基于市政给排水设计中输水方式及管网分区的研究论文_毛淑敏

基于市政给排水设计中输水方式及管网分区的研究论文_毛淑敏

太原市和谐水务设计有限公司 山西太原 030009

摘要:近年来,我国城市建筑不断增多,用水需求也不断增加,但是一些城市供水厂发展的较为落后,导致其供水能力不足,两者无法保持平衡,难以满足城市用水需求。供水管网和给排水输水方式是市政工程供水系统的重要组成部分,对给排水系统的正常、稳定运行具有重要作用,所以必须加强给排水设计,注重输水方式的选择,并合理确定管网分区方案,进而保证给排水系统设计的科学性、合理性,进而减少能源消耗,实现市政工程项目建设经济效益和社会效益的有效提升。

关键词:市政给排水;设计;输水方式;管网分区

一、市政给排水工程

市政给排水工程被分为给水工程与排水工程,它的主要作用是维持城市用水的供应;将城市生产与生活产生的废水进行排放;对废水的水质进行改善并实现水资源的循环利用,是城市供水系统建设的重要工程。

1、给水工程

给水工程由给水水源、取水设备、输水管网与给水处理厂等构成,其给水过程主要是从给水水源中取集水资源,并将其进行处理,再将处理后的水资源由输水管网输送到用户终端。给水工程的建设是为城市的生产发展与居民的生活提供用水服务,从而维持城市生产与生活的运转。

2、排水工程

排水工程由排水管网、废水处理厂及最终处理设施构成,是排放并处理废水与多余的地面水的工程。其排水过程主要是将废水(包括多余的地面水)由排水管道输送到废水处理场中,并对其进行净化处理,待废水的水质改善后,将其排放至水体或土地中。排水工程的作用主要是对城市生产与生活中产生的废水进行排放、处理与再利用,从而实现水资源的循环利用,减少水资源的消耗。

二、输水方式的科学选择

1、输水方式的主要类型

对给排水系统进行科学合理的规划,首先应关注输水方法的选取问题。具体来说,指对水资源自身的分布规律进行充分的分析考量对整个地域用水情况进行整体化的研究,之后再根据最终的研究结果进行输水方法的科学选取。就当前的状况来看,我国城市输水方式主要分为三种:压力流输水方式、重力流输水方式以及融合型的输水方式。

(l)压力流输水方式。主要是指在输水活动进行中对相关水源进行加压活动,以此将水资源的具体位置进行适当的调整从而将水源进行顺利输送。所以在水源附近应对相关加压仪器进行科学设置,并对实际的输水需要进行充分考量,完成水压的相关数据设计工作。与此同时还应对相应的管道材料进行科学选取确保其在使用过程中能够对水压进行承受提升输水活动的安全性。

(2)重力型的输水方式。主要是指在进行输水活动时(主要是指生活及工业用水)对所处地域的具体特点进行分析,并充分利用其优势及重力对水流进行科学处理。但在重力型输水方式的应用过程中,存在着一定的输水条件限制。

(3)融合型的输水方法。主要是指在输水活动进行时将压力与重力型输水方法相互结合对整个输水管道及相关线路的特点进行充分研究对各区域的水源运输方式进行转化,由此能够在输水活动进行时,依照不同的地质状况对其进行科学输水方式的选取及灵活应用。

2、输水方式的选择

选择哪种输水方式的关键在于当地的地质条件以及水源所在地的现状,笔者推荐一个计算公式:Hp=Z1-Z2+h,公式中,Hp的含义是水源泵站的扬程最大值,Z1的含义是水源的水位值,Z2则表示水厂的水位,h代表输水过程中的水头损失值。在设计具体的输水方式时,以上几个参数均应已经确定。假若采取了重力流输水模式,则通常是在一些山区城市中,为了使重力因素能够充分发挥作用,应尽量使输水的路线足够短,使水源和用户之间的高差足够大,对于输水管径的设计,则应使之能够适应可能出现的输水量最大值。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆假若重力输水管线途径高差过大的区域,应在合适的地点位置配置减压阀;假若采取了压力输水的模式,则应综合分析其技术性与经济型,为压力输水管进行分级,并在合适的位置配置泵站,结合具体情况设置泵站的位置和等级。

三、市政给排水设计中管网分区方案的确定

目前我国不少地区的给排水管网分区方案存在一些问题,导致该地区供水的质量下降,对城市的建设造成了一定的困难。因此,相关人员需要对管网分区方案进行合理的设计与优化,要按照相关的行业规定与原则,顺应所在地区的发展规律,对现有的管网系统进行合理的分区管理,实现分区供水与管网的独立管理。管网分区能有效控制管网的水压与供水的质量,有利于城市用水的安全。其方案的确定应考虑以下几点:

1、确定管网系统的阶层数

市政给排水管网系统的设计应将第一阶层管网系统的功能定为合理分布管网,第二和第三阶层系统的功能应为实现管网的空压、改压和减漏[3]。目前,我国大部分城市的给排水管网系统的阶层数均是两个,其阶层数确定的依据通常是当地管网的建设成本与建设规模等。

2、确定管网区域的边界与进水点的数量

划分市政给排水管网区域的边界通常需要考虑多种因素,如当地的地形地貌特征、水源与用户之间的地势差与供水参数等。在具体分析以上因素后,选择合适的管网区域边界,并在保证供水质量的前提下尽量节省管网建设的成本。

进水点数量的确定是给排水管网设计中的一项重要内容,在保证供水稳定的前提下,管网区域的进水点应少量化,一般来说,普通区域的管网最好采用单点进水,便于控制供水的水压与流量,而在情况较为复杂的事故多发区,则可以采用多点进水维持供水的安全。因此,若是管网的规模较小,则可将进水点的数目定为两个,从而在控制水压与供水量的同时兼顾事故的补救。

3、改善分区方案

当初始的管网分区方案被提出后,相关人员应对其进行分析与研究,通过科学的模拟实验探讨其合理性与完备性,并对提出的分区方案进行优化,其优化对象不仅要包括输水管道的设计,还要包括管道及闸断的设施设置方案。

相关人员对管网分区方案的优化不仅要实现技术的优化,还要加强对管网的成本控制。管网的建设会产生一定的成本消耗,其大部分来自于输水管道的建设,而管道的成本与其材料、长度、横截面积有关,因此,对分区方案的优化需要考虑输水管道的造价问题。此外,管理分区后的管网也会造成一定的费用消耗,其主要来源于泵站的运行,并视水泵的流量与扬程而定,因此,分区方案的优化也要考虑输水所需动力消耗的经济费用。

在可持续发展理念的指导下,当前的管网分区方案优化应考虑水资源的节约问题,提高给排水系统的输水性能,加大水资源的利用率。在具体的实施过程中,可以通过叠压输水的运用与节水设备的使用减少水资源的损耗,如在给排水工程中多使用节水设备与节水材料,减少输水过程中水资源的损耗;将水厂与用户的供水龙头构成严密的系统,摒弃原有的蓄水池结构,防止水资源的二次污染等。

结束语

总之,市政给排水设计中输水方式的选择与管网分区方案的确定具有重要作用,在选择输水方式时,必须根据实际情况,充分考虑经济因素和技术手段两方面因素,进而合理确定输水方式。对于管网分区方案的确定,必须合理估算供水管网全年的费用,然后在通过经济技术的对比,确定供水管网的全年费用,最好实现管网分区方案的不断优化,促进市政给排水设计水平的不断提升,进而促进市政工程的不断发展。

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,2012,18:90-91.

[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,2011,S3:207.

[3]张方红.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分析[J].江西建材,2014,19:46,48.

[4]张健.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,2015,10:124.

论文作者:毛淑敏

论文发表刊物:《基层建设》2017年4期

论文发表时间:2017/5/24

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