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浅谈城市给水管网布置及优化设计摘要：管网布置与优化设计是一个复杂的优化问题。文章针对优化设计涉及到的各个方面进行了论述，并对一些具体内容进行了探讨，对某给水系统进行合理的规划和优化设计，以期能达到设计最优化的目的。 关键词：给水管网;规划;优化设计;输水管 一、城市给水管网布置原则 做好管线布置的方案比较是进行新建、改扩建管网优化设计的关键。对改扩建管网的布置应尽量利用原有管道，增设新管道，以管网改造为主。抓住管网改造的时机，有步骤地对低压缺水区进行改扩建，增设新管道或增大原有管道的管径，更换年久失修或过水断面明显缩小的管段，达到提高供水效率的目的，增强管网运行的安全可靠性。根据规划，结合原管网道路下埋有多种管线的实际情况，对管网进行改扩建时的管线布置应按以下原则进行：一是摒弃原有的严重老化、漏损的管道，采用新管代替；二是管网改造尽可能采用耐压性较好、抗腐蚀性较强的管道，以减少管道事故；三是管网改造应有利于降低运行成本，避免对水质造成二次污染；四是新管敷设尽量和原管道走向一致，以减少勘察和施工费用，同时便于和已建管段衔接；五是新管敷设应和改造的街道走向一致；六是考虑远、近期管网的有机结合。 二、给水管网的优化布置 （一）给水管网布置 给水管网规划、定线是管网设计的初始阶段，其布置的合理与否直接关系到供水运行的合理与否及水泵扬程的设置，对工程投资和管理维护也有很大影响；管网规划与布置是管道系统规划中的关键部分，管网工程投资巨大，一般占管道系统总投资的60%~80%，管线埋藏于地下，从而使资金浪费、供水不合理等问题不易曝露，存在的隐患较多。因此，为了彻底消除这些不合理因素，必须在管网规划和设计阶段，进行合理的规划和优化设计，并进行系统的现状、近期和远期的水力模拟校核，以期能达到设计最优化的目的。随着城市的发展，作为城市基础设施的供水事业的发展将日益显现其重要的作用。而在供水发展规划中管网规划的科学性日益重要，需要在规划的制定过程中不断探索，使管网布局更合理。所以，在进行城市管网布置时，除满足基本要求之外，还应充分考虑地形及地质情况采用统一供水或采用分区分压供水，在管网中可设置加压泵站及高地水池，优选重力流输配水以节能。 （二）管网定线 管网定线取决于城市平面布置，供水区的地形，水源和调节水池位置，街区和用户特别是大用户的分布以及河流、铁路、桥梁等的位置等。所以，管网定线时需要考虑输水管定线与干管定线的设计。 （三）改扩建管网的现状 随着我国给水事业的迅速发展，各地城市给水管网均具规模，城市给水管网在其新建成的一定时期内，其供水能力是可以满足用户用水要求的。但随着人口增长和生活水平的提高，城市用水量急剧增长，给水管网供水能力逐渐不能适应用水量增长的需要。 （四）改扩建管网的管线布置 做好管线布置的方案比较是进行改扩建管网优化设计的关键。对改扩建管网的布置应尽量利用原有管道，增设新管道，以管网改造为主。抓住对管网改扩建的时机，有步骤地对低压缺水区进行改扩建，增设新管道或增大原有管道的管径，更换年久失修或过水断面明显缩小的管段，达到提高供水效率的目的，以及增强管网运行的安全可靠性。 三、给水管网的优化设计 城市给水管网是由大大小小的给水管道组成的，遍布整个城市的地下。根据给水管网在整个给水系统中的作用，可将它分为输水管和配水管网两部分。 （一）输水管设计 从水源到水厂或从水厂到配水管网的管线，因沿线一般不接用户管，主要起转输水量的作用，所以叫做输水管。有时，从配水管网接到个别大用户去的管线，因沿线一般不接用户管，所以，此管线也叫做输水管。因此，输水管有原水输水管和清水输水管之分，对输水管线选择与布置的要求 (1)应能保证供水不间断，尽量做到线路最短，土石方工程量最小，工程造价低，施工维护方便，少占或不占农田。 (2)管线走向，有条件时最好沿现有道路或规划道路敷设，以便于进行施工和管道维修。 (3)输水管应尽量避免穿越河谷、重要铁路、沼泽、工程地质不良的地段，以及有洪水淹没的地区；若无法避免时，必须采取有效措施，以保证管道能够安全输水。 (4)选择线路时，应充分利用地形，优先考虑重力流输水或部分重力流输水。 (5)输水管线的条数(即单线或双线)，应根据给水系统的重要性、输水量大小、分期建设的安排等因素，全面考虑确定。当允许间断供水或水源不只一个时，一般可以设一条输水管线；当不允许间断供水时，一般应设两条，或者设一条输水管，同时修建有相当容量的安全贮水池，以备输水管线发生故障时供水。 (6)当采用两条输水管线时，为避免输水管线因某段损坏而使输水量减少过多，需要在管线之间设连通管相互联系，并装设阀门。连通管直径可以与输水管相同或比输水管小20％～30％，以