市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区

国宝毅

哈尔滨工业大学建筑设计研究院

摘要：输水方式的正确选择以及管网的正确分区，是市政给排水设计中最为重要的两项内容。这两方面内容如果能够设计好，市政给排水工程将会发挥非常大的作用。本文正是从这两方面对市政给排水设计进行了研究，希望有所帮助。

关键词：市政给排水；输水方式；管网分区

市政给排水设计涉及到多方面内容，输水方式的选择就是其中之一。恰当的选择输水方式，能够保证给排水系统运行起来安全有效，不会影响城市居民的日常供水。此外，管网分区正确与否也直接关系到给排水系统运行效果高低，如果管网分区不够科学，给排水系统运行时，很有可能会出现故障，影响运行效率。

1、市政给排水设计中输水方式的选择

1.1输水方式种类

一般而言，城市输水方式不只一种，否则难以达到城市运行需求，所以设计者通常会将几种方式结合起来一起应用。现如今，市政给排水设计中输水方式主要有三种，分别为重力流输水方式、压力流输水方式、两者相结合的输水方式。重力流输水方式对地形地质情况有比较高的要求，另外，两地水位地势高度差要能够承受输水管线水头损失，否则不能应用此种方式。设计实践中，供水厂水池水位没有高过水源水位时，通常会选择此种方法。重力流输水方式主要原理是借助重力而调整气流与水流，最终实现供水。压力流输水方式一般应用在无法自流的地方。在无法自流的位置来引用此种输水方式，不仅能够减少施工造价成本，还比较方便。由于城市都具有一定的规模，因此不可能只应用一种输水方式。

1.2选择方法

在确定输水方式之前，要确定供水水源，供水流量供水距离和水源水位和水厂水池水位如果选用的是重力流输水，首先地形要在山区城市，选择最短路线，满足高差大且利用水位的高差，输水管径要能够满足在输水最大流量中，地形坡度大于等于水利坡度如果重力流输水管线的地形高差过大时，就要在合适的位置安装减压阀或者跌水井；在加压输水的情况下，要通过经济技术的的比对，将压力输水管分级，单独泵站组成输水系统，并根据实际情况调整加压泵站的位置增加级数和增压方式。

1.3输水方式中过河的解决措施

1.3.1架空过河

市政给排水输水方式选择时，时常会遇到河流，为了不影响正常输水，设计者通常都需要进行过河处理。架空过河是其中的一种方法。架空简单的说就是将管道依附于过河桥梁，管道完全依照桥梁具体走向来进行敷设，直接穿越。此种方法应用时，最需要解决的就是管道直径问题。管道直径如果比较大，管道内部水压也会比较大，此时就会对桥梁承重能力产生不利影响。因此如果设计者最终决定选择此种过河方式，需要与桥梁设计部门进行联系与沟通，得到同意后，才可以敷设管道。

1.3.2埋设过河

设计者通常通过倒虹吸过河法来实现埋设过河，具体来讲，就是在河底首先敷设两根管道，而后设计检修井，借助管道支墩来达到管道过河的目的。此种方法的运用，最需要注意的问题是管道过水能力，为了保证管道运行安全，管道过水能力必须高于设计的70%。此外，管道埋设深度的确定也至关重要，深度的确定直接关系到挖沙深度，因此设计者要多加注意。一般情况下，管道敷设位置与河床底部距离非常近，如果有可能直接敷设到河床岩石层上，以便管道支墩。河底埋设过河方式对管道材料材质要求非常高，管道材料必须具备抗腐蚀性，否则长时间着侵入到水中，管道会非常容易被腐蚀，将会影响给排水设施的应用。

2、市政给水管网分区设计内容

2.1确定区域系统阶层数。在分区系统的划分中，合理化进行配水是第一阶层的功能，空压减漏以及改压体质是第二三阶层的功能。现如今，两阶层的分区系统是我国现阶段市政供水官网系统所采取的。通常情况下，供水分区的阶层分类是由供水管网的资金以及规模大小来决定的，在对当地的实际情况进行考虑之后，需要对此进行分阶段的实施。

2.2区域规模划定。在对供水管网进行分区之后，要保证水压的均衡，同时的要满足用户对水压的要求。为了减少事故发生率，减少漏失量，也为了节能，要尽可能的实行低压供水方案在一定范围内区域水压是可以控制的，该如何确定供水区域规模？在对这个问题进行确定的时候，首先需要考虑的是地形标高差以及区域内地形，其次是要在规模划定的时候综合考虑到工业用水的情况以及进水点的位置，除此之外，还要对费用的支出以及分区主要管道的管径流量进行考虑。最后为了方便日后的查询分析，还要记录下来流量以及漏失量。

2.3位置和进水点数目的确定。为了减少意外事故的发生，增加供水安全的可靠性，需要测定水压的流量以及控制，这是范围是在进水点数目所控制的区域内。一般来说，单点进水的时候最有利于进水管的位置以及水压控制点的确定。而多点进水主要适用于经常发生事故的多发地区的用水安全。如果进水点数目的设置是在一个范围较小的区域的时候，需要经过多次的水利模拟实验来得出进水点数目以及位置。

2.4管网区域边界的划定。从整体上来看，地面的高度、用户所需要的用水类型以及现行供水厂的供水能力等多种因素都在进行供水管网区域规划的时候需要综合考虑的。

2.5方案优化规整。在确定市政供水官网的分区之后，需要对供水分区方案的合理性进行检验。为了使得供水分区方案更加完善，需要进行模拟计算以及检验，一步步分析研究供水设施，这些供水设施是为了对各个输水管道以及部分管道进行改造优化的时候设置的。这样能够减少死水的现象出现在供水管网内，将排水的设备安装在供水管网管道的末尾，并且将之设计成环状。

2.6新型水设备节水的应用。市政工程中多采用叠压供水设备进行供水。供水管网的叠压供水方式与传统供水方式相比，具有其他供水方式无可比拟的优势。首先叠压供水方式可以摒弃传统供水方式中的蓄水池，这样一来能够节省成本。其次是供水厂、用户与叠压供水三方的水龙头相互链接形成一个严密封闭的供水系统，减少了蓄水池供水中出现的二次水污染。在城市建设条件具备的情况下，采用叠压供水要选用太阳能、地热能或风能、水能等可再生资源用于建筑热水供应，充分利用不同热源的功能，促进水资源的自然循环。

3、结语

综上所述，可知市政给排水设计时输水方式的选择，需要结合当地情况，同时还需要考虑经济情况。如果当地经济水平比较高，完全可以实现长距离输水，设计人员就需要考虑到重力输水以及技术方面的问题。相对于输水方式的选择，管网分区设计者只需要对成本进行考虑。设计人员通常会选择应用模型来对其所花费的全面费用进行估算，设计出方案后，进行经济技术对比，选择出性价比最高的方案即可。

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