管網內部供水壓力更均勻，不僅為用戶提供便利，也在很大程度上降低管網的事故率。

4 結束語

綜上所述，從目前的情況來看，我國在城市給水管網的設計方面還存在很多問題，對此，供水企業必須要加強管理，合理規劃和布局，根據實際情況選擇最合適的設計方案，同時做好后期的維修和養護，避免管道出現滲漏、爆裂等現象，盡可能在節省成本的同時提高經濟效益，滿足社會的用水需求。

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作者簡介：何苗苗（1988，01-），籍貫：甘肅，工作單位：酒鋼筑誠工程管理咨詢有限公司。