市政给排水输水方式及管网分区探索

市政给排水输水方式及管网分区探索

李湧

中国市政工程华北设计研究总院有限公司  天津   300000

摘要：给排水系统作为城市有序运作的基础，直接关系到人们日常生活质量，所以市政给排水设计要求相关部门及人员对城市用水网络进行全面分析与科学设计，重视输水方式的灵活选择与管网分区的科学设计。因此，为提高城市供水质量，避免水资源的浪费，研究给排水设计输水方式选择和管网分区设计要点是必要的。

关键词：给排水设计；管网分区；输水

1探究给排水设计中的输水方式

1.1具体输水方式

由于当前城市发展、建设水平较高，所以给排水系统结构、部署较为复杂，输水方式也灵活多变，就目前而言，给排水设计中常用的输水方式主要有三种，分别为压力输水、重力输水和混合输水。

1.1.1压力流输水

压力流输水方式主要通过施加压力完成输水工作，施加对象为水源，使其在压力的作用下改变位置，以此满足水资源输送目的。在该输水方式下，需要布置相应的加压设施，多数部署在水源附近，结合当地市政输水需求和实际情况合理设计、调整水压数值和相关数据，确保其满足输水要求。需要注意的是，压力流输水方式下要谨慎选择管道材料材质，这是因为压力输水会给输水管道带来一定压力，为使输水管道安全、稳定运作，应注重材料的合理选择。

1.1.2重力流输水

重力流输水主要利用水资源的自重，通过发挥城市地形、地势优势特点，让水源在自重的前提下进行输水工作，从本质上来看，时间重力转化为输送水源的动能。在给排水设计工作中，重力输水方式要因地制宜，即当地要具备相对应的地势、地形条件，以此实现水资源的顺利运输。

1.1.3混合输水

在当前给排水设计中，混合输水方式较为常见，简单来说，这种输水方式有机整合了重力输水和压力输水，糅杂了其优势特点，能够进一步满足给排水设计网络、管道基础、具体需求和实际情况等方面，实现输水方式的设计优化，设计与输水流程也更为灵活。

1.2科学选择输水方式

1.2.1长距离输水方式

虽然我国幅员辽阔、地大物博，从整体上来看具有十分丰富的水资源，但是从地区的角度来看，水资源分布不平均，外加存在不同程度的环境污染问题，可应用水资源处于紧张状态。因此，为有效缓解地区用水需求，充分供应地区区域用水量，需要采取长距离输水方式，由于输水距离较长，因此在给排水设计过程中，需要严格落实安全质量要求，综合考虑不确定因素，以此保证给排水设计方案的可行性。在实际设计过程中，应做好管体结构设计，包括顶管设计、管体部分设计等，以此提升后续给排水工程建设质量，实现水资源的平稳运输。除此之外，在长距离输水管线中，往往会存在较多空气，进而影响输水效率，因此，应根据实际情况采取相应的有效措施，比如设置空气阀等，从而提高输水效率。

1.2.2山区重力输水

在给排水设计过程中，输水方式方面的选择有可能涉及山区输水，在该情况下，设计人员应对山区地势、自然环境和地形等一系列因素进行全面、细致的勘察与了解，以此为基础选择合适的输水方式。城市环境与山区环境进行对比，可见山区有着更为陡峭的地形，高度差比较大，可以满足重力输水的要求和条件。若是重力输水管线具有较大的高度差，需要设计相应的减压阀；若是水区和水源之间的高度差较大，则要合理划分压力输水管等级，并在输水管线的末级设置泵站，依托于多级别输水系统确保给排水系统稳定、安全运行。此外，对比分析技术性、经济性，确保输水管道增压方式、加压泵站所设位置科学、合理。

1.2.3输水过河方式

在给排水设计过程中，较为容易遇到输水管网需要过河的情况，一般出现在特殊地形等场景下，这时可采取两类设计，一是架空过河，二是河底埋设过河。开展架空过河设计时，应充分发挥现有桥梁的功能作用，即顺着桥梁进行输水管线的铺设，以此实现输水管道的架空。但是需要注意的是，桥梁设计、施工均需要考虑受力性能，所以该设计工作最好与桥梁相关作业一同进行，若是条件不允许，则要以桥梁实际情况和水资源运输需求为基础，在不影响桥梁受力性能的前提下进行输水设计，同时根据现行标准严格控制输水管道直径、尺寸和压力，从而确保给排水设计方案科学、合理。开展河底埋设过河设计时，主要是将输水管道设计在合适的河床位置，注重输水管道材质选用，要具备较强的抗腐蚀性能，避免河水长期浸泡对输水管道造成的腐蚀和损耗，确保输水管道中的水质安全。

2研究给排水设计中的管网分区要点

2.1科学明确区域边界、阶层

在开展给排水设计工作时，应明确管网分区的影响因素，主要是城市供水的地形高度、住户所需以及供水厂供水能力等，所以，在开展管网分区设计工作时，应综合考虑众多影响因素，科学划分管网区域边界。比如，在开展给排水设计工作时，确定管网分区方案的同时选定管网边界区域，并对已经选好的区域进行阶段性划分，结合当地现有的输水影响因素制定合理的管网分区方案。为确保方案质量，设计人员应充分了解整个区域的建设情况，以此为方案制定奠定良好基础。

2.2确定规模和管网边界

在满足区域用户用水需求的前提条件下，给排水设计人员应对管网布置长度进行严格控制，工作中尽量减少其长度，以此实现对管网水压的有效把控，进而降低甚至避免因管网压力过大带来的管网事故，并实现低压供水设计目标。在规模确定过程中，给排水设计人员应对城市供水高差、地形等因素进行充分考虑，相对准确的掌握输水管道的损失，以及工业用水量的实际情况，立足于管道流量损失率的分析结果确定其具体规模。除此之外，综合考虑工业用水情况，准确记载水的流失量和流入量，并结合当前时代特点，有效结合计算机技术，设计与后续建设过程中不得对制定出的《总体划定》进行随意更改，同时加快当地绿地建设，连接和贯通城市内外绿地，从而实现区域规模的有效、准确划定。

2.3确定进水位置、进水点

在确定进水位置和进水点时，应围绕供水稳定性目标，在合理的情况下尽量减少进水点数量，从目前发展现状来看，进水点主要分为两类，一是单点进水，能够很好的控制进水位置，二是多点进水，能够为事故多发区用水安全提供保障。若是区域较小，那么小范围的进水点数量就可以控制在2个，一方面确保进水位置控制良好，另一方面为防止突发事件，及时满足较大用水量需求，以此满足用户用水需求和后期维护需要。除此之外，为降低意外事故的发生概率，应加大力度开展安全设计与建设，定期测量水压情况，确保其流量和压力控制满足运输标准，需要注意的是，测量范围要保持在进水点数目的区域中。由于单点进水是水压控制工作的最佳时期，所以在进水点构建过程中，其数量要比区域内最小范围要少，同时落实规范的水利模型模拟实验，从而保证进水点位置、数量的科学合理性。

2.4完善分区方案

在对分区方案进行完善时，设计人员仍需要对当地特定环境、地势特点等实际情况与需求进行综合考虑，合理优化管网分区，降低整体成本。在具体完善过程中，应从多个角度进行，包括输水管道，排水管道和闸断等方面的设计，为保证供水安全性，优化设置管网分区方案，尤其是相关技术。除此之外，落实合适的植物配置设计，注重其季节性和层次感，尽可能配置好灌木和开花类植物等等，同时要关注层次变化的舒适性；植物布置可配合景观构筑物，使植物配置的可观性和灵活性得到充分提升。

结论

综上所述，输水方式的灵活、合理选择以及管网分区的科学设计作为给排水设计工作中的重要组成部分，对后续施工、管道使用等方面具有安全质量、节能环保方面的影响。为切实满足区域内的给排水需求，输水方式应对当地地质地形条件以及输水需求进行综合考虑，节约项目成本的同时充分发挥自然优势，管网分区设计要做好年费用计算，依托于相对准确的技术经济对比和当地环境需求做出最后设计决定，以此满足供水、输水需求，提升给排水设计的科学合理性。

参考文献：

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