市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区研究论文_刘志

市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区研究论文_刘志

安徽省城乡规划设计研究院 安徽合肥 230022

摘要:在城市基础设施中给排水系统是非常重要的设施之一,它在市政工程系统中是主要的构成部分。它的设计质量对于城市的经济发展有很大的影响,给排水系统设计质量越好,那么城市经济发展就会越快,若反之则会越慢。本文就是从市政工程系统中的给排水系统中的输水方式说起,阵对输水方式的选择方法和类型进行了分析,同时分析了市政排水管网具体实际的分布方法,并得出结论,供大家参考借鉴。

关键词:给排水系统;管网分布;输水方式

输水方式在给排水系统的设计中属于较为重点的一项,若选择正确,给排水系统就可以更加安全的运行,若选择不当,则会导致运行失效。另外,给排水管网在分布中的合理情况,亦会影响给排水系统正常运行的可靠性,如果排水管网分布的不合理,给排水系统就可能会在日常运行过程中发生故障,导致给排水系统的运行失败。下面对其设计中会采用的输水方式和管网分布方法进行如下分析。

一、给排水系统在设计中可应用的输水方式

1、输水方式的分类

在市政系统中给排水系统的设计中可应用的输水方式[1],大致分为以下三种:压力流输水方式、重力流输水方式、压力与重力混合输水方式。根据以上三种输水方式各自的工作点,我们可得出压力流输水方式的基础原理为:当水厂中的水池水位较比水源处的水位高时,即将自动通过水泵加压,就可以达到系统中输送水能的目的。它的局限性在于,在使用过程中我们必须对市政当地的地形条件、管网管线的长度、所用管材承受力及所用设备动力等情况进行客观综合的分析,所以只有保证所用输水管的质量,才能达到输送水能的目的;重力流输水方式的基础原理为:当水源处的水位比水厂中的水池水位高时,为了避免在输水的过程中造成浪费水能的情况,我们就可以对地质条件情况进行分析,根据其自流情况,采用重力流输水的方式进行设计应用。若在无法实现自流的地区,我们就可以应用压力与重力混合输水的方式进行设计,这样可以降低实际的施工成本,并且能保证给排水系统日常的输水运行。

2、选择方法及原则

选择一个正确、可行和合理的输水方式尤为重要。一般情况下,在给排水系统的设计中,选择输水方式是要有一定原则的,不管是压力输水方式还是重力输水方式,都需要在选择之前根据“Hp=Z1-Z1+h”这个公式计算水泵的扬程,然后根据得出的计算结果,再来选择可行、适当的输水方式,保证系统流程设计的有效性。

3、输水过河的方法

在给排水系统的设计中有可能遇到输水过河的情况,为了保证管道在过河中管道的运行安全,建议在确定输水过河方式以前,必须要结合河道的实际情况做全面分析,确保所选管材质量为优等。而且需要注意的是,在此类设计中选择通气设施前,需要先确定其安装的位置、数量以及通气设备尺寸,再进行设备设施安装,一般选择空气阀作为通气设备,并可以在设计中利用此阀去解决减少管道隆起的问题。

3.1架空过河法

目前有两种输水过河的方式[2]:架空过河和埋设过河。所谓架空过河方式就是指将管道依附在过河的桥梁上,沿着桥梁走向去铺设安装管道,在河道的上空穿越从而实现架空过河。这种设计方式必须要考虑管道的直径,因为管道直径过大或者内部水压过大,超过了桥梁载重能力就会受到影响。故在采用该方式时务必联络桥梁设计部门,在得到其及主管部门核准同意之后,再铺设排水管道。

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3.2河底埋设法

河底埋设法大部分采用倒虹吸过河法,就是在河底铺设两根管道,并在管道上设置相应的日常检修井,利用管道支墩来实现输水管道过河。在实际实施过程中,一定要注意提高所用管道的实际过水能力,同时为了保证管道在实际运行中不发生故障,理论要求所用单管的过水能力需要不低于设计能力的70%。同时,在设置管道的实际埋设深度时,要将挖沙等影响因素考虑其中,确保合理有效的管道埋设深度。尽量要在靠近河床底部的位置铺设管道,在底部岩石层铺设最为可靠,因为这样可以方便管道支墩。最后,使用在河底埋设中的管道管材必须有质量可靠,特别是抗腐蚀性上,一定要具有高抗腐蚀性,避免长期浸泡喝水造成腐蚀,影响管道质量寿命。

4、山区输水

在实际的工作中可能会经历山区输水问题,这就需要设计者熟悉山区地势来选择正确的输水方式。通过对山区和城市地势的差异分析,可知山区地形比较陡峭,有更高的落差度,适合重力流输水方式,可以利用水高位差,来选择最短的输水路线,如果地形差较大应在适当位置设置减压阀或者跌水井。在加压输水的过程中,若水源和给水区位置差很大,就可将输水管更改分成几级,每一级别都具备单独的泵站,形成多级别的输水系统,再根据实际技术经济情况,确定加压泵站的增压方式、位置及级数。

5、距离较长的输水方式选择

我国水资源较为贫乏,并且在空间与时间上分布不均匀,并且有较为严重的水源污染情况,部分城市的河流不能作为饮用水进行应用,只能考虑跨地区、跨流域的进行距离较长的引水方式。截至目前,我国成功实施多起长距离的引水工程[3],这其中最为著名的就是南水北调工程。此类工程投资巨大,需要要求较高的安全标准,而管网中无法避免有大量空气,这不仅导致输水效率的降低,还会影响供水安全。而在适当的位置去安装空气阀是解决此类问题的有效方式。

二、给排水系统中需要注意的管网分区问题

在系统设计中,管网分区方案要遵循可行并合理的原则,笔者认为只有将技术合理、建筑和管理费用都能最小化融合其中的方案才是最合理的。在费用方面,建筑费用主要包括排水管道费用、附加设备、设施的费用;管道费用就是管材、管道实际购买的市场价格,附加设备费用也是如此。管理费用着重于泵站管理,这取决于选取水泵的扬程。只有从这两个费用方面压缩才能做到经济合理,并可以将总费用成本降至最低。

在管网分区的设计工作中主要需要考虑的就是技术和建设费用问题。技术方面我们需要强化管理,做好施工控制,引进先进的管网施工设计理念与技术,保证方案的有效的实施。费用方面只能压缩建筑及管理费用来保证预算经济合理,切实降低造价成本。

结束语

根据市政建设的长期不断的发展,作为城市市场发展中的基础设施,给排水系统在市政系统中所占比重会越来越大。对其进行的管道设计过程中,设计者需要对工程所处实际情况进行有效全面的分析,从而保证给排水工程的稳定运行,并能达到节能目的。

参考文献:

[1]曾煜程,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].绿色环保建材,2018,No.136(06):88-89.

[2]牟天蔚,蒋白懿,沈丹玉,et al.供水管网实时分区及节流阀调度研究[J].水电能源科学,2018,v.36;No.213(05):96+173-176.

[3]陈震,铁建大厦给排水系统设计分析[J].建设科技,2018(5):59-62.

论文作者:刘志

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/7/3

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