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摘 要:给排水系统是城市基础设施之一,是市政工程的主要构成部分。给排水系统的设计质量对城市经济发展有一定影响,设计质量越好,城市经济发展便越快,反之则越慢。本文从市政给排水系统的输水方式谈起,对输水方式的类型和选择方法进行分析,同时探讨了市政排水管网的分布方法,得出相关结论,供同行参考借鉴。
关键词:市政给排水设计;输水方式;选择;管网分布;分析
市政给排水设计的重点是输水方式,输水方式选择正确,则给排水系统的运行更加安全,选择不当,则运行失效。另外,市政给排水管网分布的合理性也会对给排水系统运行可靠性造成影响,若管网分布不合理,给排水系统可能会在运行中发生故障,致使给排水系统运行失效。下面对市政给排水系统设计中可能会应用到的输水方式、管网分布方法作详细分析。
一、给排水系统设计可能会应用到的输水方式
1、输水方式类型分析
市政给排水系统设计中可能会应用到以下三种输水方式,即压力流输水、重力流输水、压力与重力结合输水。分析上述三种输水方式的特点,发现压力流输水的基本原理为:当水厂水池中水位比水源水位高时,那么就会自动通过水泵对其进行加压,从而达到水能输送的目的。但是在采用这种输水方式是,我们需要对当地地形条件、管线的长度、管材的承受能力、设备的动力等多种情况进行综合分析,从而保证输水管的质量,只有这样才能够达到水能输送的目的;重力流输水方式也就是当水源水位比水厂水池中的水位时,为了避免输水过程中造成水能的浪费,那么我们可以对当地地质条件进行分析,然后采用重力流输水方式进行设计,另外,在无法自流的地区,我们可采用压力流输水方式进行設计,这样就可以有效的降低施工成本,实现给排水系统正常输水运行。
2、输水方式的选择方法和原则
输水方式的选择要正确、合理和可行,一般情况下,给排水系统设计对于输水方式的选择都要遵循一定原则,不管是重力输水还是压力输水,选择之前都要利用“Hp=Z1-Z1+h”公式来对水泵的扬程进行计算,然后根据计算结果确定出适当、可行的输水方式,保证给排水系统设计的有效性。
3、输水方式中的过河方法
给排水系统设计可能会涉及到输水过河问题,为了能更好的保证管道运行安全,建议在选择输水过河方式之前,先结合河道情况对给排水工程做全面分析,然后优选管道管材,确保管材质量。要提及的是,给排水系统设计中通气设施的选择一定要先确定通气设施的安装位置、安装数量以及设备尺寸,然后再实施设备设施安装。通气设施一般选用空气阀,设计中可利用空气阀来解决管道隆起问题。
3.1架空过河方式
输水过河方式的表现形式有两种,一是架空、二是埋设。所谓架空,实际指管道依附过河桥梁,沿着桥梁走向来安装和敷设管道,从河道上空穿越过去,实现架空过河。该种设计方式在选择时要考虑到管道直径,如果管道直径过大,或者管道内部水压过大,桥梁载重能力可能会受到影响。所以选择该方式作为给排水管道过河方法时,一定要联系桥梁设计部门,在得到桥梁设计部门、管理部门的同意之后,再敷设给排水管道。
3.2河底埋设过河
河底埋设过河可使用倒虹吸过河法,在河底敷设两根管,并设置相应的检修井,利用管道支墩的方式实现管道过河。倒虹吸过河法在实际实施时要注意提高管道的过水能力,为了防止管道在运行中发生故障,要求单管的实际过水能力必须超过设计过水能力的70%;另外,要求合理设置管道的埋设深度,将挖沙这一影响因素考虑到管道埋设中,确保管道埋设深度的合理有效;管道的敷设位置要靠近河床底部,最好敷设在河床的底部岩石层上,这样更加方便管道支墩;最后,用于河底埋设的给排水管道管材质量必须要有保障,尤其是在抗腐蚀性能上,管道要具备较高的抗腐蚀性能,以免长期浸泡在河水中发生腐蚀,影响给排水管道的质量。
4、山区输水
给排水系统设计以及输水方式选择工作中可会遇到山区输水问题,这要求设计者结合山区地势,正确选择输水方式。分析山区和城市之间的地势差异,可知山区地形更加陡峭,高度也更高,有适宜重力流输水的条件,充分利用水高位差,选择最短的路线,若重力输水管线地形高差较大时,赢在适当位置跌水井或减压阀;如需要加压输水时,当水源和给水区高差很大时,可将压力输水管分成几级,没机有单独的泵站,组成多级输水系统,至于加压泵站的位置、增压方式和增压级数,应通过技术经济比较确定。
5、长距离输水方式选择
我国水资源贫乏,且在时间与空间的分布上极不均匀,加之水源污染现象严重,一些城市的河流已经不能作为饮用水水源,而不得不考虑跨流域、跨地区地进行长距离引水。到目前为止,我国已经成功实施了许多长距离引水工程,其中最为著名的输水工程即南水北调工程。长距离输水工程投资巨大,对安全性要求很高,而管线中不可避免地存在着大量空气,空气的存在不仅会降低输水效率,甚至会危及供水安全。解决这一问题最常见也是最有效的方法就是在管线的适当位置安装恰当的空气阀。
二、市政给排水系统设计需要考虑的管网分区问题
给排水系统设计中,管网分区方案的确定同样要遵循合理、可行原则,笔者认为最好的管网分区方案是技术合理、建筑费用和管理费用能实现最小化的方案。在费用方面,管网设计与建造所花费的建筑费用主要是给排水管道费用,还有部分为附加设备设施费用。管网建设中的管道费用取决于管材、管道数量以及市场价格,附加设备费用同样如此。管理费用重点产生于泵站管理,这主要取决于水泵的扬程。管网建设想要做到经济合理,只能从建筑费用与管理费用两个方面进行压缩,尽可能的将总建设费用降至最低。
对于管网分区与管网设计来说,设计工作中需要考虑的主要内容只有两个,一是技术,二是管网建设费用。技术方面要强化设计与施工管理,做好每一道工序的施工控制,引进并应用先进的管网设计理念与设计技术,保证管网分区方案的有效性和实施可行性。费用方面可通过压缩建筑费用、管理费用来确保管网分区的经济合理,切实降低市政给排水管网工程的造价成本。
三、结束语
随着城市建设的不断发展,给排水系统作为城市发展的基础设施,在人们日常生活中占有越来越多重要的地位。在对给排水管道设计过程中,设计者必须要对工程的实际情况进行全面分析,在保证其安全运行的基础上选择科学合理的输水方式以及管网分区,以保证给排水工程运行的稳定性,并达到节能的目的。■
参考文献
[1] 周建华,赵洪宾.城市给水管网系统所面临的问题及对策[J].中国给水排水.2012(11)
[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)
[3] 陈刚,郑凤宜,张磊. 基于节水理念的建筑给排水设计研究[J]. 科技资讯. 2009(23)
关键词:市政给排水设计;输水方式;选择;管网分布;分析
市政给排水设计的重点是输水方式,输水方式选择正确,则给排水系统的运行更加安全,选择不当,则运行失效。另外,市政给排水管网分布的合理性也会对给排水系统运行可靠性造成影响,若管网分布不合理,给排水系统可能会在运行中发生故障,致使给排水系统运行失效。下面对市政给排水系统设计中可能会应用到的输水方式、管网分布方法作详细分析。
一、给排水系统设计可能会应用到的输水方式
1、输水方式类型分析
市政给排水系统设计中可能会应用到以下三种输水方式,即压力流输水、重力流输水、压力与重力结合输水。分析上述三种输水方式的特点,发现压力流输水的基本原理为:当水厂水池中水位比水源水位高时,那么就会自动通过水泵对其进行加压,从而达到水能输送的目的。但是在采用这种输水方式是,我们需要对当地地形条件、管线的长度、管材的承受能力、设备的动力等多种情况进行综合分析,从而保证输水管的质量,只有这样才能够达到水能输送的目的;重力流输水方式也就是当水源水位比水厂水池中的水位时,为了避免输水过程中造成水能的浪费,那么我们可以对当地地质条件进行分析,然后采用重力流输水方式进行设计,另外,在无法自流的地区,我们可采用压力流输水方式进行設计,这样就可以有效的降低施工成本,实现给排水系统正常输水运行。
2、输水方式的选择方法和原则
输水方式的选择要正确、合理和可行,一般情况下,给排水系统设计对于输水方式的选择都要遵循一定原则,不管是重力输水还是压力输水,选择之前都要利用“Hp=Z1-Z1+h”公式来对水泵的扬程进行计算,然后根据计算结果确定出适当、可行的输水方式,保证给排水系统设计的有效性。
3、输水方式中的过河方法
给排水系统设计可能会涉及到输水过河问题,为了能更好的保证管道运行安全,建议在选择输水过河方式之前,先结合河道情况对给排水工程做全面分析,然后优选管道管材,确保管材质量。要提及的是,给排水系统设计中通气设施的选择一定要先确定通气设施的安装位置、安装数量以及设备尺寸,然后再实施设备设施安装。通气设施一般选用空气阀,设计中可利用空气阀来解决管道隆起问题。
3.1架空过河方式
输水过河方式的表现形式有两种,一是架空、二是埋设。所谓架空,实际指管道依附过河桥梁,沿着桥梁走向来安装和敷设管道,从河道上空穿越过去,实现架空过河。该种设计方式在选择时要考虑到管道直径,如果管道直径过大,或者管道内部水压过大,桥梁载重能力可能会受到影响。所以选择该方式作为给排水管道过河方法时,一定要联系桥梁设计部门,在得到桥梁设计部门、管理部门的同意之后,再敷设给排水管道。
3.2河底埋设过河
河底埋设过河可使用倒虹吸过河法,在河底敷设两根管,并设置相应的检修井,利用管道支墩的方式实现管道过河。倒虹吸过河法在实际实施时要注意提高管道的过水能力,为了防止管道在运行中发生故障,要求单管的实际过水能力必须超过设计过水能力的70%;另外,要求合理设置管道的埋设深度,将挖沙这一影响因素考虑到管道埋设中,确保管道埋设深度的合理有效;管道的敷设位置要靠近河床底部,最好敷设在河床的底部岩石层上,这样更加方便管道支墩;最后,用于河底埋设的给排水管道管材质量必须要有保障,尤其是在抗腐蚀性能上,管道要具备较高的抗腐蚀性能,以免长期浸泡在河水中发生腐蚀,影响给排水管道的质量。
4、山区输水
给排水系统设计以及输水方式选择工作中可会遇到山区输水问题,这要求设计者结合山区地势,正确选择输水方式。分析山区和城市之间的地势差异,可知山区地形更加陡峭,高度也更高,有适宜重力流输水的条件,充分利用水高位差,选择最短的路线,若重力输水管线地形高差较大时,赢在适当位置跌水井或减压阀;如需要加压输水时,当水源和给水区高差很大时,可将压力输水管分成几级,没机有单独的泵站,组成多级输水系统,至于加压泵站的位置、增压方式和增压级数,应通过技术经济比较确定。
5、长距离输水方式选择
我国水资源贫乏,且在时间与空间的分布上极不均匀,加之水源污染现象严重,一些城市的河流已经不能作为饮用水水源,而不得不考虑跨流域、跨地区地进行长距离引水。到目前为止,我国已经成功实施了许多长距离引水工程,其中最为著名的输水工程即南水北调工程。长距离输水工程投资巨大,对安全性要求很高,而管线中不可避免地存在着大量空气,空气的存在不仅会降低输水效率,甚至会危及供水安全。解决这一问题最常见也是最有效的方法就是在管线的适当位置安装恰当的空气阀。
二、市政给排水系统设计需要考虑的管网分区问题
给排水系统设计中,管网分区方案的确定同样要遵循合理、可行原则,笔者认为最好的管网分区方案是技术合理、建筑费用和管理费用能实现最小化的方案。在费用方面,管网设计与建造所花费的建筑费用主要是给排水管道费用,还有部分为附加设备设施费用。管网建设中的管道费用取决于管材、管道数量以及市场价格,附加设备费用同样如此。管理费用重点产生于泵站管理,这主要取决于水泵的扬程。管网建设想要做到经济合理,只能从建筑费用与管理费用两个方面进行压缩,尽可能的将总建设费用降至最低。
对于管网分区与管网设计来说,设计工作中需要考虑的主要内容只有两个,一是技术,二是管网建设费用。技术方面要强化设计与施工管理,做好每一道工序的施工控制,引进并应用先进的管网设计理念与设计技术,保证管网分区方案的有效性和实施可行性。费用方面可通过压缩建筑费用、管理费用来确保管网分区的经济合理,切实降低市政给排水管网工程的造价成本。
三、结束语
随着城市建设的不断发展,给排水系统作为城市发展的基础设施,在人们日常生活中占有越来越多重要的地位。在对给排水管道设计过程中,设计者必须要对工程的实际情况进行全面分析,在保证其安全运行的基础上选择科学合理的输水方式以及管网分区,以保证给排水工程运行的稳定性,并达到节能的目的。■
参考文献
[1] 周建华,赵洪宾.城市给水管网系统所面临的问题及对策[J].中国给水排水.2012(11)
[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)
[3] 陈刚,郑凤宜,张磊. 基于节水理念的建筑给排水设计研究[J]. 科技资讯. 2009(23)