城市給水管網布置中優選方法的分析與應用

時間：2007-03-06 來源： 作者：

1．城市給水管網的優化布置

給水管網規劃、定線是管網設計的初始階段，其布置的合理與否直接關系到供水運行及水泵揚程的設置，對工程投資和管理維護也有很大影響。管網規劃與布置是管道系統規劃中的關鍵部分，管網工程投資巨大。管線埋藏于地下，從而使資金浪費、供水不合理等問題不易暴露，存在的隱患較多。因此，為了徹底消除這些不合理因素，必須在管網規劃和設計階段，進行合理的規劃和優化設計，并進行系統的現狀、近期和遠期的水力模擬校核，以期能達到設計最優化的目的。

做好管線布置的方案比較是進行新建、改擴建管網優化設計的關鍵。對改擴建管網的布置應盡量利用原有管道，增設新管道，以管網改造為主。抓住管網改造的時機，有步驟地對低壓缺水區進行改擴建，增設新管道或增大原有管道的管徑，更換年久失修或過水斷面明顯縮小的管段，達到提高供水效率的目的，增強管網運行的安全可靠性。根據規劃，結合原管網道路下埋有多種管線的實際情況，對管網進行改擴建時的管線布置應按以下原則進行：一是摒棄原有的嚴重老化、漏損的管道，采用新管代替；二是管網改造盡可能采用耐壓性較好、抗腐蝕性較強的管道，以減少管道事故；三是管網改造應有利于降低運行成本，避免對水質造成二次污染；四是新管敷設盡量和原管道走向一致，以減少勘察和施工費用，同時便于和已建管段銜接；五是新管敷設應和改造的街道走向一致；六是考慮遠、近期管網的有機結合。

對于地形較為平坦的城市，管網的規劃和布置相對來說較為簡單。但是，對于地形高差偏大的城市，若采用統一供水，會使環狀網的平差難度增大。由于管網各部分地面標高相差太大，容易造成低區管內壓力過高，發生爆管及管件損壞；而高區則會出現管網壓力不足，甚至不能將水供至最不利點。若采用分區供水，會涉及到如何制定分區的界限，各區之間水量如何統一協調，平差很難收斂等問題，這也是在進行給水管網布置時所要考慮的。對于供水發展歷史較長的城市，考慮編制管網規劃時，可將城市管網分成新區管網和舊城區管網改造兩個部分。

隨著城市供水管網的更新、改造和擴建，某些城市的管網壓力分布不均的問題日益突出，即當輸配水管線較長時，在管網中產生較大的沿程水頭損失，為了維持管網末梢服務壓力，勢必提高水廠的出廠壓力，以至在管網前端服務壓力過高，造成區域之間的水壓差過大，在高壓區供水能量浪費，漏水嚴重，甚至可能出現爆管，但如果降低出廠水壓，又滿足不了低壓區的用水要求。鑒于這種情況，可以采用管網中途加壓，于高、低壓區間的輸水干管上增建加壓泵站，對管網水壓進行局部提升，在滿足用戶用水需求的前提下，盡可能降低加壓泵站前段的運行壓力，從而降低運行電耗，特別是在前段地區沿程流量較大的情況下，節能潛力更大。所以，在進行城市管網布置時，除滿足基本要求之外，還應充分考慮地形及地質情況，采用統一供水或分區分壓供水，在管網中可設置加壓泵站及高地水池，優選重力流輸配水以達到節能的目的。

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