文/葛偉 山東省棗莊市薛城區(qū)城市供排水總公司 山東棗莊 277000

城市供水管網(wǎng)的主要作用是向城市各個(gè)用水主體輸送水資源的管道體系，它也是整個(gè)城市供水系統(tǒng)的主體部分，隨著城市規(guī)模擴(kuò)大、人口增加、功能豐富，供水管網(wǎng)也逐漸變得復(fù)雜和龐大。尤其近年來(lái)，許多城市中存在新城建設(shè)和舊城改造的沖突，而大部分供水管網(wǎng)位于地下空間，這更加劇了供水管網(wǎng)建設(shè)和管理的難度。

1、城市供水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)

1.1 制訂供水管網(wǎng)優(yōu)化改造規(guī)劃需要考慮的各種因素

一是按照十年或十年以上城市總體發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃和供水專(zhuān)業(yè)規(guī)劃；二是綜合體改供水安全性和可靠性；三是綜合改善管網(wǎng)水質(zhì)問(wèn)題；四是綜合改善不合理環(huán)節(jié)，使管網(wǎng)逐步優(yōu)化；五是綜合考慮降低漏損，將漏水頻繁或造成較重影響的供水管道作為改造的重點(diǎn)。

1.2 高速公路模式的城市供水管網(wǎng)優(yōu)化措施

當(dāng)前全國(guó)各大城市現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加速，城市的規(guī)模也不斷地進(jìn)行擴(kuò)大，對(duì)供水需求不斷的發(fā)生變化，如果按照城規(guī)的方法來(lái)設(shè)計(jì)城市的供水網(wǎng)絡(luò)，顯然是無(wú)法解決優(yōu)化和對(duì)城市變化適應(yīng)性的矛盾的，這使得供水建立和管理部門(mén)常常處于被動(dòng)的補(bǔ)休狀態(tài)。因此提出城市供水管網(wǎng)的高速公路模式。模仿高速公路的特點(diǎn)進(jìn)行管網(wǎng)布置，在環(huán)線(xiàn)建設(shè)中，要盡量考慮到主干線(xiàn)或環(huán)線(xiàn)的布置。第一，水管環(huán)線(xiàn)或是主干線(xiàn)模型的布置。對(duì)于小型城市，選擇一條縱向向上可布置雙管形成內(nèi)環(huán)線(xiàn)或主干線(xiàn)。如果是內(nèi)環(huán)線(xiàn)的話(huà)，則使環(huán)線(xiàn)到外側(cè)邊緣的距離與環(huán)中心的距離相近；而如果是主干線(xiàn)，則盡量使主干線(xiàn)的左右兩側(cè)邊緣的距離相近。而對(duì)于大型城市，則可以建立雙環(huán)線(xiàn)或是中字線(xiàn)。第二，干路管道的布置。在環(huán)形線(xiàn)上，使環(huán)線(xiàn)僅與干路管道相連，而不與支路管道相連，這樣就可以減少局部水頭的影響，此外在技術(shù)上盡量避免大口徑的管線(xiàn)和小口徑的管線(xiàn)相連，這樣就可以節(jié)省投資。第三，支路管道的配置。從環(huán)路管道流出來(lái)的水通過(guò)支管接到用戶(hù)，這樣就可以減少支管的使用，并滿(mǎn)足整個(gè)區(qū)域的供水壓力需求。

1.3 提高城市供水管網(wǎng)的供水壓力

供水管網(wǎng)應(yīng)使城市現(xiàn)代化建設(shè)的供水區(qū)域所有的供水管道都能達(dá)到服務(wù)水壓的標(biāo)準(zhǔn)，在該供水區(qū)域內(nèi)六層以下的多層住宅都可以滿(mǎn)足直接供水，不需要在建造房頂水箱或是再次加壓設(shè)施。所以服務(wù)水壓的標(biāo)準(zhǔn)是 0.28Mpa 的標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 經(jīng)濟(jì)適當(dāng)?shù)目刂乒┧艿赖脑O(shè)計(jì)流速

城市供水網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)流速應(yīng)控制在經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的范圍之內(nèi)，一般大于40mm的大管徑的經(jīng)濟(jì)流速為0.9m/s～1.4m/s，100mm～400mm的中小管徑的流速為 0.6m/s～1.0m/s。管子出廠(chǎng)時(shí)應(yīng)處于經(jīng)濟(jì)流速范圍，與之相連的干路管道和支路管道的經(jīng)濟(jì)流速逐步的降低。

1.5 整個(gè)區(qū)域的管網(wǎng)加壓與調(diào)蓄設(shè)施的配置

第一，在供水區(qū)域有部分高地或是供水距離較長(zhǎng)時(shí)，要研究在設(shè)計(jì)中實(shí)施分區(qū)直接加壓的可行性與合理性，必要時(shí)還要考慮添加氯的情況。第二，在用水系數(shù)變化較大時(shí)，應(yīng)研究供水管網(wǎng)在一定距離外的主干路水管附近設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)水池，晚上進(jìn)水，白天出水這樣的可行性與合理性。

1.6 水管網(wǎng)排污設(shè)施的設(shè)計(jì)

供水管排污口子的設(shè)計(jì)隨著現(xiàn)代化城市的發(fā)展也變得越來(lái)越困難，有些城市的水管網(wǎng)僅有幾個(gè)甚至沒(méi)有排污口，而只靠消火栓來(lái)排污，顯然這樣是不能滿(mǎn)足管道的清理和消毒的要求。這是很有可能發(fā)生爆管等突發(fā)事件的，為了保證水質(zhì)，在城市管網(wǎng)的建設(shè)中，必須解決好排污閥門(mén)和排污管道的設(shè)置問(wèn)題，從設(shè)計(jì)、施工到管理，這些都要高度重視。

2、城市供水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

現(xiàn)狀管網(wǎng)相關(guān)信息的獲得：對(duì)大部分城市管網(wǎng)來(lái)說(shuō)，一般都是在原有城市管網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建和改建。由于現(xiàn)在城市范圍擴(kuò)展過(guò)快，原有的城市管網(wǎng)常常不能滿(mǎn)足城市發(fā)展的需要，現(xiàn)狀管網(wǎng)某些管線(xiàn)需要改造。現(xiàn)在管理部門(mén)提供給設(shè)計(jì)單位的現(xiàn)狀管網(wǎng)資料一般都是由計(jì)算機(jī)軟件生成的電子版，設(shè)計(jì)單位一般也是用專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。現(xiàn)狀管網(wǎng)信息的準(zhǔn)確性非常重要，人工處理的環(huán)節(jié)越多，造成信息丟失或信息錯(cuò)誤的可能性就越大，比較好的方式就是管網(wǎng)管理部提供由管理軟件通過(guò)管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)生成具有專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)屬性的電子圖，在設(shè)計(jì)院由專(zhuān)業(yè)軟件將這些專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為軟件能夠識(shí)別處理的格式。

對(duì)于城市供水管網(wǎng)，一般都是由水廠(chǎng)的二級(jí)泵站直接供水，直接將水泵參數(shù)融合到平差計(jì)算過(guò)程，將會(huì)比直接確定各供水水源的供水壓力和供水流量更加科學(xué)，尤其是對(duì)于比較大的城鎮(zhèn)級(jí)管網(wǎng)，不同工況流量的相對(duì)變化較大，通過(guò)水泵參數(shù)的引入，更能夠使計(jì)算結(jié)果接近實(shí)際情況。

3、供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)報(bào)批和建庫(kù)管理

經(jīng)過(guò)最近幾年的信息化建設(shè)，各地規(guī)劃等市政設(shè)計(jì)報(bào)批基本上都實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上電子審批，但是，上報(bào)的資料僅僅實(shí)現(xiàn)了電子化，沒(méi)有可電子化讀取的專(zhuān)業(yè)信息，報(bào)批過(guò)程只是從圖紙流轉(zhuǎn)變成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)流轉(zhuǎn)，工作效率并沒(méi)有顯著提高?，F(xiàn)在，有些地區(qū)開(kāi)始嘗試制定附帶專(zhuān)業(yè)信息的設(shè)計(jì)報(bào)批電子文件格式。

現(xiàn)在設(shè)計(jì)單位基本上都在使用專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)成果都是帶有專(zhuān)業(yè)屬性的電子成果，從附帶專(zhuān)業(yè)屬性的設(shè)計(jì)成果轉(zhuǎn)化為附帶專(zhuān)業(yè)屬性的報(bào)批格式只是再向前一步的問(wèn)題。附帶專(zhuān)業(yè)屬性信息的報(bào)批文件，在通過(guò)審批后，設(shè)計(jì)成果或竣工圖直接由軟件讀取專(zhuān)業(yè)信息入庫(kù)，也將大大減少建庫(kù)的人為錯(cuò)誤，并能夠大大提高建庫(kù)效率。

4、供水管網(wǎng)的建設(shè)和維護(hù)

現(xiàn)在，很多城市單一管網(wǎng)的 GPS 信息系統(tǒng)己經(jīng)建成。在現(xiàn)狀道路進(jìn)行管網(wǎng)改造時(shí)，要弄清楚現(xiàn)狀管網(wǎng)的資料；新道路的建設(shè)，管網(wǎng)的施工有先后順序。如果能夠在施工過(guò)程中，隨時(shí)查看周?chē)嚓P(guān)管道信息，將會(huì)大大提高施工安全，同時(shí)也將提高施工效率。城市管網(wǎng)種類(lèi)眾多，就當(dāng)前國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，詳細(xì)的資料都掌握在各自的專(zhuān)業(yè)部門(mén)，如果各部門(mén)的管網(wǎng)庫(kù)能夠建立一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并且可以通過(guò)某種方式訪(fǎng)問(wèn)，一種管道施工、搶修時(shí)，可以在獲得授權(quán)的范圍內(nèi)快速查詢(xún)，將會(huì)對(duì)施工安全產(chǎn)生革命性的影響。新設(shè)計(jì)道路管道的施工，也在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行匯總，施工人員可以根據(jù)施工進(jìn)度，隨時(shí)將己經(jīng)施工完成的管道轉(zhuǎn)化為現(xiàn)狀管，使施工人員清晰了解施工環(huán)境，減少施工事故。

綜上所述，完整的供水管網(wǎng)的建立和管理涉及到的設(shè)計(jì)、審批、施工、以及日后的維護(hù)、建庫(kù)和應(yīng)用等諸多環(huán)節(jié)。為了切實(shí)提高城市供水管網(wǎng)的建設(shè)和管理水平，必須要把握好各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。