城市给水管网优化设计探讨

摘 要：给水管网在城市建设发展中占据重要位置，直接关系到国计民生。对此，管网设计施工时必须要予以高度重视，保证供水的可靠性与优质性，采取合理的措施，最大程度的减少水资源浪费，节约成本，提高水质，为人们生存提供保障的同时促进水资源的可持续发展。

关键词：城市给水管网；优化设计；改造

引言

眼下社会经济发展迅速，城市化进程不断加快，城市供水系统的安全性和可靠性显得尤为重要，对人们的正常生活和工作以及企业生产产生很大影响。城市给水系统主要包括三大部分，分别是取水部分、净水部分和输配管网部分，其中占据比例最大的就是输配管网部分，高达60%到80%，由此可见，给水管网的设计对于供水工程的实施来说有着重要的现实意义。合理的管网设计可以保证供水的安全性和经济性，从根本上节约成本，降低水资源浪费，保证城市供水工程的经济效益得到有效提高。

1 城市给水管网存在的问题

1.1 设备发展滞后

根据相关数据统计可以发现，在很多发展时间较长的一些老城市中给水设备发展滞后现象十分明显，尤其是在一些老城区。绝大多数的管网使用时间已经超过了30年，与此同时在管道的养护与维修方面也比较欠缺，导致给水管道堵塞现象时有出现，严重时出现爆管，不仅增加管理成本，也浪费大量的水资源，造成巨大的经济损失。

1.2 水质无保障

很多给水管网在长时间的使用过程中都会出现各类问题，例如地质环境的变化导致管道变形或溶解、公路建設损坏供水管道、气候条件导致管道出现风化等，特别是一些常年深埋地下的供水管道，很容易发生不同程度的物理变化或化学反应。

1.3 自来水给水管网规划布局不科学

城市自来水给水管网设计是一项极具综合性的系统工程，涉及到很多方面的内容，需要科学的设计理念、先进的专业技术、大量的人力参与以及巨额的资金投入才能完成。我国目前在此方面还存在一定的欠缺，经验缺乏，设计理念传统，技术相对滞后，没有对给水系统进行科学的规划和布局，尤其是一些大城市的老城区表现尤为明显，无法满足眼下的城市快速发展需求。

2 城市给水管网优化设计的任务和原则

2.1 给水管网优化设计的任务

城市给水管网优化设计指的是在自来水厂规模和位置已经确定的环境下，通过不断分析和计算来制定成本少、能耗低、安全性高的管网设计方案。具体设计任务如下：（1）管网优化布置。管网优化设计的基础要素就是保证合理的管网优化布局，这个环节对给水系统运行的可靠性和经济性有着重要影响。在管网的优化布置中，要注意不同类型的城市采取不同的供水方式，具体串联或并联要根据实际情况决定，同时做好加压站的设置，尽可能的降低供水系统的运行费用。（2）管径优化设计。管径的大小与管网系统的布局和所承担的根本任务有着很大的联系，例如：生活供水、生产供水、消防供水对管径要求均不相同等。因此必须要考虑到多方面的影响因素，争取以最优管网布置为基础。

2.2 给水管网优化设计原则

（1）考虑到城市近期建设和未来发展的要求。根据城市的整体规划合理确定供水管网系统的位置。（2）在设计的过程中要保证具有较强的针对性，做好市场调查，根据存在的实际问题选择合理的设计方案。（3）在满足眼下城市供水要求的前提下要力求成本节约、节能降耗。（4）重视对现状管道的合理利用和充分利用，避免大拆大建造成不必要的资源浪费。

3 城市给水管网优化设计的相关措施

3.1 实施输配水管网管理方案

（1）分区输水方法。供水管网主要包括输入管、配水管以及街区内管三部分，管道数量较多，相互交错，结构比较复杂，循环回流现象经常出现。对于这种问题首先要做的是明确各种管道的功能，然后实施分区输水法，按照压力、水量等采取不同的分配，建立起独立的输水干管配水区，同时规划内部结构。除此之外也要根据实际情况建立监测点，一旦发现管网出现问题要立即进行修补，避免造成大的损失。（2）加强管网信息化水平。城市建设快速发展，使得城市地下供水管网愈加错综复杂，传统的人工管理方式已无法满足供水安全、经济、高效运行。供水管网系统管理应运用信息化手段进行分析、建模、管理，如采用计算机管理技术，建立管网图纸数字化数据库，对日常运营数据进行规范化管理，建立和完善高标准的管网信息化管理系统。

3.2 全面落实给水管网维护工作

当前科技不断发展，水管的探漏技术得到很大进步，但是仍存在问题，未全面落实，这主要是因为相关工作人员素质较差，水平较低。对此必须要加强管理，全面落实给水管网的维护和探漏工作。具体措施如下：（1）在选拔探漏人员的时候必须要加强控制，实施严格的技能考核；（2）定期对探漏人员开展相关技能培训，保证每名作业人员都能扎实掌握专业知识，规范操作探漏仪器；（3）帮助探漏人员不断提高自身创新意识，保证具有足够的创新能力。

3.3 加大对给水管网的安装、整改力度

政府相关部门应该提高重视，加大对给水管网的管理和整改力度，适时下发相关文件予以政策支持和管理，严加控制自来水公司的生产和建设。积极开展对外业务，同时加强内部管理和控制，杜绝发生非法牟利现象。

3.4 安装减压阀

最近几年以来减压阀的使用越来越常见，较多应用在高层建筑或一些水压过高的区域。事实上，自来水厂的给水减压保障系统在应用减压阀之后要明显好于传统的调蓄减压池，不仅供水稳定，而且占地少，可以根据实际所需自动降低管路的工作压力。通过阀门进行压力控制，可以使得用户的用水得到有效保障，避免出现漏水现象，有效提高供水管道的节水性。

3.5 增设加压泵站

在管网地面标高相差较大的区域，供水管网的优化设计也存在一定的难度。管网各部分地面标高相差过大，压力较低的地区管网内部压力会过高，导致管道损坏或者爆管现象；而压力较高的地区则会出现管网内部压力不足，无法满足实际供水需要的情况。针对此类情况，必须要实施分区供水，同时加设加压泵站及调节构筑物，进行中途加压。这样一来只需要保证二级泵站的扬程满足加压泵站附近管网的服务水压即可。在供水系统运行的过程中可以起到明显的节水作用，同时也可保证管网内部供水压力更均匀，不仅为用户提供便利，也在很大程度上降低管网的事故率。

4 结束语

综上所述，从目前的情况来看，我国在城市给水管网的设计方面还存在很多问题，对此，供水企业必须要加强管理，合理规划和布局，根据实际情况选择最合适的设计方案，同时做好后期的维修和养护，避免管道出现渗漏、爆裂等现象，尽可能在节省成本的同时提高经济效益，满足社会的用水需求。

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作者简介：何苗苗（1988，01-），籍贯：甘肃，工作单位：酒钢筑诚工程管理咨询有限公司。