探析市政给排水设计中输水方式的选择与管网分区方案

田科+李迎春

摘 要：管网分区具有很大的节能潜力，特别是在对输水方式进行选择时，在经过经济技术比较后，有条件的地区优选重力输水的方式，利用地势差向用水区输水以节约能耗。在进行城市供水管网规划设计时，根据城市地形的特点，进行合理的分区。本文对市政给水的输水方式、管网分区进行了详细分析，旨在实现科学布局、合理设计、成本降低、节约能量的新局面。

关键词：输水方式；管网分区市政给排水

城市化进展加速，对应城市用水需求量不断增加，为了保证城市供水的科学性、合理性，避免供水不足引起的负面效应，需要充分加强配水管网、输水方式的科学选取，在不断的总结生产实践和科学实验的基础上，积极采用行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备，提高供水水质、保证供水安全，降低工程造价，优化运行运行成本，提高给排水设计的合理性。促进社会经济效益、工程项目建设的长期稳定发展。

一、输水方式的选取

1.输水方式的分类

第一，重力输水。重力流主要指的是因重力而产生的流动，运用这种方式进行输水的大多是水源水位高于水厂水池的水位，且两者之间的高差能够克服输水管线的水头损失，这种输水方式对地势条件的要求较高。

第二，压力输水。在无法进行重力输水的情况下，通常会运用压力输水的方式，以保证水源能够顺利到达，可以在输水过程中增加一个或者几个加压泵站。但这种输水方式对输水管的要求非常严格，需要对地形高度差、地质情况、管材承压能力以及设备动力等进行综合考虑。

第三，重力与压力结合输水。有时候输水地区的地形相对复杂，这时候就要根据地形条件具体问题具体分析，因地制宜的运用重力与压力相结合的方式进行输水。

2.输水方式的选择

为了保证输水方式的科学选取，需要结合三要素充分探讨：供水水源、水头损失、流量。其中水头损失（包括沿程损失和局部损失）我们用∑h来表示，流量我们用Q来表示，同时在确定输水方式时，还要充分考虑水源水位和水厂水池，其中水源处最低水位标高可以用H1表示，水厂水池最高水位标高用H2表示，进而选择科学、合理的输水方式。

当H1

H=H2-H1+∑h+Δh

上述式子中，H表示水泵扬程；∑h表示水头损失；Δh表示富余压力。

当H2+∑h +Δh <= H1时，满足重力输水要求，采取重力输水法，需要对输水管径进行合理选取，管径需要满足最大输水流量，同时水力坡度需要低于地形坡度。一般情况下，地形不平缓、山区条件下的环境可借助重力输水实现操作，原因在于山区地势地形变化影响，借助地理优势可缩短管线的实际长度，但为避免由于管道坡度过陡而造成管道内水流加速产生真空，从而需借助减压阀、跌水井等辅助设施实现重力输水。

二、管网分区的分析

1.分区给水系统

对不同区域实行相对独立供水的系统。当在城市的供水范围内有显著的区域性地形高差的时候，可以采用特殊设计的输配水系统把水分别供给不同地形高程的用户。既有利于输配水管网的建设，又有节约能量作用。分区给水可以是采用同一水源的给水系统，也可以是采用完全相互独立供水的各个给水系统分别供给不同的区域。

2.管网布置形式

给水管网基本布置形式有枝状管网和环状管网。枝状管网的干管和支管分明，投资较省但供水可靠性较差，一般适用于小城市和小型工矿企业。环状管网的管道纵横相互连通，当任一管段损坏，可以关闭附近阀门使其与其它管段隔断，进行维修，这时仍可以从另外的管段供应给用户用水，断水的影响范围可以缩小，从而提高了供水的可靠性；另外，环状管网还可以减轻因水锤作用产生的危害，而在环状管网中则往往因此而使管道损坏。从投资考虑，环状管网明显的高于枝状管网。城镇配水管网宜设计成环状，当允许间断供水时，可以设计成枝状，但应考虑长期发展规划连成环状管网的可能。

3.优化整合

在确定分区方案以后，还要进一步检验其合理性，进行管网水力计算，即：（1）求沿线流量和节点流量；（2）求管段计算流量；（3）确定各管段的管径和水头损失；（4）进行管网水力计算；（5）確定水塔高度和水泵扬程。力求计算结果接近于实际，由此让方案更加完美，完成供水管道的优化与改造。

4.节水技术

在建立给排水系统时，要尽量选择节水环保的材料与设备，运用新型技术手段，以减少水资源的浪费。叠压供水是近年来流行的一种供水方式，其优势在于不需要建造传统的蓄水池，节省的建造成本，更重要的是，该供水方式能够使供水厂与用户之间形成一个密封系统，在很大程度上减少了水资源的二次污染。

三、结语

提高市政管网发展的合理性，是提高当地经济发展的坚实基础，加强技术研究、经济分析多方面因素的融合，确立合适的输水方式和管网分区，确保设计方案的最优化，并考虑市政给水管网长期发展规划。

参考文献：

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