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关于城市供水管网工程设计探析摘 要:作者结合市政给水工程设计项目和施工实践工作经验,就市政输配水管网工程设计中的设计要点和着重注意因素谈谈自己的体会、心得。 关键词:管网;工程设计;优化设计 1 概述 随着城市现代化进程的加快及人民生活水平的提高,对供水量的需求也越来越大,同时城市区域用水功能的细化,对水质的要求也越来越高,作为城市血脉的供水配套管网工程尤为重要,不仅投资巨大,并关系到供水运行中的经济效益、供水可靠、水质安全,是一个关系千家万户的民心工程。同时城市供水管网是一个复杂的系统工程,由多座净水构筑物和多级输配水管网构成,任何环节的不合理因素到会导致资金浪费,并造成不必要的社会不良影响。所以必须在净水厂设计和管网规划阶段,进行合理的分析、优化规划设计,切实达到经济效益最佳、供水条件最合理、水质安全最可靠的设计效果,是我们作为工程技术人员必须考虑和研究的课题。 2 设计基础资料 对于一个市政给水管网设计项目,基础资料收集是设计工作的首要任务,直接关系到工程的走向、投资及其合理性。设计的主要基础资料主要包括原有的地下管线综合资料、用水需求及变化情况、现有的施工工艺、工程材料情况等等。作者认为,在实际的操作中,重点与难点为地下管线综合资料与用用水需求及变化情况。表现在: 在目前的城市基础设施资料中,地下各类管线的管位、埋深、管材等图文资料记录很不详细,出现局部管线信息不准确、更新不及时的情况;同时随着城市规模的扩建、发展,地下市政工程管线纵横交错,日益复杂,各市政职能单位各司其职,只收集、管理本行的管网图文信息资料,没做到综合的地理信息管理系统,在实际的给水管网设计项目中,经常出现地下管线资料不准确,导致方案变更、施工延期、等系列问题,产生不可弥补的经济效益损失、社会效益影响。 由于现今城市的人口流通性大,用水量变化也比较大,设计时需充分考虑流动人口对用水量造成的变化情况。以中山市古镇镇为例,由于流动人口变化大,用水量变化比较大。在工业园或部分出租房集中的地方,用水量远大于规范中的数据。同时,用水的时间性变化比较大,如:古镇镇春节期间的供水量只有平时的60%。作者认为,设计时,需重点考虑设计范围内的出租行业与工业园的分布情况,并考虑人口流动造成的用水量剧减或剧增的情况。 做好设计前期的调查摸底工作,是一个供水管网设计项目的必要条件。同时还要注意地区性的政策处理实施原则、行政供水区域信息、地区自然条件以及地质资料的收集,做好规划衔接、近远期综合分析,优化设计方案,做到合理性、可靠性。 3 市政供水管网优化设计 3.1 供水管网的布置形式选择 供水管网的布置形式主要有树状管网、环状管网、混合管网。现行的城市供水管网形式大体按供水性质、供水区域、供水规模来确定供水形式。一般情况下,小规模居民区、小型工业厂区可按树状管网布置;较大规模的居民聚集区,大型工业园区采用环状管网布置:对于城镇、片区供水应采用混合状管网供水,以确保供水安全可靠。事实上,在城市发展的过程中,树状管网逐步连接成为环状管网,形成中心区域布置环状管网供水,以树状管网向四周延伸的混合状供水形式。在初步的城镇供水管网设计中,为了便于管理需要,作者建议:DN100以下的管尽量布置成树状管网,工业区或用水量变化比较大的区域尽量布置成环状管网。 同时,在快速发展的现代化城市建设中,现状城市供水管网系统存在二种较为普遍的供配矛盾。 ① 己实施引水工程,净水厂供水能力富余,但现状管网输水能力不足,供配水管网不配套,管网改扩建尚未到位的情况;② 供配水管网改扩建已经逐步实施,但净水厂供水能力不足,用户给水不能得到可靠保证。既要做到供水安全可靠,又要节约工程投资,如何解决两者之间的矛盾,必须合理设计输配水管网的实施方案。作者认为,供水管网设计方案应因地制宜,应结合当地的发展重点、投资方向、城市规划,并结合供水近远期规划,配合城市建设,做好供水区域划分。对于第一类矛盾,设计应先着重实施输水干管的改扩建,闭合净水厂间的主干线环状管网,形成输水大环网,以提高城市供水的整体转输能力,做到各分区供水的水压、水量的均衡;再通过城市分区纵横支输水管相接,确定重点解决、分步成环、逐步完善的树支网和环状网相交的战略方针。对于第二类的矛盾,重点做好净水厂的改扩建工作的同时,应结合城市用水高低峰变化,先建清水池,增加调节水池的容量,暂缓供配水矛盾。在净水厂选址时,应利用城市特有的地形高位差,合理布置净水厂、清水池,有效缓和两者之间的矛盾,为城市提供安全可靠的供水网络,合理节省工程投资。 3.2 供水管网优化设计 在城市管网布置时,应考虑供水高速转输管道设置,高速转输管道只与供水干管连接,不与城市配水管连接,可使高速转输管