市政給水設(shè)計(jì)中輸水方式及管網(wǎng)分區(qū)探討

陳慶華

浙江雙益環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司

1 引言

當(dāng)前，隨著城市化發(fā)展越來(lái)越快，市政建設(shè)不斷加強(qiáng)，城市用水越來(lái)越受到人們的重視。只有不斷加強(qiáng)城市給水工程建設(shè)，推進(jìn)給水工程的完善，才能滿足城市人們的生活和工作需要，因此需要對(duì)城市給水工程建設(shè)不斷提高重視程度。城市給水系統(tǒng)與農(nóng)村相比較而言，其工程規(guī)模比較大，涉及的管網(wǎng)非常多，因此對(duì)于管網(wǎng)的分布和規(guī)劃是非常重要的。因此，應(yīng)該針對(duì)市政給水中輸水的方式以及管網(wǎng)的分區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而有效地提升城市水資源的利用，解決城市中的水資源的消耗問(wèn)題。

2 市政給水設(shè)計(jì)中輸水方式的選擇

2.1 市政給水設(shè)計(jì)中輸水方式分析

當(dāng)前，在市政給水工程中，輸水的模式比較多，主要有重力輸水、壓力流輸水以及這兩者結(jié)合的輸水方式，在市政給水工程中會(huì)經(jīng)常見(jiàn)到。重力輸水主要是通過(guò)重力作用，使得氣流和水流形成，從而可以達(dá)到輸水的目的，而重力輸水對(duì)于城市地形、地勢(shì)的要求比較高，有著較強(qiáng)的依賴性。在壓力流輸水中，是在水流能力不足的情況下，通過(guò)對(duì)水加壓的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)輸水。在實(shí)際輸水選擇過(guò)程中，壓力輸水的方式對(duì)于水管質(zhì)量強(qiáng)度、網(wǎng)管承載能力、地形地勢(shì)、輸水設(shè)備的要求也比較高。通常情況下，這兩者之間可以相互結(jié)合，對(duì)于地形、地勢(shì)較為復(fù)雜的區(qū)域在輸水過(guò)程中進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

2.2 市政給水設(shè)計(jì)中輸水方式的選擇

在輸水過(guò)程中，科學(xué)合理的選擇輸水方式，通常與當(dāng)?shù)氐牡匦?、地?shì)條件以及當(dāng)?shù)氐乃礂l件有著密切的關(guān)系，供水的水源、水流量、供水距離、供水水廠位置、水位以及選擇的路線等都會(huì)對(duì)輸水產(chǎn)生一定的影響。而在地勢(shì)較高的地區(qū)，在選擇輸水的時(shí)候通常會(huì)選擇重力輸水，可以有效地節(jié)約資源，并且在輸水過(guò)程中應(yīng)該選擇最短路線和最科學(xué)合理的路線，而這種情形下，水位需要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，可以應(yīng)用水位的高度差來(lái)實(shí)現(xiàn)輸水，但是需要讀輸水的管徑進(jìn)行控制，使其可以達(dá)到最大輸水量的要求。如果在輸水過(guò)程中，地形的高度差超出了標(biāo)準(zhǔn)，還需要在恰當(dāng)?shù)奈恢冒惭b減壓閥，這樣可以對(duì)水勢(shì)以及流量進(jìn)行控制。而在選擇加壓輸水過(guò)程中，應(yīng)該綜合考慮到經(jīng)濟(jì)成本，和輸水技術(shù)，從而將輸水管進(jìn)行有效地分級(jí)，可以由單獨(dú)的泵站來(lái)進(jìn)行獨(dú)立輸水，在實(shí)際輸水過(guò)程中應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行加壓，對(duì)壓力的方式和位置進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)定，使得輸水過(guò)程中可以更加穩(wěn)定。因此，在市政輸水設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)經(jīng)濟(jì)成本和技術(shù)進(jìn)行綜合性考慮。

3 市政給水設(shè)計(jì)中管網(wǎng)分區(qū)分析

管網(wǎng)分區(qū)指的是在實(shí)際輸水過(guò)程中，將供水網(wǎng)管按照一定原則進(jìn)行劃分，使其可以成為不同的、獨(dú)立的子區(qū)域，按照不同子區(qū)域單獨(dú)計(jì)量的用水管理方式。這種管理方式可以有效地提升水資源的利用率，有助于經(jīng)濟(jì)效益的提升，在多個(gè)城市已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。

3.1 網(wǎng)管分區(qū)的原則

3.1.1 區(qū)域計(jì)量分區(qū)原則

指的是將管段上閥門(mén)關(guān)閉或者是截?cái)?，通過(guò)這種方式來(lái)實(shí)施分區(qū)，使得每個(gè)區(qū)域的進(jìn)水管和出水管都需要進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)水流量以及網(wǎng)管進(jìn)行控制，防止在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的保管和漏水問(wèn)題，還可以對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的地方進(jìn)行定位，這樣可以更有效地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理，減少經(jīng)濟(jì)損失，將水壓進(jìn)行有效地控制，使得網(wǎng)管在運(yùn)行過(guò)程中可以處于最佳的狀態(tài)。

3.1.2 壓力分區(qū)原則

壓力分區(qū)原則主要是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)地形與的不同以及用戶對(duì)于水壓的不同來(lái)進(jìn)行分區(qū)，在分區(qū)的過(guò)程中還應(yīng)該對(duì)漏失率進(jìn)行控制，使得水管的壓力和漏失率可以成正比管子，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦吻闆r進(jìn)行分區(qū)，結(jié)合等壓線的分布情況設(shè)計(jì)管網(wǎng)子系統(tǒng)，從而對(duì)水壓進(jìn)行有效地控制，使得管網(wǎng)的水壓可以下降，管網(wǎng)的漏失率可以縮減。

3.1.3 管理分區(qū)原則

這兩種管網(wǎng)分區(qū)模式在實(shí)際應(yīng)用中都是比較常見(jiàn)的，其效果也是非常顯著的，管網(wǎng)分區(qū)的技術(shù)比較成熟。然而，我國(guó)由于人口眾多、幅員遼闊，在實(shí)際給水工程建設(shè)過(guò)程中的工程量非常大，工程細(xì)節(jié)也非常負(fù)載，對(duì)于管網(wǎng)分區(qū)原則在實(shí)際利用的過(guò)程中還存在著一定難度。因此，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中提出管理分區(qū)原則，結(jié)合城市發(fā)展的實(shí)際情況以及工程量，利用區(qū)域邊界線來(lái)進(jìn)行管網(wǎng)分區(qū)，可以在給水工程管網(wǎng)分區(qū)過(guò)程中得到有效地簡(jiǎn)化。但是這種方式在實(shí)際應(yīng)用郭晨中對(duì)供水運(yùn)行的效率、成本、水利條件以及管網(wǎng)的運(yùn)行壓力等因素沒(méi)有完全考慮到。

3.2 市政給水設(shè)計(jì)中管網(wǎng)分區(qū)方案的確定

3.2.1 選擇區(qū)域系統(tǒng)階層數(shù)

在市政給水設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)進(jìn)行城市發(fā)展層級(jí)的有效構(gòu)建，使得給水設(shè)計(jì)可以科學(xué)合理地進(jìn)行，有效地發(fā)揮出給水設(shè)計(jì)的作用價(jià)值。一般情況下，可以通過(guò)官網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)第一層的系統(tǒng)，在后續(xù)設(shè)計(jì)中應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行空壓、改壓以及減漏等方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。而一般情況下，第二層與第三層管網(wǎng)是比較常用到的，從而我國(guó)的市政給水設(shè)計(jì)以及發(fā)展來(lái)看，管網(wǎng)系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中主要是兩層設(shè)計(jì)，并結(jié)合當(dāng)?shù)匕l(fā)展的情況來(lái)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，并結(jié)合城市的整體規(guī)劃與要求來(lái)進(jìn)行排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

3.2.2 確定區(qū)域規(guī)模

為了確保在運(yùn)行過(guò)程中水壓的均衡，在分區(qū)規(guī)模管理過(guò)程中應(yīng)該對(duì)用戶的水壓進(jìn)行控制。因此，在市政給水工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該避免漏水量對(duì)用戶的影響，對(duì)漏水量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在實(shí)際分區(qū)供給過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)供水方式進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于管道水頭中出現(xiàn)的損失進(jìn)行控制，對(duì)進(jìn)水點(diǎn)的位置進(jìn)行確定，從而對(duì)漏水情況進(jìn)行控制，都會(huì)運(yùn)行過(guò)程中的水壓進(jìn)行有效地控制，達(dá)到節(jié)能的目的，防止出現(xiàn)水資源的浪費(fèi)情況，采取低壓供水的方式應(yīng)該不斷推廣，對(duì)于成本進(jìn)行有效地控制。在網(wǎng)管分區(qū)中還應(yīng)該對(duì)各種字區(qū)域的流量進(jìn)行記錄和采集，掌握這些區(qū)域和蛛網(wǎng)的流量，保證運(yùn)行過(guò)程中的安全，對(duì)網(wǎng)管進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)。

3.2.3 確定位置和進(jìn)水點(diǎn)數(shù)量控制

在給水工程設(shè)計(jì)過(guò)程中還應(yīng)該確定進(jìn)水點(diǎn)的數(shù)量，確定水壓以及流量，從而保證在給水工程建設(shè)過(guò)程中可以更安全，防止意外事故的出現(xiàn)，保證供水的安全。在管網(wǎng)分區(qū)過(guò)程中，可以合理地縮減進(jìn)水點(diǎn)數(shù)量，實(shí)踐證明單點(diǎn)進(jìn)水可以有效控制水壓，控制位置，但是多點(diǎn)進(jìn)水的情況下可以更安全，可以在事故多發(fā)斷進(jìn)行多點(diǎn)進(jìn)水，這樣可以更好地處理緊急事故，有助于對(duì)管網(wǎng)分區(qū)供水進(jìn)行有效地管理。

3.2.4 確定管網(wǎng)區(qū)域邊界

在給水工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H的地形以及高度差的變化，根據(jù)供水距離和供水廠的能力，壓力的分界線等數(shù)據(jù)，對(duì)于管網(wǎng)區(qū)域邊界有著重要的影響，因此應(yīng)該綜合考慮到這些因素的影響，在實(shí)際工程實(shí)行過(guò)程中應(yīng)該對(duì)相應(yīng)的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)處理。

3.2.5 優(yōu)化調(diào)整區(qū)域方案

在市政給水設(shè)計(jì)中，對(duì)于管網(wǎng)分區(qū)方案在制定之后，還應(yīng)該進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于給水工程進(jìn)行模擬演示，使得方案可以不斷優(yōu)化，找出方案中不合理的地方及時(shí)改正。在實(shí)際優(yōu)化貴哦成中，應(yīng)該以管道、閘斷設(shè)置都作為檢驗(yàn)的重點(diǎn)，在優(yōu)化過(guò)程中要充分考慮到管網(wǎng)中的死水對(duì)水質(zhì)的影響，從而在輸水過(guò)程中可以施加壓力，使得管網(wǎng)末端的水可以流動(dòng)，設(shè)置必要的排水設(shè)備。

3.2.6 市政給水管網(wǎng)應(yīng)采用節(jié)水技術(shù)

在市政給水工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)該充分考慮到節(jié)水的理念，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的理念，盡量減少建筑用水，使得水資源的利用率可以提升，在水流過(guò)程中盡量可以通過(guò)節(jié)水設(shè)備和疊壓供水的方式來(lái)進(jìn)行節(jié)水。比如，某城市在進(jìn)行給水設(shè)計(jì)過(guò)程中，積極選擇節(jié)水材料和節(jié)水設(shè)備，在實(shí)際供水過(guò)程中，不采用傳統(tǒng)的蓄水池，而是將水廠和用戶用水組成嚴(yán)密的系統(tǒng)，防止水污染，將地?zé)崮芎吞?yáng)能等可再生資源進(jìn)行建筑用水中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用，降低建筑的耗能。

3.3 工程案例

某城市在市政給水設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于建筑整體共有26層，每層3m，市政管網(wǎng)的壓力為30m，因此，在實(shí)際市政管網(wǎng)分區(qū)過(guò)程中應(yīng)該結(jié)合分區(qū)原則以及工程的實(shí)際要求，可以分為10m，2m分層，在此以上都為4m，網(wǎng)管壓力都在0.35MPa，最大不能超過(guò)0.45MPa，每個(gè)層都在10層樓以內(nèi)，而市政管網(wǎng)的壓力在30m，因此可以確定這樣的方案，一層到流程可以直接供水，7層到16層為第二層可以供低區(qū)，17 層到26 層可以作為第三層進(jìn)行供高區(qū)，這樣可以達(dá)到理想的效果，保證用戶的正常穩(wěn)定用水。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上，在市政給水設(shè)計(jì)過(guò)程中，輸水方式和網(wǎng)管分區(qū)方案在選擇過(guò)程中，對(duì)于整個(gè)給水工程的穩(wěn)定性和安全性有著直接的影響，在實(shí)際選擇方案過(guò)程中，還應(yīng)該結(jié)合經(jīng)濟(jì)因素，技術(shù)因素等，結(jié)合供水廠與城市的距離、供水路線等進(jìn)行網(wǎng)管分區(qū)的劃分，使得城市供水不僅可以穩(wěn)定安全，還應(yīng)該保證經(jīng)濟(jì)效益，保證水資源利用率的提升。