曹海清
珠海中皓建筑设计有限公司
摘要：在市政给排水设计过程中，提升水资源利用效率，减少资源消耗，将水资源送到各家各户，保障水资源卫生质量，确保水管线中压力指标合格是设计的最终目标。本文对市政给排水设计中的输水方式及管网分区进行深入分析，旨在为设计者提供更多的参考。
关键词：市政给排水设计；输水方式；管网分区
前言：近年来，我国城镇化发展迅速，城市给排水管网的服务范围逐渐扩大，对管网设计提出了很多要求，因此，在市政给排水设计中，需要秉承节约水资源的原则，选择科学的输水方式，提升管网节能的能力，从而设计出具有超高服务性和经济性的给水系统。
一、科学合理选择市政给排水中输水方式
（一）输水方式类型分析
科学合理规划市政给排水系统，需先选择合理的输水方式，具体来讲：充分分析水资源自身分布的规律，对地域用水情况进行整体的深入研究，结合研究成果，选择合理的输水方式。结合现阶段输水情况，我国城市的输水方式有以下几种：重力型输水方式、压力型输水方式、融合型输水方式。
1.重力型输水方式
重力型输水方式指的是在工业用水或生活用水输水过程中，分析地域的特点，利用地势优势，科学处理水资源势能，利用重力将给水供给至用户的过程。但是，在应用重力型输水方式过程中，输水条件存在一定限制。
2.压力型输水方式
压力型输水方式指的是在输水过程中对水资源进行加压，通过压力流方式将给水供给至用户的过程。因此，在水源附近需科学的设置加压设备，充分考量实际输水情况，做好水压的检测等相关工作。同时，科学的选取管道材料，管材的力学性能应满足供水压力的要求，以保障输水安全性。
3.融合型输水方式
融合型输水方式指的是输水过程中，根据区域实际情况，同时采用了重力型输水和压力型输水相结合的供水方式。融合型输水方式需充分研究输水管道和线路的相关特点，在输水时，水源的运输方式可以结合不同地域、不同地质的实际情况选择科学合理的输水方式，并灵活应用[1]。
（二）输水方式的选择
选择输水方式的核心是结合当地区域地质条件和水源现状，利用公式：Hp=Z1-Z2+h进行复核计算。其中，Hp指的是加压泵站服务扬程，Z1指的是水源水位值，Z2指的是用水点地形标高加服务水头。h指的是输水水头的损失值。输水方式在具体设计过程中，以上参数都已经确定，如果采用重力型输水方式，那么一般情况下是在山区的城镇中，想要充分发挥重力因素作用，那么就应当尽量缩短输水路线，加大水源与用户之间的高差，设计输水管管径过程中，应使管径能够适应最大输水量。如果重力输水系统高差较大，在适当地点需配置减压阀；如果采取压力输水方式，则可以综合性分析其经济性和技术性，对压力输水管分级，在合适地点设置中途加压泵站，并结合具体的情况，设置泵站等级及位置。
图1.市政供水水压调控原理图
二、市政给排中管网分区设计
管网分区的设计会直接影响市政给排水系统的服务能力，在设计过程中需要考虑诸多因素，保障市政给排水系统能够正常运行。
（一）设置合理阶层
在设计过程中，应当将第一阶层的分区系统功能确定为如何使管网分布科学合理化，第二阶层及第三阶层确定为改压、空压。现阶段，我国大部分地区的给排水系统采用两阶层管网系统，阶层系统分类主要取决于给排水管网建设成本以及实际规模等因素，在设计过程中，综合考虑实际情况，结合不同阶段建设，合理分期实施。
（二）划定区域规模
若管网设计能够满足用户对水压基本要求，那么还需要考虑管网水压均衡相关问题，最大程度避免供水事故发生，降低漏损量，从而达到节约能源目的。在管网设计过程中，尽量选择低压供水措施，在供水范围之内，有效控制水压值，设计管网确定具体位置规模，在此规模内划定，保障工程实际投资用到实处。在分区之后详细计算管道的流量，考虑可能产生的漏损量[2]。
（三）区域位置边界
在管网设计过程中，还需要考虑进水点数、流量及水压等，考虑管网设计安全性和可靠性。若区域范围并不大，可以设置两个进水点数，平衡突发事故以及用水量。在确定管网区域的边界过程中，需综合多个因素，如：管网区域具体的地形、管网区域地理高度差、水源点供水的参数等，分析上述因素之后，从而确定管网区域位置边界。
（四）优化区域方案
结合市政管网分区方案，专业人员需要充分论证方案合理性，遵循科学合理原则，进行模拟仿真实验，完善方案，并评估优化管道设计方案，逐条分析管道设计方案。现阶段，市政管网设计优化方式逐渐成熟，传统式方式是闭环自动法，针对管道设计规模进行估算，随着科学技术不断发展，管网系统去向非线性发展，很多大城市管网都是非线性，这给供水模型设计带来很大难度。在此种情况下，传统闭环自控技术无法精确仿真，此时可以使用遗传算法进行优化，无需建立模型，可以对系统仿真优化，进一步分析市政给排水管网设计合理性。
（五）分析关键问题
在涉及管网过程中，需合理安排管道位置。结合市政管网高度，安排给排水的管网，这也是市政给排水设计成本目标和质量目标关键之处。在城市市政管线当中，各种管网位置其实早已经规划好，位置相对来讲比较固定。笔者结合多年设计经验，在低于45米宽度的道路上，无需两侧布置管线，尽可能减少给排水管线数量，减少预留管，降低主管投资。在设计管网过程中，需考虑管网位置科学合理性，重点考虑管线的标高，这与给排水设计成本有着密切的关联。在市区给排水管线中，会设置支线或横穿马路，只有合理计算管线的标高，才能够有效避免对其他管线影响。将同类的管线设置于专门管沟之内，提升管沟应用经济性。此种模式比较适用于城市交通繁忙地段或不经常开挖地段。设计综合管沟过程中，需考虑到项目投资问题，合理规划管线，充分协调管线。设置科学合理管线管径，降低施工成本，结合工程实际情况，计算最合理管径，在满足用户需求的同时，提升项目经济性[3]。
结语：综上所述，市政管网项目是衡量一个城市建设发展的重要指标。设计市政给排水，需综合考虑经济性和技术性，将经济因素和技术因素有效融合在一起，结合当地实际情况，制定合理的设计方案。设计给排水管网分区过程中，需科学课核算管网费用以及经济指标，结合不同方案对成本和技术的要求，选择最优方案，并结合当地实际情况及投资情况，从而确定最终设计方案。
参考文献：
[1]任正元,余武,郑爽.市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区方案的确定[J].中国新技术新产品,2012.
[2]熊润.市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区方案的确定[J].商品与质量.理论研究,2013 (03) :207-208.
[3]张卫华,付智愈,李延辉.对于加强市政给排水合理性的改进措施研究[J]..商品与质量·律筑与发展,2014(07):1039-1040.
论文作者:曹海清
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/5
标签：管网论文; 方式论文; 给排水论文; 市政论文; 过程中论文; 管线论文; 重力论文; 《防护工程》2018年第9期论文;