浅谈新建城区给水管网优化设计

来源:用户上传      作者:

　　中图分类号：TU29文献标识码： A 文章编号：
　　摘要：城市给水系统是城市生活的生命线，在人民生活中占有重要的地位，因此给水管网工程规划设计必须从整体出发，从全局出发全面考虑筹划，文章结合实例，针对新城区给水管网优化设计进行了分析。
　　关键词：新城区；给水系统；管网设计
　　Abstract: urban water supply system is the lifeline of city life, in the people's life has important position, so the water supply pipe network engineering planning and design must start from the whole, comprehensive consideration planning from the overall situation, based on the examples, in view of the new water distribution network optimization design was analyzed.
　　Keywords: new district; Water supply system; Pipe network design
　　
　　
　　随着我国城市化进程和工业的日益发展，管网优化技术在工程实践中运用不仅能节省大量的资金，而且还能改善整个管网的水力条件，将产生巨大的经济效益和社会效益。城市给水系统由取水、净水和输配水三个子系统组成，输配水管网是城市供水系统的重要组成部分，它担负着把水安全可靠地输配到用户，并满足用户对水量、水压和水质的要求。给水工程建设中，输配水管网的投资占整个给水工程投资的60％、80％，而且还涉及每年庞大的能量消耗，同时管网的运行状态还影响着供水水质。因此，对给水管网技术经济合理的进行设计，对管网进行统一规划、合理布局、合理选择管径、布置泵站，以期达到降低投资，节约能量和保证安全供水的目的，对提高供水系统的经济效益和社会效益有着重要的意义。
　　1 城市管网的现状分析
　　对于地形比较平坦的城市，管网的规划和布置相对来说较为简单。但是，对于地形高差偏大的城市，若采用统一供水，会使环状网的平差难度增大。由于管网各部分地面标高相差太大，容易造成低区管内压力过高，发生爆管及管件损坏；而高区则会出现管网压力不足，甚至不能将水供至最不利点。若采用分区供水，会涉及到如何制定分区的界限，各区之间水量如何统一协调，平差很难收敛问题，这也是在进行给水管网布置时所想要考虑的。对于供水发展历史较长的城市，考虑编制管网规划时，可将城市管网分成新区管网和旧城管网改造两个部分。
　　随着城市供水管网的更新、改造和扩建，某些城市的管网压力分布不均的问题日益突出，即当输配水管线较长时，在管网中产生较大的沿程水头损失，为了维持管网末梢服务压力，势必提高水厂的出厂压力，以至在管网前端服务压力过高，造成区域之间的水压差过大，在高压区供水能力浪费，漏水严重，甚至可能出现爆管，但如果降低出厂水压，又满足不了低压区的用水要求。鉴于这种情况，可以采用管网中途加压，于高、低压区间的输水干管上增建加压泵站，对管网水压进行局部提升，在满足用户用水需求的前提下，尽可能降低加压泵站前段的运行压力，从而降低运行电耗，特别是在前段地区沿程流量较大的情况下，节能潜力更大。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达到节能的目的
　　2 新建城区给水管网布置原则
　　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。
　　3 新建城区给水管网的优化布置
　　3.1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％，管线埋藏干地下，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。
　　3 2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的要点如下：
　　输水管定线：
　　①线路简短，保证供水安全，造价经济，尽可能沿公路敷设，少占农田，不占良田。②尽可能避免穿越铁路、公路、河流、沼泽、山谷等障碍物。③输水管的走向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。④输水管尽可能充分利用地形条件，优先选择重力流输水。⑤不得间断供水工程，输水管要设两条或两条以上。⑥输水管应有一定的坡度，在输水管的高处要设排气阀，在低的地方设泄水阀。⑦输水管的选择应考虑远近结合，分期结合。
　　干管定线：
　　①干管的布置要考虑水源、水塔等位置，应符合城市路网规划要求，沿原有道路和规划道路敷设。②干管尽可能地布置在较高的位置，保证对附近用户配水管中有足够压力，增加管道的供水安全性。③干管的间距根据街区情况，采用500～800m，干管隔一定距离设横跨管，其间隔考虑在800～1000m左右。其作用是保证关闭一些阀门时，能够供水。④在干管上充分考虑配水管的设置，留有接口。干管的布置也要考虑未来的发展，分期建设。在管线上要设附属设备，如闸阀（用来调节水量、检修），消火栓。
　　3.3 改扩趁管网的现状分析
　　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。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-3210669.htm