城市給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計探討

摘 要：給水管網(wǎng)在城市建設(shè)發(fā)展中占據(jù)重要位置，直接關(guān)系到國計民生。對此，管網(wǎng)設(shè)計施工時必須要予以高度重視，保證供水的可靠性與優(yōu)質(zhì)性，采取合理的措施，最大程度的減少水資源浪費，節(jié)約成本，提高水質(zhì)，為人們生存提供保障的同時促進(jìn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：城市給水管網(wǎng)；優(yōu)化設(shè)計；改造

引言

眼下社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城市化進(jìn)程不斷加快，城市供水系統(tǒng)的安全性和可靠性顯得尤為重要，對人們的正常生活和工作以及企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生很大影響。城市給水系統(tǒng)主要包括三大部分，分別是取水部分、凈水部分和輸配管網(wǎng)部分，其中占據(jù)比例最大的就是輸配管網(wǎng)部分，高達(dá)60%到80%，由此可見，給水管網(wǎng)的設(shè)計對于供水工程的實施來說有著重要的現(xiàn)實意義。合理的管網(wǎng)設(shè)計可以保證供水的安全性和經(jīng)濟(jì)性，從根本上節(jié)約成本，降低水資源浪費，保證城市供水工程的經(jīng)濟(jì)效益得到有效提高。

1 城市給水管網(wǎng)存在的問題

1.1 設(shè)備發(fā)展滯后

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)，在很多發(fā)展時間較長的一些老城市中給水設(shè)備發(fā)展滯后現(xiàn)象十分明顯，尤其是在一些老城區(qū)。絕大多數(shù)的管網(wǎng)使用時間已經(jīng)超過了30年，與此同時在管道的養(yǎng)護(hù)與維修方面也比較欠缺，導(dǎo)致給水管道堵塞現(xiàn)象時有出現(xiàn)，嚴(yán)重時出現(xiàn)爆管，不僅增加管理成本，也浪費大量的水資源，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 水質(zhì)無保障

很多給水管網(wǎng)在長時間的使用過程中都會出現(xiàn)各類問題，例如地質(zhì)環(huán)境的變化導(dǎo)致管道變形或溶解、公路建設(shè)損壞供水管道、氣候條件導(dǎo)致管道出現(xiàn)風(fēng)化等，特別是一些常年深埋地下的供水管道，很容易發(fā)生不同程度的物理變化或化學(xué)反應(yīng)。

1.3 自來水給水管網(wǎng)規(guī)劃布局不科學(xué)

城市自來水給水管網(wǎng)設(shè)計是一項極具綜合性的系統(tǒng)工程，涉及到很多方面的內(nèi)容，需要科學(xué)的設(shè)計理念、先進(jìn)的專業(yè)技術(shù)、大量的人力參與以及巨額的資金投入才能完成。我國目前在此方面還存在一定的欠缺，經(jīng)驗缺乏，設(shè)計理念傳統(tǒng)，技術(shù)相對滯后，沒有對給水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃和布局，尤其是一些大城市的老城區(qū)表現(xiàn)尤為明顯，無法滿足眼下的城市快速發(fā)展需求。

2 城市給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的任務(wù)和原則

2.1 給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的任務(wù)

城市給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計指的是在自來水廠規(guī)模和位置已經(jīng)確定的環(huán)境下，通過不斷分析和計算來制定成本少、能耗低、安全性高的管網(wǎng)設(shè)計方案。具體設(shè)計任務(wù)如下：（1）管網(wǎng)優(yōu)化布置。管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)要素就是保證合理的管網(wǎng)優(yōu)化布局，這個環(huán)節(jié)對給水系統(tǒng)運行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性有著重要影響。在管網(wǎng)的優(yōu)化布置中，要注意不同類型的城市采取不同的供水方式，具體串聯(lián)或并聯(lián)要根據(jù)實際情況決定，同時做好加壓站的設(shè)置，盡可能的降低供水系統(tǒng)的運行費用。（2）管徑優(yōu)化設(shè)計。管徑的大小與管網(wǎng)系統(tǒng)的布局和所承擔(dān)的根本任務(wù)有著很大的聯(lián)系，例如：生活供水、生產(chǎn)供水、消防供水對管徑要求均不相同等。因此必須要考慮到多方面的影響因素，爭取以最優(yōu)管網(wǎng)布置為基礎(chǔ)。

2.2 給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計原則

（1）考慮到城市近期建設(shè)和未來發(fā)展的要求。根據(jù)城市的整體規(guī)劃合理確定供水管網(wǎng)系統(tǒng)的位置。（2）在設(shè)計的過程中要保證具有較強(qiáng)的針對性，做好市場調(diào)查，根據(jù)存在的實際問題選擇合理的設(shè)計方案。（3）在滿足眼下城市供水要求的前提下要力求成本節(jié)約、節(jié)能降耗。（4）重視對現(xiàn)狀管道的合理利用和充分利用，避免大拆大建造成不必要的資源浪費。

3 城市給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的相關(guān)措施

3.1 實施輸配水管網(wǎng)管理方案

（1）分區(qū)輸水方法。供水管網(wǎng)主要包括輸入管、配水管以及街區(qū)內(nèi)管三部分，管道數(shù)量較多，相互交錯，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，循環(huán)回流現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。對于這種問題首先要做的是明確各種管道的功能，然后實施分區(qū)輸水法，按照壓力、水量等采取不同的分配，建立起獨立的輸水干管配水區(qū)，同時規(guī)劃內(nèi)部結(jié)構(gòu)。除此之外也要根據(jù)實際情況建立監(jiān)測點，一旦發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)出現(xiàn)問題要立即進(jìn)行修補，避免造成大的損失。（2）加強(qiáng)管網(wǎng)信息化水平。城市建設(shè)快速發(fā)展，使得城市地下供水管網(wǎng)愈加錯綜復(fù)雜，傳統(tǒng)的人工管理方式已無法滿足供水安全、經(jīng)濟(jì)、高效運行。供水管網(wǎng)系統(tǒng)管理應(yīng)運用信息化手段進(jìn)行分析、建模、管理，如采用計算機(jī)管理技術(shù)，建立管網(wǎng)圖紙數(shù)字化數(shù)據(jù)庫，對日常運營數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化管理，建立和完善高標(biāo)準(zhǔn)的管網(wǎng)信息化管理系統(tǒng)。

3.2 全面落實給水管網(wǎng)維護(hù)工作

當(dāng)前科技不斷發(fā)展，水管的探漏技術(shù)得到很大進(jìn)步，但是仍存在問題，未全面落實，這主要是因為相關(guān)工作人員素質(zhì)較差，水平較低。對此必須要加強(qiáng)管理，全面落實給水管網(wǎng)的維護(hù)和探漏工作。具體措施如下：（1）在選拔探漏人員的時候必須要加強(qiáng)控制，實施嚴(yán)格的技能考核；（2）定期對探漏人員開展相關(guān)技能培訓(xùn)，保證每名作業(yè)人員都能扎實掌握專業(yè)知識，規(guī)范操作探漏儀器；（3）幫助探漏人員不斷提高自身創(chuàng)新意識，保證具有足夠的創(chuàng)新能力。

3.3 加大對給水管網(wǎng)的安裝、整改力度

政府相關(guān)部門應(yīng)該提高重視，加大對給水管網(wǎng)的管理和整改力度，適時下發(fā)相關(guān)文件予以政策支持和管理，嚴(yán)加控制自來水公司的生產(chǎn)和建設(shè)。積極開展對外業(yè)務(wù)，同時加強(qiáng)內(nèi)部管理和控制，杜絕發(fā)生非法牟利現(xiàn)象。

3.4 安裝減壓閥

最近幾年以來減壓閥的使用越來越常見，較多應(yīng)用在高層建筑或一些水壓過高的區(qū)域。事實上，自來水廠的給水減壓保障系統(tǒng)在應(yīng)用減壓閥之后要明顯好于傳統(tǒng)的調(diào)蓄減壓池，不僅供水穩(wěn)定，而且占地少，可以根據(jù)實際所需自動降低管路的工作壓力。通過閥門進(jìn)行壓力控制，可以使得用戶的用水得到有效保障，避免出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，有效提高供水管道的節(jié)水性。

3.5 增設(shè)加壓泵站

在管網(wǎng)地面標(biāo)高相差較大的區(qū)域，供水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計也存在一定的難度。管網(wǎng)各部分地面標(biāo)高相差過大，壓力較低的地區(qū)管網(wǎng)內(nèi)部壓力會過高，導(dǎo)致管道損壞或者爆管現(xiàn)象；而壓力較高的地區(qū)則會出現(xiàn)管網(wǎng)內(nèi)部壓力不足，無法滿足實際供水需要的情況。針對此類情況，必須要實施分區(qū)供水，同時加設(shè)加壓泵站及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物，進(jìn)行中途加壓。這樣一來只需要保證二級泵站的揚程滿足加壓泵站附近管網(wǎng)的服務(wù)水壓即可。在供水系統(tǒng)運行的過程中可以起到明顯的節(jié)水作用，同時也可保證管網(wǎng)內(nèi)部供水壓力更均勻，不僅為用戶提供便利，也在很大程度上降低管網(wǎng)的事故率。

4 結(jié)束語

綜上所述，從目前的情況來看，我國在城市給水管網(wǎng)的設(shè)計方面還存在很多問題，對此，供水企業(yè)必須要加強(qiáng)管理，合理規(guī)劃和布局，根據(jù)實際情況選擇最合適的設(shè)計方案，同時做好后期的維修和養(yǎng)護(hù)，避免管道出現(xiàn)滲漏、爆裂等現(xiàn)象，盡可能在節(jié)省成本的同時提高經(jīng)濟(jì)效益，滿足社會的用水需求。

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作者簡介：何苗苗（1988，01-），籍貫：甘肅，工作單位：酒鋼筑誠工程管理咨詢有限公司。