市政给水设计中常见问题及解决措施

2020-11-25雷智敦

建材发展导向 2020年19期

雷智敦

（贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司，贵州贵阳 550002）

1 市政给水系统设计重要作用

在城市的发展中，给水系统是市政建设中的重要组成部分。而市政管网设计的重要作用主要体现在：设计时对城市规划、实际发展情况以及市政工程建设情况进行分析与了解。确保给水设计的合理性，为后续供水工程施工、管理工作展开打下良好基础［1］。确保设计施工质量，满足人们对市政给排水工程的需求。

2 市政给水系统设计存在的问题

2.1 市政给水管网水量分配与实际情况不符

市政给水管网设计中较为重要的一环是通过平差计算确定各管段管径，管网流量分配不合理、与城市实际发展有较大出入时，将导致城市配水系统设计不合理，不仅造成管网能耗高、部分地区还会出现供水水压足的情况。这是由于而在管网流量分配时简单的采用管道长度比流量进行计算，没有对流量分配成果进行验证。

2.2 新建水厂在厂址比选时忽略了对现有供水系统的影响

新建水厂在进行厂址比选时，往往是从各厂址的建设条件、规划符合性、水厂厂区建设投资等方面进行考虑的，特别是在重力供水区，设计往往在水源供水压力允许的情况下提高水厂建设高程以覆盖供给更多的用水区。设计工作中经常忽略拟建厂址对现有已建供水统的影响。新建水厂若与城市中其它已建水厂、高位水池较为接近且供水水压相差较大时，供水水压较低的水厂的出水量会明显减少，甚至出现水由管网向水厂倒流、从清水池溢出造成水资源浪费的情况。厂址选定后，后期设计往往采用放大部分配水管管径、增加流速从而减小管道水损的方式平衡水厂出水量，造成配水管网投资的增加。

3 市政给水系统设计有效措施

3.1 复核管网水量分配成果

给水管网设计中，流量分配一般采用管道长度比流量进行计算，但城市中各规划区的功能、人口密度等都不尽相同，比流量有时不能正常反映城市用水状态。可以从以下几点加强设计的合理性：1）须水预测要是城市居民生活用水量、生产用水量等进行合理评估，尽量保障需水成果的合理性。2）比流量计算时，各管段采用有效管长代替实际管长进行计算。可在实际管长的基础上，引入一个与人口密度、城市功能相关的密度系数，有效管长=管道实际管长×密度系数×类型系数。方便设计根据配水管所在区域调整管网水量分配。3）对流量分配成果进行验证：在城市用水量计算中，水量和人口是按行政分区进行统计并计算的，但管网分区是根据实际的地形高程情况而划分的，与行政分区不完全一致。管段沿线流量计算后，应对计算成果进行复核，复核方法前提是在城市需水量计算中，对各规划区的用水量按其人口数量、功能定位分别进行计算，管段沿线流量计算后，就可复核每个城市规划分区内的管道沿线流量之和与该分区需水计算成果是否相符，两者相差比例应控制在5%以内。

以 “德江县城供水二期工程”为例，德江县城按《德江县县城总体规划》（2010-2030），有4个规划区，至2030年规划人口分别为：老城片区10万人、城南片区10万人、城北片区8万人。设计对各区设计水平年用水量分别进行计算，分别为2.83万m3/d、1.78万m3/d、1.09万m3/d，总用水量为5.70万m3/d。根据配水管网布置，配水管网总长72.45km，其中老城片区33.36km，城南片区22.66km，城北片区16.43km。若简单的按管长计算，则比流量为0.0127L/（s·m）（时变化系数取为1.4），以此分配流量，老城片区为2.62万m3/d，城南片区1.78万m3/d、城北片区1.29万 m3/d，与需水量计算成果分别相差7.3%、0.2%、18.6%。城北片区管网分配的流量明显偏大，在确定管径时会造成不必要的浪费，经分析，造成该情况的原因是城北片区为德江县城的新规划区，人口密席不高，但地势平坦开阔，区内用水量较少但配水管网较长。将该区域与已发展成熟、人口密度大的老城片区、城南片区管网按同等权重计算比流量必然造成流量分配的不合理。设计中适当提高了老城片区配水管网在比流量计算中的比重，即密度系数（取老城片区及与老城片区区域较近的部分城南片区管网密度系数为1.5），得老城片区管网管段沿线流量总和2.80万m3/d、城南片区1.80万m3/d、城北片区1.10万m3/d，与需水量计算成果分别相差1%、1%、0.9%，均控制在5%范围内。

3.2 厂址比选时对整个供水系统进行经济比选

水厂厂址的高程、与城市其它水厂的相对位置关系在市政配水管网设计中是较大的影响因素。但在前期设计中对厂址对城市已建供水系统的影响研究较少。建议在厂址选择时除对水厂工程本身进行技术经济比选外，更应对城市供水系统的改造进行整体技术经济评价，主要考察以下问题：1）城市各供水水源应具备清晰的供水分界线，以有利于各水厂的管理与调度。2）复核已建管网的承压等级，尽量避免对已建管网进行大小范围改造。