王雅馨
(太原供水設計研究院有限公司,山西 太原 030009)
現(xiàn)階段我國的城市化建設正處在不斷發(fā)展,供水系統(tǒng)是市政基礎設施的一個重要組成部分,優(yōu)秀的給水管網將會為城市的后續(xù)供水質量帶來可靠的保障。因此,針對市政給水管網當中的設計要點進行探討分析,對未來城市的整體發(fā)展和城市化建設都有積極影響。
現(xiàn)階段我國的城市化建設快速發(fā)展,但由于城市基礎設施的建設跟不上城市規(guī)模擴張的速度,因此我國現(xiàn)階段水資源的利用率依然處于較低的狀態(tài)[1]。從當前情況來看,我國市政的給水設計工作過于依賴雨水管網設計系統(tǒng),這也意味著市政部門對于整體水循環(huán)系統(tǒng)并沒有足夠的重視[2]。與其相對應的配套設施同樣存在著一些不足之處,這就導致城市污水管網系統(tǒng)在實際工作過程當中會面臨巨大的壓力,嚴重的可能導致內澇的情況出現(xiàn)。從宏觀的角度出發(fā)解讀這一背景,它不僅會影響到城市的環(huán)境,同樣對于我國整體的水資源問題都會帶來十分嚴峻的考驗[3]。市政給水管網的科學設計會使城市水資源的利用更加高效化。
我國現(xiàn)階段的缺水狀況十分嚴峻,水資源的保護工作具有極強的現(xiàn)實性意義[4]。由于當前階段我國的城市化建設過程依然存在一定的弊端和局限性,基礎設施建設的不足導致生活污水、工業(yè)廢水隨意排放的情況并不少見,這也導致在后續(xù)過程中相應的水體出現(xiàn)十分嚴重的污染情況。通過科學建設給水管網,針對日常生活中出現(xiàn)的各種污水進行集中性處理,并在符合相應的排放標準之后進行集中性排放。
在實際開展給水管網設計的過程中,能否保障管材的應用性能將會在很大程度上影響到后續(xù)供水的可靠性和經濟性[5]。供水管網的建設費用通常占供水系統(tǒng)建設費用的50%~70%,如何通過技術分析確定供水管網的建設規(guī)模,恰當選用管材及設備是管網合理運行的保證。由于各地區(qū)地形、地質、水文、氣候等自然條件不一樣,經濟條件與應用管材的習慣狀況也不一樣,而每項工程又都具有其特殊性,因此輸配水工程管材的應用也是多種多樣的。在這一背景下,在實際針對管材的性能進行選擇的過程中,應當充分考慮到城市自身的地質條件以及管材的差異化應用功能。但無論是最終選擇哪一種管道材料,都應將保障供水要求當做基本前提,對它的封閉性能以及壓力承受能力要重點關注,選擇這樣的材料能夠保障市政供水管網不間斷地持續(xù)進行供水,避免后續(xù)供水過程中出現(xiàn)漏項的問題,這對供水管網的輸送能力同樣也是一種保障。在此之外,管網設計人員為了保障投入成本的降低,還應綜合考慮所選擇管材的經濟性,在保障供水條件的同時盡可能地降低投入成本[6]。在當前階段,塑料管(如圖1 所示)、復合管、螺旋管(如圖2 所示)、鑄鐵管(如圖3 所示)等都是被廣泛應用的管材類型。管線設計人員在實際開展工作的過程當中,應將管網施工的具體要求當作基礎,通過科學選擇管網材料,進一步保障管網設計的合理性。
圖1 塑料管
圖2 螺旋管
圖3 鑄鐵管
給水管網設計的過程中,確定合理管徑十分關鍵,對后續(xù)供水工作的有序開展和能耗的降低都有十分重要的意義。對管徑進行確認時,必須要對水管的系統(tǒng)化輸水量進行多方面分析。在常規(guī)情況下,有以下幾種類型的用水會影響到管徑的最終確定:
(1)公共類用水。在居民日常生活中,公共性建筑用水將會是整體生活用水當中一個關鍵的部分,設計人員應當針對本地區(qū)的總體生活用水量以及變化系數(shù)等進行分析。
(2)管道漏水以及未預見用水。一般情況下,設計人員應當將該地區(qū)居民的日常用水最高量當作基礎,進一步開展管道漏水量以及未預見水量的計算,設計人員還應立足于工程要求的標準規(guī)范對用水量進行確定估算。對綠化用水以及撒路用水,設計人員要充分考慮到本地區(qū)的天氣、綠化、土壤等多種情況,并對這兩部分水量加以確定。
(3)工業(yè)用水。在實際設計過程中,工廠人員的日常性用水以及生產性用水,應當針對不同工廠的性質以及工藝要求等進行綜合分析。
給水管道的管線設計,設計人員應當綜合考慮本地區(qū)的管線鋪設情況、路面結構等因素[8],避免在鋪設給水管線的過程中與其他的管線發(fā)生矛盾或交叉作業(yè)。要做好給水管線以及其他建筑的保護工作,相關人員應當盡可能縮短鋪設路程,保障管線不會直接性地穿過建筑物,同時設計人員應當盡可能選擇在道路的外側區(qū)域來進行管線的鋪設,保障工程項目造價的經濟性。在現(xiàn)有道路的基礎之上,針對施工計劃作業(yè)進行科學規(guī)劃,以便后期開展科學的養(yǎng)護工作。在對管網進行布置的過程當中,應多方面保障水管網必須要持續(xù)呈現(xiàn)出環(huán)球型狀態(tài)。在道路的中心位置,應當確??茖W地布置干管,并將此作為基礎,在各個配水干管之間進行管線連接。配水集管的直徑保持在15cm~20cm 左右,并在消火栓以及各個用戶之間的用水科學配置管線。
給水管網一般鋪設在地下,一旦出現(xiàn)地震災害將會對給水管網造成極大地破壞,導致居民無法獲取到生活用水,工業(yè)廢水等也無法排出,如果短時間內沒有得到維修,會導致城市生活無法運轉。所以設計人員應當針對給水管網開展抗震設計工作,結合以往的工程經驗,對地震災害所造成的破壞情況,綜合性設計市政給水管網的整體布局,并針對管線的抗?jié)B措施進行強化。首先,設計人員要綜合計算本地區(qū)的實際地質情況、地震帶來的影響,并通過應用先進的工程判斷技術對有利、不利地段進行劃分,盡可能選擇在有利地段進行施工,如果最終確定無法避開該地段,則應當針對管網設計區(qū)域來構建合理的抗震建設。另外,保障管網結構的構建能夠與實際連接的高度相符合,要達到相關政策規(guī)定的標準,盡可能達到設計最優(yōu)化。最后,保障管材的質量符合相關標準,這是后續(xù)給水管道工作能否正常運行的前提,管材的質量必須符合抗震的總體設計要求。
在市政給水管網設計工作的過程中,無論是選擇管線、確定管線、布置管線、設計接口、抗震設計等任何一項工作,都需要建立在保障后續(xù)給水管網穩(wěn)定運行的前提之下,這對于我國現(xiàn)代化城市建設具有極強的推進意義,同時也為我國社會的快速發(fā)展作出積極的貢獻。