淺析給水管網(wǎng)工程設(shè)計

李淑梅

大慶市自來水有限公司，黑龍江 大慶 163311

給水管網(wǎng)基本平面布置形式有樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)。樹狀網(wǎng)—般適用于小城市和小型工礦企業(yè)，這類管網(wǎng)從水廠泵站或水塔到用戶的管線布置成樹枝狀。樹狀網(wǎng)的供水可靠性較差，因為管網(wǎng)中任一段管線損壞時，在該管段以后的所有管線就會斷水。環(huán)狀網(wǎng)中管線連接成環(huán)狀，這類管網(wǎng)任一段管線損壞時，可以關(guān)閉附近的閥門使和其余管線隔開，然后進(jìn)行檢修，水還可從另外管線供應(yīng)用戶，斷水的地區(qū)可以縮小，從而供水可靠性增加。

1 給水管網(wǎng)定線原則

1.1 城市管網(wǎng)

城市給水管網(wǎng)定線是指在帶有地形城市現(xiàn)狀和規(guī)劃道路的平面圖上確定管線的走向和位置。定線時一般只限于管網(wǎng)的下管以及干管之間的連接管，不包括從干管到用戶的分配管和接到用戶的進(jìn)水管。圖1中，實線表示干管，管徑較大，用以輸水到各地區(qū)。虛線表示分配管，它的作用是從干管取水供給用戶和消火栓，管徑較小。干管及支管的使用功能應(yīng)明確分工，避免小直徑的管道長距離敷設(shè)。

定線時，干管延伸方向應(yīng)和二級泵站輸水到水他、水塔、大用戶的水流方向一致，如圖1中的箭頭所示。順?biāo)鞣较颍宰疃痰木嚯x布置一條或數(shù)條干管，干管位置應(yīng)從用水量較大、道路較寬、地下管線障礙較少的街區(qū)通過；干管和干管之間的連接管位管網(wǎng)形成了環(huán)狀網(wǎng)，連接管的作用在于局部管線損壞時，可以通過它重新分配流量，從而縮小斷水范圍，較可靠地保證供水。

干管一般按城市規(guī)劃道路定線，但盡量避免在高級路面或重要道路下通過，以減小今后檢修時的困難。管線在道路下的平面位置和標(biāo)高，應(yīng)符合城市或廠區(qū)地下管線綜合設(shè)計的要求，結(jié)水管線和建筑物、鐵路以及其他管道的水平凈距，均應(yīng)參照有關(guān)規(guī)定。管網(wǎng)布置應(yīng)盡量少穿河流鐵路等地面障礙物。近期規(guī)劃盡量減少動遷房屋等，盡量保證管道雙側(cè)配水，以提高管道的利用率。

圖1 干管和分配管

1.2 工業(yè)企業(yè)管網(wǎng)

工業(yè)企業(yè)內(nèi)的管網(wǎng)布置有它的特點。根據(jù)企業(yè)內(nèi)的生產(chǎn)用水和生活用水對水質(zhì)和水壓的要求，兩者可以合用—個管網(wǎng)，或者可按水質(zhì)或水壓的不同要求分建兩個管網(wǎng)。即使是生產(chǎn)用水，由于各車間對水質(zhì)和水壓要求不完全—樣，因此在同一工業(yè)企業(yè)內(nèi)，往往根據(jù)水質(zhì)和水壓要求，分別布置管網(wǎng)，形成分質(zhì)、分區(qū)的管網(wǎng)系統(tǒng)；消防用水管網(wǎng)通常不單獨設(shè)置，而是由生活或生產(chǎn)給水管網(wǎng)供給消防用水。

2 給水管網(wǎng)設(shè)計資料

2.1 統(tǒng)一給水系統(tǒng)

統(tǒng)一給水系統(tǒng)是常見的一種結(jié)水系統(tǒng)布置形式。整個城市的全部用水戶均由一個水源提供水。復(fù)雜的給水系統(tǒng)，一般情況下是由統(tǒng)一給水系統(tǒng)發(fā)展起來的，而且統(tǒng)一給水系統(tǒng)的管網(wǎng)系統(tǒng)是以樹狀網(wǎng)為基礎(chǔ)，發(fā)展成環(huán)狀網(wǎng)的。

2.2 分質(zhì)給水系統(tǒng)

分質(zhì)給水系統(tǒng)可以滿足不同用戶的水質(zhì)要求，是一種經(jīng)濟(jì)實用的給水系統(tǒng)布置形式。分質(zhì)給水系統(tǒng)形式有統(tǒng)一水源分質(zhì)、不同水源分質(zhì)、不同水處理工藝分質(zhì)等。

2.3 多水源給水系統(tǒng)

多水源給水系統(tǒng)，是指同一個給水管網(wǎng)有兩個以上水源同時向管網(wǎng)內(nèi)的用水戶供水的布量形式。

2.4 分區(qū)給水系統(tǒng)

分區(qū)給水系統(tǒng)，是—種節(jié)省供水能耗的給水系統(tǒng)布量形式。分區(qū)給水系統(tǒng)有串聯(lián)分區(qū)和并聯(lián)分區(qū)兩種形式。

3 給水管網(wǎng)定線說明

1）統(tǒng)一給水系統(tǒng)：整個城市全部用水戶均由一個水源（水廠）提供水量。由于地區(qū)的發(fā)展，會造成管網(wǎng)的發(fā)展增加，致使管網(wǎng)首末端壓力差較大，隨之帶來管網(wǎng)漏失率也會增大，同時也會增加管網(wǎng)維護(hù)的工作量和費(fèi)用，這些是統(tǒng)一給水的基本特征。對于這種布置形式，在管網(wǎng)定線時，首先要明確大用戶的具體位置，其次要考慮城區(qū)發(fā)展的趨勢。在平行于城市發(fā)展的方向上，應(yīng)布置干管，這樣就形成了環(huán)狀網(wǎng)的主體框架。

2）分質(zhì)給水系統(tǒng)：將不同水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水經(jīng)過管網(wǎng)送至不同的用戶是分質(zhì)給水系統(tǒng)的特征。對于這種布置形式，在管網(wǎng)定線時，首先要把對水質(zhì)有不同要求（或特殊要求）的用戶進(jìn)行分區(qū)，這將影響干管的走向。其次，要確定分質(zhì)給水的水源位置，在布置管線時應(yīng)以從水源至大用戶距離最短為原則。

3）分區(qū)給水系統(tǒng)：根據(jù)地形高差或用戶對自由水頭的不同要求在同一城區(qū)內(nèi)形成有相對獨立的不同供水壓力的管網(wǎng)系統(tǒng)，這是分區(qū)給水系統(tǒng)的基本特征。對于這種布置形式，在管網(wǎng)定線時，首先要明確分區(qū)的形式，即串聯(lián)分區(qū)或并聯(lián)分區(qū)。這樣可確定分區(qū)管網(wǎng)的起始點（即泵站）；其次，要根據(jù)用戶的分布情況，劃分分區(qū)的區(qū)域范圍。

4）多水源結(jié)水系統(tǒng)：統(tǒng)一管網(wǎng)與兩個以上的水源水廠相連以提高供水安全性是多水源給水系統(tǒng)的基本特征。對于這種布置形式，在管網(wǎng)定線時，首先在水源（水廠）相對的方向下布置干管。其次應(yīng)考慮水源（水廠）檢修時，在供水分界線附近應(yīng)保持與干管相同的布置形式，以滿足事故時的要求。

4 用水量的標(biāo)準(zhǔn)

給水系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)確定該系統(tǒng)在設(shè)計年限內(nèi)達(dá)到的用水規(guī)模，給水系統(tǒng)中的取水、水處理、泵站和管網(wǎng)等設(shè)施的設(shè)計都是根據(jù)設(shè)計用水量規(guī)模確定其設(shè)計計算水量，因此會直接影響建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用。

4.1 居民生活用水

城市居民生活用水量由城市人口、每人每日平均生活用水量和城市給水普及率等因素確定。這些因素隨城市規(guī)模的大小而變化；通常，作房條件較好、給水排水設(shè)備較完善、居民生活水平相對較高的大城市，生活用水量標(biāo)準(zhǔn)也較高。

影響生活用水量的因素很多，設(shè)汁時如缺乏實際用水量資料，則居民生活用水標(biāo)準(zhǔn)和綜合用水標(biāo)準(zhǔn)可參照（室外給水設(shè)計規(guī)范）的規(guī)定。

4.2 工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水—般是指工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)：過程中，用于冷卻、空調(diào)、制造、原料加工、凈化和洗滌方面的用水。

有些工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃，往往不是以產(chǎn)值為指標(biāo)，而以工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量為指標(biāo)。此時工業(yè)企業(yè)用水量為工業(yè)產(chǎn)品數(shù)量乘以單位產(chǎn)品平均用水量。

4.3 消防用水

消防用水只在火災(zāi)時使用，歷時短暫，但從數(shù)量上說，它在城市用水量中，具有一定的比例，尤其是中小城市所占比例較大。消防用水量、水壓和火災(zāi)延續(xù)時間等，應(yīng)按照現(xiàn)行的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》等執(zhí)行。城市或居住區(qū)的室外消防用水量，應(yīng)按同時發(fā)生的火災(zāi)次數(shù)和一次滅火的用水量確定。

[1]耿光楠.基于SCADA的自來水管網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].河北工業(yè)大學(xué)，2007.