论我国室外给水管道工程设计方案

来源:用户上传      作者: 马 威

　　室外给水管道在我国各地都有使用,其不同的设计对其所在的场所都用着不同的作用。在日常生活中,对居民的影响也是极大的,其设计程序还包含着不同地不同设计的综合考虑。另外,室外给水管道工程的设计方案也给排水工程中的主要内容之一。
　　
　　一、室外给水管道设计程序
　　
　　在开始工程设计前,首先应对与该工程相关的技术资料进行收集整理。根据工程所在地点,对该地点的水文、地质、地理、气候等资料及日后的发展潜力进行了解,确定该工程什么地方需要给水,并根据国家设计规范规定或有关设备的技术要求进行用量计算,并计算出管径。同时了解各用户之间相互关系,如用水是否是同一水质,排水是否可以排入同一下水道,是否有重复使用的可能等。如工程是对旧管道更新改造而进行的设计。在新管道定线前,应结合当地水司及原管道竣工图,深人现场对照清楚旧管线及分支管线的位置,做好记录,以备参考。
　　根据收集的技术资料,确定该工程的设计方案,画出草图,并进行技术经济方案比较。根据草图及技术计算,列出材料,设备、附件规格,用量清单,以及安装说明和技术要求等,同时根据使用要求对管材、设备及各种附件进行合理选择。
　　
　　二、输水管的布置原则
　　
　　1、保证供水安全,管线最好沿现有道路或规划道路敷设,尽量做到管线最短。
　　2、管线尽量避免穿越河谷、铁路。
　　3、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。
　　4、输水管线的根数即单线或双线应根据给水系统的重要性、输水量大小、分期建设安排等因素全面考虑。
　　5、允许间断供水或水源不只一个时,一般可设一条输水管,不得间断供水时,一般应设两条,当采用两条输水管时,其间须有连通管。
　　6、新设计的管道线,一般不占据原旧管线的原有位置,新旧管线之间要有以上的间距。并且要根据原管道连接的分支管预留管件。这样在新管线敷设过程中不至于必须拆掉旧管线,从而保证旧管线能正常供水,直至并网施工全部完成以后,再彻底废除旧管线。
　　7、在交通密集、道路横断面较宽路段规范规定大于以及市区输水中线管径较大的路段,应考虑铺设复线。
　　8、配合市政工程道路改造,将管道设计在车道下,如果给水管线布置在车道下,要尽量减少在车道上砌井。除必不可少的干线闸阀、排气井外,像分支管阀门、消防拴井尽量设计在人行道上。
　　
　　三、管径的确定
　　
　　管径确定时应考虑远近期结合,同时照顾经济性和可靠性。管径确定涉及设计供水量及经济流速的确定。
　　设计供水量根据下列各种用水确定:
　　(1)综合生活用水:包括居民生活用水和公共建筑用水。根据居民生活用水定额或综合生活用水定额及最高日时变化系数综合分析确定。
　　(2)工业企业生产用水和工作人员生活用水:生产用水量根据生产工艺要求确定;工作人员生活用水量(含淋浴用水量)根据车间性质确定。
　　(3)消防用水:消防用水量、水压及延续时间等根据现行有关规定确定。
　　(4)浇洒道路和绿地用水:根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。
　　(5)未预见水量及管网漏失水量:按最高日用水量的百分比计。
　　应综合考虑管网造价与经营费用,确定经济流速,从而确定经济管径,使管网造价与经营费用之和为最小。设计时常采用平均经济流速来确定管径,当D=100-400mm时,平均经济流速取0.6-0.9m/s;当D≥400mm时。平均经济流速取0.9-1.4m/s,大管取大值,小管取小值。
　　
　　四、管材选用
　　
　　设计时应结合各种管材的特性做到管材选用经济、合理。埋地管道长年累月承受输送液体内压、泥土及地面荷载的外压、高温变化引起的拉伸应力以及地基的不均匀沉降等产生的综合应力,还要承受水锤冲击力,因此管材首先应有足够强度。同时结合建设要求做到经济合理。
　　室外给水管道常用管材有承插式给水铸铁管、球墨铸铁管、焊接钢管、镀锌钢管、预应力(自应力)钢筋混凝土管、玻璃钢管、塑料管、复合管等。
　　(1)承插式给水铸铁管:具有较高的机械强度及承压能力,有较强的耐腐蚀性,接口方便,易于施工。其缺点在于不能承受较大的动荷载及质脆。按制造材料分为普通灰口铸铁管和球墨铸铁管,较为常用的为球墨铸铁管。
　　(2)钢管:其优点是耐高压、耐震动、薄而轻及管节长而接口少,缺点是易锈蚀影响使用寿命、价格较高,故需做严格防腐绝缘处理。钢管一般用于管径要求大、受水压力高路段,及穿越铁路、河谷和地震区等管段。
　　(3)预应力和自应力钢筋混凝土管:优点是抗渗性和耐久性能好,不会腐蚀及腐烂,内壁不结垢等,缺点是质地较脆易碰损、铺设时要求沟底平整,且需做管道基础及管座,常用于大型输水系统。
　　(4)玻璃钢管:指玻纤维增强树脂塑料管,这种管材优点在于重量轻,抗腐蚀,安装容易,缺点是刚度小,管道基础要求较严。大口径玻璃钢管在源水引用管道上使用较多,而在供水管网中使用较少。
　　(5)塑料管:其优点在于具有表面光滑、输送流体阻力小、耐腐蚀、重量轻、接口方便等,缺点在于质脆、易老化。主要有硬聚氯乙烯管(uPVC),聚乙烯管(PE)等。
　　(6)复合管:室外给排水工程中常用的有镀锌钢管衬塑复合管、孔网钢带塑料复合管。
　　(a)镀锌钢管衬塑复合管:镀锌钢管衬塑有两种方式,一种是内喷衬聚乙烯,另一种是热镀锌钢管内经特殊过盈级配合工艺,复合挤压聚乙烯、聚丙烯管,目前国内均有此两种方式的产品,前种衬涂层不易粘牢,不易衬匀,容易分层;后一种方式效果较好,而管件取内喷衬聚乙烯。
　　管材组装也有两种方式,一种是通常壁厚的热镀锌钢管及管件,内挤压聚乙烯管或喷衬聚乙烯层后,仍套丝连接,价格较贵;另一种是薄壁热镀锌钢管及管件,内经特殊过盈级配合工艺,复合挤压聚乙烯管或喷衬聚乙烯层,管材不套丝,采用快速接头工艺,管道装拆快捷,价格低廉,综合价格类同镀锌钢管,有良好的适用前景,但管外壁及管端面的防腐问题没有根本解决。
　　(b)孔网钢带塑料复合管:是以高密度聚乙烯为基体,以冲孔后的冷轧钢带焊接而成的网状钢管为增强体,经挤出成型连续复合而成,内外壁塑料通过金属骨架上的孔形成一体。它具有钢管的机械强度,又具有塑料管的耐腐蚀性,可适用于DN≤200mm的配水管道及室内冷水主立管道上使用。此类管材安装时,切断的端面应作严格的防锈处理,但在今后管道不停水引接分支管时,孔口切面锈蚀问题就无法处理,这将是此类管材应用中的弱点。
　　
　　五、埋设深度的确定
　　
　　城市管线综合规划一般都本着“有压让无压”的原则。规划部门在管线交叉时,喜欢将给水管线深埋,而水司在满足冰冻和荷载的情况下,出于维护和造价的考虑,喜欢浅埋。在实际工作中,市政地下管线越来越复杂,给水管线在不断穿越其他管线后,可能会造成给水管道频繁的上下起伏。不仅会增加很多的排气、增大水头损失,还可能增加隐患点。所以在管线穿越障碍时,尽量从垒段角度综合考虑,局部上返还是下返,少陡峭变化,多平缓过渡,少一些曲折,多一些顺直。

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