市政给水设计中输水方式及管网分区的研究

刘晓亮 王春彦

0 引言

现代市政给水管道工程是一项综合性的工作，给水管道管线之间具有较为复杂的交错性，在设计阶段，要考虑各个方面的影响因素，任何一个环节出现问题，都有可能造成重复施工的现象。市政给水管道工程与人们的生活有着密切的联系，要注重工程施工质量，保证城市运行的稳定性。

1 市政给水设计中输水方式的选择

在进行市政给水设计中，输水方式的选择是非常重要的，相关部门需要根据当地的地形、水源等实际情况来选择输水方式，并且需要注意供水时长、水源以及路线等因素。

（1）对于地势较高的地区而言，需要选择重力输水的方式进行输水，重力输水能够防止出现水资源浪费的情况；根据地形的实际情况选择合适的输送路线，保障水位符合施工要求。

（2）合理的使用水位高度差来完成输水，前提是有效控制输水管径，使输水管径符合输水量最大阈值。

（3）如果施工场地的地形差过高，施工人员需要安装减压阀降低压力，保障输水的稳定性。

（4）在加压输水时，需要将输水技术与施工成本考虑进来，将输水管按照实际情况分级，并且可以通过泵站进行输水，但是在实际的运行过程中，施工人员需要进行适当的加压，保障输水的稳定性。

2 市政给水系统输水方式及管网分区的影响因素分析

通过调查显示，能够对市政给水系统输水方式及管网分区造成影响的主要有以下几个方面：供水的需求、环境气候以及地形情况等方面。

（1）供水的需求就是指输水管网所服务的用水客户在使用水资源时所体现的用水总量、集中用水时间等体征。

（2）地形因素：在比较平坦的地形使用重力流施工时，需要将管道安放在更深的地方，给管道提供更大的水动力维持管道的运行，但是这也无疑增加了施工的环节与难度，施工单位需要在该环节投入更多的成本支撑。

（3）环境气候因素：①天气因素：如果在偏北方地区使用重力流施工，因为天气过于寒冷，管道会出现冰冻的情况，流速降低导致供水效率下降。②水源因素：不同的水源对应的输水方式也不同，施工人员需要根据水源的情况选择合适的输水方式。③其他因素：工程造价等方面也会对管网分区造成一定程度的影响。因此，相关部门需要对各种影响因素进行详细的分析，采取相应的措施解决问题，保障城市供水系统的正常运行。

3 市政给水设计中管网分区分析

3.1 选择区域系统阶层数

在开展市政给水的设计环节时，一定要将城市的实际情况考虑进来，然后进行构建城市的发展层级。在实际的设计过程中，第一层的系统通常都是通过管网来进行设计，对于后面的设计而言需要对空压、改压的方式进行设计，而第二层、第三层在管网中的应用是非常重要的，第二层与第三层的设计需要根据城市的给水情况进行分析，通常都是通过城市的发展来进行相应的规划，保障排水系统的合理性。

3.2 穿越障碍物

输水管道的整个路线中有许多障碍物，如铁路、河道以及高速公路等。比如某管道工程跨越范围非常大，其中包括14处河道，而这14 处河道大多数都是辽河或者浦河支流，这种类型的河流宽度较小，基本不能通行，一旦进入干旱季节，河道内的水流量会降低甚至没有水。因此，基本都是采用开槽埋管的方式来安装管道，一般选择钢管的管材类型。而该管道工程也穿过6 条铁路、1 条高速公路，因为铁路与高速公路的特性导致管道工程的开展难度较高，要想保障施工质量，需要使用钢筋混凝土作为顶管管材，输水管则采用内套钢管来实现，通过双管的方式来提高施工的质量。如果输水管穿过城市一些比较重要的地区时，都是使用顶管的方式进行施工，管材的选择依旧是钢管管材。

3.3 结合区域用水需求配置管网布局

城市各个区域发展程度各有不同，因此，对用水量的需求也是不同的。在进行输水管网的布局时，一定要结合城市各个区域的用水量需求，合理进行输水管网的布局。从城市的结构来分析，通常制造业的用水量是非常多的，而商务办公、餐饮以及居住区等用水量会相对少一些，所以，输水管网的布局工作可以参考城市的产业结构来进行布局，根据城市的产业结构进行合理的规划，这样才能保障输水管网的布局工作合理性，满足各个区域的用水需求，确保人们的生活不受到影响。

3.4 管道漏损监测

漏损光缆通常安装在输水管道的下方与输水管道基础之间，与输水管道一般安装在同一个沟槽内。漏损光缆主要起到监测的作用，与监控室的主机连接，并且安装专业的漏损监测软件，实时对漏损情况进行分析，一旦监测到不正常的数据时，软件会及时发出警报并将漏损的具体情况发送到相应的APP上，技术人员能够第一时间掌握漏损的实际情况。通过这种监测手段，如某处水压上升到0.3MPa 以上，该处则为漏损点，施工人员需要及时采取措施解决漏损问题，保障管道的正常运行。这种监测方法相对于传统方法而言，效率更高且具有实时性，施工人员能够在第一时间掌握漏损的情况。

4 市政给水设计中输水方式及管网分区策略

4.1 材料设计

材料设计环节对于整个管道的设计都是非常重要的，因为材料的质量决定了管道的整体质量，如果材料的选择出现了问题，将会对管道的设计造成一定程度的影响，如今，铸铁管是给水管道建筑工程中比较常见的一种管材，铸铁管道的稳定性非常好，即使管道遭受一定程度的冲击也不会影响管道的运行，并且还能控制流速，因为管道能够利用管道内的压力变化来控制流速，保障输水的速度。因此，在进行管道设计的过程中，一定要将冰冻线的位置考虑进去，对管道进行分析，通过试验验证管道的负荷承载能力，确保管道的整体稳定性，才能稳定给用户输水。

4.2 加大先进节水设备与节水技术应用

能源浪费一直是世界的难题，管道一定要保障节能措施的应用，设计人员需要对众多设备进行分析，寻找性能较高的节能设备，这样能够达到节能的目的，并且还不会造成环境污染。部分城市设计人员通过分析之后，也在尝试大量投入3PE 材质的钢管，3PE 材质的钢管具备强大的抗腐蚀性与抗水气渗透性，这两种属性能保障3PE 材质钢管在给水系统中的应用效率，将能源的损耗降到最低，不但达到了节能的目的，并且推动了城市的发展。

4.3 合理的建设给水系统

给水系统的方案制定与设计一定要结合当地的供水情况以及降雨量的实际情况来进行制定，这样才能保障方案的合理性与科学性，给水系统才能稳定给用户提供水资源。比如：对当地的居民用水量进行分析，根据得出的结果制定该区域的给水系统方案，保障居民有足够的水源使用同时避免水资源浪费情况。我国水资源并不充沛，部分地区严重缺水，国家相关部门应大力宣传节约用水的理念，提高民众节水意识。相关部门需要不断地改善各个领域的用水情况，科学用水、节约水资源，充分发挥出水资源的作用。对于一些降雨量比较大的区域，相关部门需要做好收集的工作，减轻给水系统的压力。

5 市政管网设置应注意的事项

5.1 钢筋混凝土管

当基坑施工完成之后，一定要第一时间用平基混凝土浇筑，当平基混凝土的强度高于5MPa 时，才能将管道放进去。放管的环节一定要严格按照要求来进行，需要使用专业的吊车来放管，机械与沟槽之间要留出一定的缝隙，避免发生沟槽塌陷的情况。而管道的吊装也需要注意相关的细节，确保管道两端以平行的方式对齐，适当的留管缝。并且需要做好管道的清理工作，将管道连接处的杂物全部清理干净后涂抹适当的润滑液，保障管道的运行更加顺畅。在进行最后的管道安装时，一定要保障胶圈覆盖全面，并且注意胶圈的麻花等情况。

5.2 塑料管

管道的底部需要使用砂料填充，并且在接口处要留出一定的空间，这样才能更好地进行后续的接口工作。接口的密封材料的选择也是非常重要的。如果选择塑料管材时，工作人员需要做好雨季的防护措施，雨季来临带来的巨大降水量会淹没管道，管道长期在雨水中浸泡会导致功能受损，并且管材也可能浮起。因此，一定要做好雨季的防治工作。当管道设置施工结束之后，及时做好掩埋工作，防止管道受到外部因素的干扰，最后对管道进行全面的检测，一旦发现管道存在任何问题，及时采取相应的措施解决问题，保障管道的正常运行。

6 结束语

综上所述，我国在快速发展的同时，能源损耗问题一直是我国发展的主要问题，水资源给人们的生活、社会的生产带来了巨大的帮助，因此，保障城市的正常供水是如今众多企业的首要目标。在进行市政给水的设计过程中，一定要根据城市的实际情况来选择输水方式，做好供水路线的规划工作，制定合理的施工方案，才能保障管道的正常运行，稳定给城市提供水资源。