市政给排水设计中输水方式选择及管网分区

1、市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区摘要：随着社会的不断向前发展，城市化建设进程不断加快，城 市的供水以及排水需求不断增加。在城市建设规划中，合理的对城市 给排水系统进行设计对满足城市居民的给排水需求有着重要意义。在 对市政给排水设计中设计管网分布时，合理的进行管网分布，能有效 的节约能源资源，尤其是在选择输水方式的时候，在地里条件允许的 情况下，选择重力输水方式，因地制宜的应用地势的落差进行输水从 而节约能源、资源。在对城市的给水排水的管网进行规划设计时，应 该综合城市的地理条件，进行合理的设计。本文通过对市政给排水输 水方式的详细介绍，并对市政给排水设计方案进行了仔细推敲，希望 能够抛

2、砖引玉，从而达到共同提高的效果，并对我国以后的城市建设 中给排水设计提供理论性的参考。中国论文网 http： / HYPERLINK /8/view-3964347.htm /8/view-3964347.htm在城市的建设发展过程中，城市的给排水系统对保证城市居民正 常生产生活提供的基础保障。在整个城市供水系统中，给水管网占据 了很重要的地位，并且对管网的投资业相当巨大，大约占了总投资的 80%左右。在供水系统中，输水管网的主要作用是将水保质保量的送 到千家万户，进而满足城市居民的生活及生产用水。城市供水系统耗 能中，克服管网的水头损失和满足最小服务水头以及多余水头的耗能 占了很大的比例，占

3、据了绝大部分的供水投资成本，因此只要进行良 好的设计，这部分就具有很大的节能空间。本文就给水管网的合理分 布进行了深入分析，希望能够降低对整个供水系统的投资成本和节约 社会资源。一、输水方式的选择1输水方式的分类输水方式分为压力流输水方式、重力流输水方式以及压力与重力 相结合的输水方式、压力流输水方式是当水厂水池位高于水源水位 时，依靠水泵加压输水。采用加压输水时，输水管要根据地形高差、 管线长度、管材的承受能力、地质状况及设备动力等情况，设置一级 加压泵站或中途加压泵站，压力流输送至水厂。当水源水位高于水厂 水池水位，且两处的地势高差足以克服输水管线的水头损失时，可根 据地形地质条件，采用重

4、力流输水，不能自流的地段，采用压力流输 水，这种输水方式投资和运行费用低，是理想的输水方式；由于地形 的复杂性，水在输送的过程中，要结合地形加以确定，宜用压力输水 的地段采用压力输水，在压力输水段需要设置加压泵站提升水压。这 种既有压力输水又有重力输水的方式成为压力与重力结合输水方式。2输水方式的选择输水方式的选择往往受水源条件、地形地质条件的限制。选择输 水方式，首先要确定供水的水源、供水的距离I和力量Q，之后根据 水源水位Z1和水厂水池水位Z2之差来确定采用何种输水方式。如果Z1HP=Z1-Z2+h式中：Hp为加压泵站水泵扬程，m； h为输水过程中的水头损失， m。如果Z1Z2，原则上可以

5、考虑采用重力输水，这时重力l输水管 水力坡度if和平均地形坡度i0有如下关系：ifF2+F4式中：F1为重力输水管道的建造费用；F2为压力输水管的建造 费用；F3为泵站建造费用；F4为管理运行费用。这时仍采用加压输水。如果：F1选用重力输水，输水管径要满足在最大流量时水力坡度小于或者 等于地形坡度。3、输水过河方式的选择输水管（渠）、配水管道的通气设施是管道安全运行的重要 措施。通气设施一般采用空气阀，其设置（位置、数量、型式、口 径）可根据管线纵向布置等分析研究确定，一般在管道的隆起点上 必须设置空气阀，在管道的平缓段，根据管道安全运行的要求，一般 也宜间隔1000m左右设一处空气阀。3.1

6、、架空过河架空过河优先考虑利用过河的桥梁，但因管径较大，如输水压力 较高时对桥梁的结构有影响，需得到原设计部门的许可及桥梁管理部 门的同意。3.2、河底埋设埋在河底采用倒虹吸过河的话需采用两根管，事故时单根过水能 力不小于设计过水能力的70%；采用倒虹吸过河需设置检修井，埋设 深度应考虑现有挖沙对管道的影响，最好沿河床的底部岩石层敷设， 便于设置管道支墩；单对架空敷设的费用远高于倒虹吸费用倒虹吸应 采用内外均有较好防腐性能的管道，且连接可靠不形成泄漏架空敷设 建议采用螺旋焊接管，内喷涂混凝土砂浆防腐避免管道出现腐蚀现 象。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

7、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。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，赢在适当 位置跌水井或减压阀；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，没机有单独的泵站，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

8、确定。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。二、管网的分布管网的分区最优方案应该是技术上合理、在一定年限内建筑费用 和管理费用之和最小的方案。管网的建造费用主要是管

9、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，急将个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。三、结束语随着城市化建设进程的不断加快，人们在日常生活及生产中对水 资源的需求量越来越大，为了保障人们在城市中的正常生活生产，就 必须对城市的供水系统进一步改良。对城市的给排水系统中管网的合 理分布，以及正确的输水方式都与城市居民能否安全放心的用水息息 相关，本文通过对城市给排水的输水方式进行详细的介绍，并对市政 给排水的设计方案深入研究，总结出：在城市的供水问题中，如果地 理条件允许的情况下首先应该考虑