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。而對于人們而言，輸水方式則是城市建設(shè)的一大重點(diǎn)問題，而管網(wǎng)分區(qū)是城市建設(shè)不可或缺的一部分。論文對城市建設(shè)中的這兩大問題進(jìn)行簡要說明，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題。可能會(huì)造成部分工業(yè)減產(chǎn)、停產(chǎn)，并給人民生活帶來不便。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)等國民經(jīng)濟(jì)部門之間，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藏，以便及時(shí)的解決用水問題。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高的地區(qū)，也有可能存在著地勢低的地區(qū)。因此，在地勢高的地區(qū)，可采用重力型輸水方式。在地勢低的地區(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。可采用重力型輸水方式。但在重力型輸水管道的設(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。這樣可以克服地勢的限制，實(shí)現(xiàn)由低處向高處供水。但壓力也有級別的劃分，0≤P≤1.6MPa 為低壓，1.6100MPa 為超高壓。根據(jù)地勢的高低，設(shè)置不同的壓力流水管道，如地勢差異較小可設(shè)置低壓流水管道，地勢差異較大可設(shè)置高壓流水管道，也可適當(dāng)?shù)脑黾庸┧茫员愀臁⒏谩⒏皶r(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， 不僅能克服地勢的限制，還能節(jié)約成本。因此，在明顯的地勢差異的地區(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)過程中的確認(rèn)

3.1 確定供水管網(wǎng)系統(tǒng)的層級架構(gòu)

對于市政給排水系統(tǒng)來說，其管網(wǎng)設(shè)計(jì)必然要根據(jù)需要進(jìn)行層級劃分，由主管線逐級往下，依次遞減。可以把第一層級的管網(wǎng)分布系統(tǒng)根據(jù)功能確認(rèn)為一級分布管網(wǎng)，其后的二、三層級管網(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)分布層級數(shù)都保持兩個(gè)，這些層級數(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)部門在對這些因素進(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。對于系統(tǒng)取水點(diǎn)的考量，這無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，對沒有特別需要的區(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題解決的完備性以及合理性，對分區(qū)供水方案做進(jìn)一步的細(xì)化和優(yōu)化，該過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)際使用的長度、以及橫截面積等因素都有關(guān)系。通過合理計(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縫鏈接，封閉的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，淘汰過去使用的蓄水池等露天儲水裝置，有效避免了水的二次污染等問題。

四、結(jié)束語

不難發(fā)現(xiàn)，在規(guī)劃市政給排水系統(tǒng)的過程中，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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