浅谈综合管廊内市政供水管道的设计要点

鞠成昕

摘要：市政供水管道作为市政供水系统的基础保障，如果供水管道出现问题，不仅会影响人们的生活、生产，还会影响项目的整体质量，因此，改善市政供水管道设计是非常必要的。设计人员除了有科学、合理的设计方案外，还要掌握设计要点，这样才能提高供水管道设计水平，保证供水管道良好运行。

关键词：综合管廊;市政;供水管道;管线设计

綜合管廊担负着集成供电、城市给排水和煤气供应等管道系统的重要职责，在人们的生活和城市发展中发挥了重要作用。供水管道是综合管廊内出现频率最高的管线之一，主要包括给水管道、再生水管道、消防水管道等。市政供水管道传统敷设方式为直埋，然而，在开挖过程中，会经常出现供水管道挖断、管道基础敷设不良、地质沉降或管道破坏爆管等现象，因此，目前综合管廊市政供水管道多以管廊内长距离架空敷设为主，这样能避免传统敷设的弊端，提高管线运行的安全性。

1综合管廊内市政供水管道设计要点

1.1管道布置原则

综合管廊市政供水管道设计要依据相关规定及设计规范，如，安装净距应符合《城市综合管廊工程技术规范》;综合管廊断面设计应结合地区地理、气候特点等实际情况，综合考虑技术可行性、经济合理性和节能性，同时满足供水管道的安装、运行和维护。在设计时，互不干扰的管道可以与其他管道合并在一个舱室中，比如供水管道与供热管道合并，即“水热舱”;供水管道和电信管道连在一起，也就是“水电舱”等等。通常情况下，供水管道的布置原则是在电力和通信管道的下方。如果供水管与热力管在同一侧，布置时应选择热力管的下部;给水管道与再生水管同侧的，给水管道应在再生水管上方;如果雨水管进入楼道，与供水管布置在同一舱室的同一侧，供水管应布置在雨水管的上方，这样可以防止雨水管漏水污染供水管。当然，供水管道与其他管道位置关系需结合实际情况确定。定性的断面设计如下图：

1.2管材选用原则

1.2.1管道安全性能和卫生性能

随着生活水平提高及生产力的进步，人们对“健康”和“安全”的重视度逐渐提高，市政供水管道作为城市供水的主要管道，其水质及管道的安全性直接影响着居民用水质量及管道的运行状况，因此，在管材选用时，应重视管道的安全性和卫生性能。

1.2.2管道性能及价格

管材的选择与供水管道质量密切相关，因此，在选择管材时应遵循安全、强度高、腐蚀性强，经济等原则，其中安全性方面，要安全、卫生、无毒;强度方面，需外部荷载及内部压力承受力强;腐蚀性方面，要选择耐腐蚀性较强的，延长使用寿命;在经济方面，要确保材料和工程费用合适，从而选择性价比较高的管材。

1.2.3管道廊内架空敷设要求

管道敷设应满足管道在管廊内架空敷设要求，力求短而直，并且保证管道支架间距的合理性。

1.2.4管道安装与检修

在管道设计时，要满足维修和美观要求，如供水管道可在管槽、管井、管沟及吊顶内暗设;管井每层设检修门;管道应有足够的空间以利拆换附件等。

2综合管廊内管道附件及支墩设计

2.1管道中排泥、排气阀设计

排泥阀和排气阀在保障供水管道安全运行方面起着关键性的作用。排泥阀一般设在系统的低点，排气阀一般设在供水管道的最高点及闭气的地方。排泥阀主要作用是排除泥沙和污物，降低人工清理的频率;排气阀主要作用是当管道正常运行时，将聚集在管道内高处的气体或管道因突然停电、停泵造成负压时，正常排气或进气，从而确保管道运行良好。通常情况下，排泥阀、排气阀安装位置如下图2：

2.2供水管道伸缩器设置

伸缩器作为供水管道辅助设备，在供水管道中起到重要的作用，一方面在某种程度上降低了运输成本，利于阀门的安装与拆卸;另一方面，它对于温度差产生的位移、绕曲、错位等起到补偿作用。管道伸缩器具有体积小、安装维修便利等特点，但是伸缩器在管道设备安装中，如果安装不到位就会造成爆管、渗漏等隐患，因此，管道伸缩器安装位置应均匀分布，使每两个伸缩器之间的管道伸缩量小于补偿器的可伸缩长度。伸缩器的伸缩长度应符合产品允许的伸缩长度，超过时需另行设计，以确保其安全。

△=△2[（t2-t1）/（t3-t1）]（mm）

式中：△2为伸缩器最大的可伸缩长度，mm、t1为最低计算温度，℃;t2为安装时的气温，℃;t3为水的最高计算温度，℃。

2.3供水管道主管道检修阀

检修阀门主要有闸阀和蝶阀，起到供水管道紧急维修的作用。其中，闸阀是启闭件的闸阀，由阀杆带动沿阀座密封面上下运动，作用是切断和关断。但是，闸阀只能用于管道中的全开和全关切断，不能调节或节流。闸阀的优点是流体阻力小，介质对密封面的冲刷和侵蚀小，不易产生水锤，但也有一些缺点，如整体尺寸大，开启时间长，结构复杂，启闭费力，一般不适合大口径管道。

蝶阀的启闭部分是一个圆盘形的蝶板，它在阀体内绕自身轴线旋转，以达到启闭或调节的目的。与其他阀门相比，蝶阀具有结构简单、体积小、启闭省力等优点。它们更适用于大口径管道，但也有一些缺点，如工作压力和工作温度范围小，密封性能差等。通常情况下，在给水管道中，给水管道干线的起点和终点、重要的分支节点、靠近干线的支线以及管廊中干线与直线的连通处，都设置闸阀或蝶阀。

2.4供水管道支墩设置

供水管道支墩是城市给水管网中的重要构筑物，主要用于抵抗管道转弯处、三通处、水管末端盖板处的加压管道内水压力和管道收缩产生的外推力，防止管道因松动、断开而漏水，提高管道的安全运行。因此，给水管道的转角处应设置固定支墩，承插式管道的连接处应设置支墩。

直线段8-12m需要一个滑动支墩和另一个固定支墩。固定支墩间距计算如下：L=△1/a△t（m）

式中：△1为伸缩器的伸缩长度，m，a为线膨胀系数;钢为1.2×10-5（℃-1）;铸铁为1.08×10-5（℃-1）;△t为温度的最大变化差值，℃

△t=t±t2

式中： t为管道的最高或最低计算温度，℃; t2为管道连接或安装时的温度，C;固定支墩设置的间距不宜超过100m，通常为60～70m最佳。

结束语

综上所述，综合管廊作为综合利用城市地下空间资源的集约化、现代化基础设施，能够系统地整合地下管线分布，因此，在供水管道设计时，需了解供水管道在综合管廊中的布置原则，掌握其设计要点及管材选用原则，以确保市政供水管道的安全性、合理性以及工程的整体质量。

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