市政工程给排水输水方式的选择及管网分区

徐月 冷栢双

摘 要：随着我国城市化进程的加快，市政工程技术的不断发展，我国的市政工程建设过程中对于城市给排水设计的管理质量也不断提高。文章中笔者将对市政给排水设计中的输水方式的选择问题进行重点分析，并对管网分区进行研究，因为如果不能有效的实现输水管理，就无法实现对工业用水和居民用水的有效供应，也就无法满足城市发展的需要。

关键词：市政工程给排水；输水方式；管网分区

市政建设和管理部门，作为城市发展管理的重要组织单位，对于城市中的各种基础设施建设有着直接的责任，因此，在城市的基础设施的管理和建设过程中，也应该充分的考虑居民的实际需要，对城市的用水网络进行全面的设计和分析，以更好的实现对城市用水的管理，不断提高居民的生活质量。在城市给排水设计的过程中，还应该重视对城市的输水进行重点的管网设计，因为供水的质量直接影响到居民的用水需要的满足，所以有关部门应该加强对管网中的输水设计的改进。这样不仅可以实现对城市居民用水质量的提高，还能够实现对水资源的有效节约，避免管道距离过长，或者管道的重复导致的城市资源浪费。

1 选择合适的输水方式

1.1 现有的城市输水方式的分类

要想实现对城市的给排水网络的有效管理，就必须要实现对城市的输水方式的有效选择，即根据城市的水资源的分布特点，对城市用水进行全面的分析，然后根据实际情况选择更加科学合理的输水方式。目前来看，我国的城市輸水方式主要有压力流输水、重力流输水以及混合输水方式。首先，压力输水指的是在现代城市的输水过程中，通过对水源的加压，实现对水资源的位置的改变和提高，这样就可以实现对水源的输送。因此，在水源的周围应该设置一定的加压设备和系统，并且根据输水的实际需求，设计好水压的具体数值和数据，另外，还应该选择合适的管道材料，以能够承受水压造成的压力，保证输水的安全。其次，重力输水就是指在对居民和工业输水的过程中，根据地形特点和优势，对水源的重力进行合理利用，以更好的实现对水流的处理，但是采用这种方式进行输水的过程中必须要满足一定的输水条件，也就是说要具备特殊的重力要求，才能够实现对水源的重力动能的转化。再次，混合式输水方式就是指在输水的过程中，将重力输水和压力输水有效的结合起来，也就是说要根据整个管道和线路的特点，实现对城市的输水线路中的各个区域的水源的运送方式的转化，这样也就容易实现在输水过程中可以根据实际的地质情况的不同，做好相关的具体方案的选择，可以更加灵活的运用不同的输水方式。

1.2 对输水方式的具体选择

要想实现对上述三种输水方式的合理使用，保证每一种输水方式的功能充分的发挥，就必须要对现有的输水区域的地形条件进行分析，以更好的实现对水源的输水。

一般来说，坡度和距离是影响输水方式选择的最重要的因素，也就是说在输水的过程中，应该重视对输水的水源直线距离的计算，并对其中可能产生的各种坡度的重力变化问题进行全面的分析，才能更好的实现对输水方式的合理选择，最大化的发挥输水方式的优势。

1.3 对具体的输水过河方式的选择

在输水过河的过程中，还涉及到对相关的管道材质和管道的型号的选择，也就是说还应该充分的考虑各种相关设备的使用情况，因此，有关部门应该加强对管道的管线的有效设备检查和管理，根据实际的压力和重力情况，选择性能符合要求的管道材料和型号。

1.3.1 管道的架空过河

在输水过程中，还涉及到各种特殊地形的跨越，过河就是一种较为常见的形式，这种情况下，为了实现管道的合理架设，就必须要实现对桥梁结构的综合分析，然后根据桥梁的建筑特点，选择合适的管道方式。

1.3.2 河底埋设

所谓河底埋设管道，就是在输水的过程中，应该选择合适的河床位置对现有的管道进行布设，这个过程中最重要的问题是选择防腐蚀的材料，因为河水中的成分长期对管道的浸泡必然会导致管道的损耗和腐蚀，这就会严重影响输水水质。

1.3.3 排气阀的选择

排气阀是输水管道的呼吸器，当管道排水放空时，它大量吸气，避免管道内形成负压而损坏；当管道灌水时，它大量排气，让管道内快速灌满水；在管道输水过程中，水里释放出的少量气体亦应就近排掉。因而排气阀应是复式的排气阀，既有快排、快吸的功能，要求快排时，排气口的风速超过100m/s时也不封堵，又要有小孔释放少量积气的功能。

1.4 山区输水方式的选择

山区城市地形高差大，有适宜重力流输水的条件，充分利用水高位差，选择最短的路线，若重力输水管线地形高差较大时，应在适当位置设置跌水井或减压阀；如需要加压输水时，当水源和给水区高差很大时，可将压力输水管分成几级，末级有单独的泵站，组成多级输水系统，至于加压泵站的位置、增压方式和增压级数，应通过技术经济比较确定。

1.5 长距离输水方式选择

我国水资源贫乏，且在时间与空间的分布上极不均匀，加之水源污染现象严重，一些城市的河流已经不能作为饮用水水源，而不得不考虑跨流域、跨地区地进行长距离引水。到目前为止，我国已经成功实施了许多长距离引水工程，其中最为著名的输水工程即南水北调工程。长距离输水工程投资巨大，对安全性要求很高，而管线中不可避免地存在着大量空气，空气的存在不仅会降低输水效率，甚至会危及供水安全。解决这一问题最常见也是最有效的方法就是在管线的适当位置安装恰当的空气阀。

2 管网的分区

管网的分区最优方案应该是技术上合理、在一定年限内建造费用和管理费用之和最小的方案。管网的建造费用主要是管道费用，它取决于管道的管材、直径和管材长度等因素；管理费用主要是泵站的运行费用，它取决于水泵的流量和扬程。目前管网工程在经济上的评价方法主要用年折算费用法，即将各方案的建设投资费用分摊到基准投资回收期的各年，再与各年的经营成本相加，以年折算费用最小的方案为最优秀的方案。

2.1 管道造价年费用

管道的造价年费用包括管道造价、挖沟、填埋、接头、管网附件以及附属构筑物、试压、消毒、路面恢复等施工费用及折旧、大修费。管道的造价可表示成管径的函数，而管网的大修费用一般按照造价的一定比例考虑。

2.2 管网年平均动力费用

给水管网中，供水所耗电能一方面用于提高水的位能，另一方面用于克服管段摩阻，二者综合反映在管网泵站的扬程上。

3 结束语

综上所述，我国的市政给排水设计中的输水设计不仅关系到城市居民的用水质量，还关系到城市的管道规划，所以在对城市的输水系统的设计过程中，应该全面的分析城市用水状况和地质情况，选择合适的工艺和技术。在对分区进行考虑时，首先必须根据管网的年费用模型对管网的年费用进行估算，并对管网分布方案进行技术和经济上的对比，从而决定管网的分区形式。

参考文献

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