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

哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院

摘要：輸水方式的正確選擇以及管網(wǎng)的正確分區(qū)，是市政給排水設(shè)計(jì)中最為重要的兩項(xiàng)內(nèi)容。這兩方面內(nèi)容如果能夠設(shè)計(jì)好，市政給排水工程將會(huì)發(fā)揮非常大的作用。本文正是從這兩方面對(duì)市政給排水設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，希望有所幫助。

關(guān)鍵詞：市政給排水；輸水方式；管網(wǎng)分區(qū)

市政給排水設(shè)計(jì)涉及到多方面內(nèi)容，輸水方式的選擇就是其中之一。恰當(dāng)?shù)倪x擇輸水方式，能夠保證給排水系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)安全有效，不會(huì)影響城市居民的日常供水。此外，管網(wǎng)分區(qū)正確與否也直接關(guān)系到給排水系統(tǒng)運(yùn)行效果高低，如果管網(wǎng)分區(qū)不夠科學(xué)，給排水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，很有可能會(huì)出現(xiàn)故障，影響運(yùn)行效率。

1、市政給排水設(shè)計(jì)中輸水方式的選擇

1.1輸水方式種類

一般而言，城市輸水方式不只一種，否則難以達(dá)到城市運(yùn)行需求，所以設(shè)計(jì)者通常會(huì)將幾種方式結(jié)合起來(lái)一起應(yīng)用?，F(xiàn)如今，市政給排水設(shè)計(jì)中輸水方式主要有三種，分別為重力流輸水方式、壓力流輸水方式、兩者相結(jié)合的輸水方式。重力流輸水方式對(duì)地形地質(zhì)情況有比較高的要求，另外，兩地水位地勢(shì)高度差要能夠承受輸水管線水頭損失，否則不能應(yīng)用此種方式。設(shè)計(jì)實(shí)踐中，供水廠水池水位沒(méi)有高過(guò)水源水位時(shí)，通常會(huì)選擇此種方法。重力流輸水方式主要原理是借助重力而調(diào)整氣流與水流，最終實(shí)現(xiàn)供水。壓力流輸水方式一般應(yīng)用在無(wú)法自流的地方。在無(wú)法自流的位置來(lái)引用此種輸水方式，不僅能夠減少施工造價(jià)成本，還比較方便。由于城市都具有 一定的規(guī)模，因此不可能只應(yīng)用一種輸水方式。

1.2選擇方法

在確定輸水方式之前，要確定供水水源，供水流量供水距離和水源水位和水廠水池水位如果選用的是重力流輸水，首先地形要在山區(qū)城市，選擇最短路線，滿足高差大且利用水位的高差，輸水管徑要能夠滿足在輸水最大流量中，地形坡度大于等于水利坡度如果重力流輸水管線的地形高差過(guò)大時(shí)，就要在合適的位置安裝減壓閥或者跌水井；在加壓輸水的情況下，要通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的的比對(duì)，將壓力輸水管分級(jí)，單獨(dú)泵站組成輸水系統(tǒng)，并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整加壓泵站的位置增加級(jí)數(shù)和增壓方式。

1.3輸水方式中過(guò)河的解決措施

1.3.1架空過(guò)河

市政給排水輸水方式選擇時(shí)，時(shí)常會(huì)遇到河流，為了不影響正常輸水，設(shè)計(jì)者通常都需要進(jìn)行過(guò)河處理。架空過(guò)河是其中的一種方法。架空簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將管道依附于過(guò)河橋梁，管道完全依照橋梁具體走向來(lái)進(jìn)行敷設(shè)，直接穿越。此種方法應(yīng)用時(shí)，最需要解決的就是管道直徑問(wèn)題。管道直徑如果比較大，管道內(nèi)部水壓也會(huì)比較大，此時(shí)就會(huì)對(duì)橋梁承重能力產(chǎn)生不利影響。因此如果設(shè)計(jì)者最終決定選擇此種過(guò)河方式，需要與橋梁設(shè)計(jì)部門進(jìn)行聯(lián)系與溝通，得到同意后，才可以敷設(shè)管道。

1.3.2埋設(shè)過(guò)河

設(shè)計(jì)者通常通過(guò)倒虹吸過(guò)河法來(lái)實(shí)現(xiàn)埋設(shè)過(guò)河，具體來(lái)講，就是在河底首先敷設(shè)兩根管道，而后設(shè)計(jì)檢修井，借助管道支墩來(lái)達(dá)到管道過(guò)河的目的。此種方法的運(yùn)用，最需要注意的問(wèn)題是管道過(guò)水能力，為了保證管道運(yùn)行安全，管道過(guò)水能力必須高于設(shè)計(jì)的70%。此外，管道埋設(shè)深度的確定也至關(guān)重要，深度的確定直接關(guān)系到挖沙深度，因此設(shè)計(jì)者要多加注意。一般情況下，管道敷設(shè)位置與河床底部距離非常近，如果有可能直接敷設(shè)到河床巖石層上，以便管道支墩。河底埋設(shè)過(guò)河方式對(duì)管道材料材質(zhì)要求非常高，管道材料必須具備抗腐蝕性，否則長(zhǎng)時(shí)間著侵入到水中，管道會(huì)非常容易被腐蝕，將會(huì)影響給排水設(shè)施的應(yīng)用。

2、市政給水管網(wǎng)分區(qū)設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1確定區(qū)域系統(tǒng)階層數(shù)。在分區(qū)系統(tǒng)的劃分中，合理化進(jìn)行配水是第一階層的功能，空壓減漏以及改壓體質(zhì)是第二三階層的功能?，F(xiàn)如今，兩階層的分區(qū)系統(tǒng)是我國(guó)現(xiàn)階段市政供水官網(wǎng)系統(tǒng)所采取的。通常情況下，供水分區(qū)的階層分類是由供水管網(wǎng)的資金以及規(guī)模大小來(lái)決定的，在對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行考慮之后，需要對(duì)此進(jìn)行分階段的實(shí)施。

2.2區(qū)域規(guī)模劃定。在對(duì)供水管網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)之后，要保證水壓的均衡，同時(shí)的要滿足用戶對(duì)水壓的要求。為了減少事故發(fā)生率，減少漏失量，也為了節(jié)能，要盡可能的實(shí)行低壓供水方案在一定范圍內(nèi)區(qū)域水壓是可以控制的，該如何確定供水區(qū)域規(guī)模？在對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行確定的時(shí)候，首先需要考慮的是地形標(biāo)高差以及區(qū)域內(nèi)地形，其次是要在規(guī)模劃定的時(shí)候綜合考慮到工業(yè)用水的情況以及進(jìn)水點(diǎn)的位置，除此之外，還要對(duì)費(fèi)用的支出以及分區(qū)主要管道的管徑流量進(jìn)行考慮。最后為了方便日后的查詢分析，還要記錄下來(lái)流量以及漏失量。

2.3位置和進(jìn)水點(diǎn)數(shù)目的確定。為了減少意外事故的發(fā)生，增加供水安全的可靠性，需要測(cè)定水壓的流量以及控制，這是范圍是在進(jìn)水點(diǎn)數(shù)目所控制的區(qū)域內(nèi)。一般來(lái)說(shuō)，單點(diǎn)進(jìn)水的時(shí)候最有利于進(jìn)水管的位置以及水壓控制點(diǎn)的確定。而多點(diǎn)進(jìn)水主要適用于經(jīng)常發(fā)生事故的多發(fā)地區(qū)的用水安全。如果進(jìn)水點(diǎn)數(shù)目的設(shè)置是在一個(gè)范圍較小的區(qū)域的時(shí)候，需要經(jīng)過(guò)多次的水利模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)得出進(jìn)水點(diǎn)數(shù)目以及位置。

2.4管網(wǎng)區(qū)域邊界的劃定。從整體上來(lái)看，地面的高度、用戶所需要的用水類型以及現(xiàn)行供水廠的供水能力等多種因素都在進(jìn)行供水管網(wǎng)區(qū)域規(guī)劃的時(shí)候需要綜合考慮的。

2.5方案優(yōu)化規(guī)整。在確定市政供水官網(wǎng)的分區(qū)之后，需要對(duì)供水分區(qū)方案的合理性進(jìn)行檢驗(yàn)。為了使得供水分區(qū)方案更加完善，需要進(jìn)行模擬計(jì)算以及檢驗(yàn)，一步步分析研究供水設(shè)施，這些供水設(shè)施是為了對(duì)各個(gè)輸水管道以及部分管道進(jìn)行改造優(yōu)化的時(shí)候設(shè)置的。這樣能夠減少死水的現(xiàn)象出現(xiàn)在供水管網(wǎng)內(nèi)，將排水的設(shè)備安裝在供水管網(wǎng)管道的末尾，并且將之設(shè)計(jì)成環(huán)狀。

2.6新型水設(shè)備節(jié)水的應(yīng)用。市政工程中多采用疊壓供水設(shè)備進(jìn)行供水。供水管網(wǎng)的疊壓供水方式與傳統(tǒng)供水方式相比，具有其他供水方式無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。首先疊壓供水方式可以摒棄傳統(tǒng)供水方式中的蓄水池，這樣一來(lái)能夠節(jié)省成本。其次是供水廠、用戶與疊壓供水三方的水龍頭相互鏈接形成一個(gè)嚴(yán)密封閉的供水系統(tǒng)，減少了蓄水池供水中出現(xiàn)的二次水污染。在城市建設(shè)條件具備的情況下，采用疊壓供水要選用太陽(yáng)能、地?zé)崮芑蝻L(fēng)能、水能等可再生資源用于建筑熱水供應(yīng)，充分利用不同熱源的功能，促進(jìn)水資源的自然循環(huán)。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可知市政給排水設(shè)計(jì)時(shí)輸水方式的選擇，需要結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，同時(shí)還需要考慮經(jīng)濟(jì)情況。如果當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平比較高，完全可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離輸水，設(shè)計(jì)人員就需要考慮到重力輸水以及技術(shù)方面的問(wèn)題。相對(duì)于輸水方式的選擇，管網(wǎng)分區(qū)設(shè)計(jì)者只需要對(duì)成本進(jìn)行考慮。設(shè)計(jì)人員通常會(huì)選擇應(yīng)用模型來(lái)對(duì)其所花費(fèi)的全面費(fèi)用進(jìn)行估算，設(shè)計(jì)出方案后，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比，選擇出性價(jià)比最高的方案即可。

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