庾勇滔

摘要：給水管網(wǎng)是城鎮(zhèn)供水項目的重要組成部分，其設計質(zhì)量也直接關系到居民日常的用水問題及幸福指數(shù)。為此，本文通過介紹給水管網(wǎng)管道圖的分類，重點圍繞單項管道、竣工圖制作和泵站工藝管道等方面探討了給水管網(wǎng)工程的設計工作，并總結了設計過程中的一些注意事項，以供實踐借鑒。

關鍵詞：供水項目；給水管網(wǎng)；管道設計；送水泵站

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，政府對城鎮(zhèn)基礎設施建設的投資力度逐漸加大，許多大型供水項目數(shù)量日益增加。供水項目作為城鎮(zhèn)重要的民生項目，擔負著為城鎮(zhèn)人們生活和工農(nóng)業(yè)供水的重任，在促進經(jīng)濟發(fā)展、提高人們生活水平等方面發(fā)揮著不可替代的作用。在城鎮(zhèn)供水項目建設過程中，給水管道工程的建設成本占到項目總投資的一半以上，其管網(wǎng)建設質(zhì)量對項目建成投入使用后的運行管理水平有著較大的影響。然而，目前部分給水管網(wǎng)工程并沒有按照相關技術規(guī)定進行科學的設計，導致工程建成后出現(xiàn)了諸多的質(zhì)量及管理問題，嚴重影響到人們的日常生活和工農(nóng)業(yè)的正常運作。因此，加強供水項目給水管網(wǎng)工程設計工作的研究對城鎮(zhèn)今后的發(fā)展具有重要意義。

1 管道圖的分類

根據(jù)管道圖的用途不同，分為3類：管網(wǎng)總平面布置圖、管網(wǎng)節(jié)點詳圖、輸水管線圖。

1.1 管網(wǎng)總平面布置圖

管網(wǎng)總平面布置圖是按著城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的要求，經(jīng)過管網(wǎng)水力計算（如管網(wǎng)平差）或技術經(jīng)濟計算擬定的。在規(guī)劃設計年限內(nèi)，是指導管網(wǎng)建設的重要依據(jù)。圖中包括管網(wǎng)現(xiàn)狀（指擴建工程）圖、客網(wǎng)設計圖、管網(wǎng)規(guī)劃圖，表明了水源、輸水管線、凈水廠、輸配水管線和加壓泵站的位置。

1.2 管網(wǎng)節(jié)點詳圖

管網(wǎng)節(jié)點詳圖即為把規(guī)劃設計管網(wǎng)的閘閥布置圖（包括主要預留分支閘閥、排氣閥和泄水閥的位置）和管網(wǎng)節(jié)點布置圖落在同一圖內(nèi)，同時對各節(jié)點進行組合放大，稱為節(jié)點大樣圖。

1.3 輸水管線圖

輸水管線指水源至凈水廠輸送原水的管道、汲取地下水和取地面水源壓力流管道，由水源取水工程平面圖和管道縱斷面圖組成，要注意管道防凍和在隆起點設排氣閥；取水庫水和河流水的重力流管道，應根據(jù)縱斷圖在滿足水力條件下設置沉砂井和進水閘閥，以備定期清理。

2 管網(wǎng)輸配水干管的單項管道施工圖的設計

在設計管道前，應對管道走向進行現(xiàn)場踏勘，測定現(xiàn)狀的帶狀平面圖。這種圖紙可向規(guī)劃部門索取或委托測繪，請求規(guī)劃部門進行具體的管道線。

管道的定線原則，既要符合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的要求，又要結合道路現(xiàn)狀進行綜合研究。按照道路現(xiàn)狀，處理好管道在道路上的布局和管道節(jié)點的布置。

管道定線時，要確定管道和道路中線或主要建筑物的間距，計算管道節(jié)點的（折點的）坐標數(shù)據(jù)，其計算坐標（盡可能利用城鎮(zhèn)規(guī)劃坐標）方法，在直角坐標系中，利用直角坐標系統(tǒng)來控制，只要知道某節(jié)點至X、Y軸的垂直距離，就能確定該點的位置。有已規(guī)劃好的道路網(wǎng)的，也可用道路中心線來進行控制。

管線定線后，要測定管道沿線的地面標高，計算規(guī)劃路面相應點的設計高程，具體測定與管道相關的其它管線、構筑物等的具體位置、規(guī)格及埋深。

對于輸、配水干管的管道施工圖，應包括目錄、說明、主要材料、設備明細表、管道示意縮圖、帶狀平面圖、縱斷面圖、管道穿越特殊地帶的橫斷面圖、局部大樣圖、節(jié)點管件組裝圖，地下水位高和地質(zhì)條件復雜地區(qū)要有相關的水文、地質(zhì)資料。

單項管道施工圖，一般由平面帶狀圖、節(jié)點詳圖和縱斷面圖組成。

管道平面帶狀圖的比例，在鎮(zhèn)區(qū)和近郊，采用1：500或1：1000的比例，遠郊采用1：2000比例。帶狀圖的寬度，以能標明管道相對位置的需要而確定，一般在30～50m的范圍內(nèi)變化。由于帶狀平面圖是截取地形圖的一部分，因此圖上地物、地貌的標注方法，與相同比例的地形圖一致，并按管道圖的特殊性在圖上標明以下內(nèi)容：

1）現(xiàn)狀道路或規(guī)劃道路中心線，中心線的折點坐標，管道和道路中心線間的距離。

2）當管道與道路中心線沒有關系或舊城區(qū)彎曲而零亂的街道無明顯的中線時，應注明與永久性地物間的相對距離。

3）管道與道路中線的距離，管道折點坐標，管道中線的方位角。

4）管道上節(jié)點的平面布置。

5）相交或相近平行的其它管道狀況。

6）管道的主要設備表包括：管材、閥門、主要管件、附件的名稱、規(guī)格、型號、數(shù)量，同時還要注明質(zhì)量要求。

圖紙說明時，應注明設計的依據(jù)文件；定線批準文號；管道走向、總長、口徑、選用管材類別、節(jié)點的布置、接口方式、管基處理等簡述；說明管道沿線土質(zhì)、地下水情況、與其它管線平行、立交的矛盾及解決措施；說明閥門井、異形管支墩等標準圖的常用圖號；管溝斷面的設計尺寸。具體的作法是零號圖，管道較長時加長，圖面上部為平面帶狀圖，中間畫節(jié)點大樣圖，下部畫縱斷圖。

節(jié)點大樣圖采用與平面帶狀圖相同比例，在管道節(jié)點位置畫出管件節(jié)點圖；在較為復雜的節(jié)點或特殊管段畫出節(jié)點大樣圖。

管道縱斷面圖是反映管道埋設情況的主要技術資料之一，其作用是控制整個管道工程施工質(zhì)量的關鍵。其實施步驟如下：

1）按照平面帶狀圖定線，沿管道地面線布樁，樁距為20m1個，在特殊地段（過河倒虹吸管）和地形復雜的地段要加樁，并進行高程測量。

2）在縱斷面圖上，以水平距離為橫軸，以高程為縱軸，一般橫軸的比例采取與帶狀平面圖一樣的比例，為了更明顯地顯示地勢起伏情況，縱軸標尺比例常為1：100，縱斷面圖為方便展點查找數(shù)據(jù)，常畫在方格紙上。

在縱斷面圖下面的幾個橫行內(nèi)，把測量數(shù)據(jù)（地面高程）、設計及計算數(shù)據(jù)分別逐項填入。這樣圖和相應數(shù)據(jù)互為對照，既清楚明了又便于施工時查用。

在縱斷面圖下第一欄，從左向右按比例標注各里程樁的位置和樁號；第二欄為地面高程的實測數(shù)據(jù)；第三欄為設計管底高程；第四欄為溝槽挖深；第五欄為管道坡向、坡度及水平距離；第六欄為管道口徑及管材類別；第七欄為地段名稱。

各樁點的高程數(shù)據(jù)較大，而地面的起伏變化相對說來又較小；因此標注高程時，要從管段高程范圍內(nèi)最低整數(shù)開始，這樣既壓縮了圖幅又便于使用。

具體步驟是：按照各樁點地面高程的測量結果，繪制出地面現(xiàn)狀線，參照帶狀平面圖上立交的其它管線的位置（樁號）、規(guī)格、埋深，在縱斷面圖的相應位置上給以標注，然后根據(jù)給水管道及管道附屬閥門等的埋深要求，進行管道的縱斷面設計，并在圖中畫上管道線（粗實線），在相應的欄內(nèi)填入管底設計高程、挖深、坡度等。

道路已按規(guī)劃建成，地面現(xiàn)狀線和規(guī)劃線是一致的，否則地面線有兩條，其中以虛線表示路面的規(guī)劃線。管道埋深按路面規(guī)劃線結合現(xiàn)狀線進行設計，挖深按地面現(xiàn)狀線計算。

坡度一欄，斜線表示管道的坡度方向，斜線上方標注的是坡度數(shù)值，斜線下方注明的是這種坡度延續(xù)的水平距離。

管道在縱向折點范圍內(nèi)，若坡度是一致的，根據(jù)折點的高程及計算出來的坡度，可以計算出該坡度范圍內(nèi)各樁號的設計高程，即：某點的設計高程=起點高程±設計坡度起點至某點的距離）。地面高程和管底設計高程之差，就是溝槽挖深。若為負數(shù)則為填高數(shù)值。

管道的隆起點即為設排氣閥位置；管網(wǎng)管道的最低點即為泄水閥（排泥閥）位置。

3 管道工程竣工圖制作

管道竣工圖是這段管道施工完成后的成果圖，是進入管理檔案的存檔資料，也是在管道設計圖基礎上復制的。其區(qū)別是：

1）在平面帶狀圖上修正施工中與設計圖上的改變。

2）在有現(xiàn)成城鎮(zhèn)道路網(wǎng)的，按道路中心線來注記節(jié)點；有城鎮(zhèn)規(guī)劃坐標的，按坐標注記節(jié)點；如以上二者做不到，可用永久性標注物設搭角線來進行節(jié)點注記。

3）節(jié)點圖上，將實際施工中與節(jié)點所用管件及設備與設計差異進行更正。

4）在縱斷圖上，管底高程或與實際施工中所遇其它管線后管道的高程按變化后進行更正。

4 送水泵站工藝管道設計

送水泵站內(nèi)工藝管道包括泵前吸水管和泵后出水壓力管兩部分。

吸水管道是指以吸水井或清水池集水井至水泵的管道，設計要求是坡向吸水點，且中間不可出現(xiàn)管道凸起形成氣室，入泵偏心漸縮管要平直或坡向吸水井。管材選擇鋼管焊接或法蘭連接鑄鐵法蘭管。90·彎頭采用沖壓彎頭焊接或是法蘭連接。如采用承插管，必須在上返彎頭處底部設支墩，以防水泵運行振動，造成吸水管漏氣，影響供水。

壓水管道是指單泵壓水管道和壓水總管道兩部分，單泵壓水管道上設出口喇叭口，緩閉止回閥或水消除器、閥門和伸縮器。出水壓力總管道出廠時盡量減少90°彎頭，如需設置，應設管道支墩，如單泵上設橡膠接頭，出水總壓力管必須增設支墩，以確保系統(tǒng)運行安全。

5 設計中的注意事項

1）城鎮(zhèn)規(guī)劃是城鎮(zhèn)飲水安全集中供水工程的最根本設計依據(jù)。

2）城鎮(zhèn)飲水安全集中供水工程中的管道工程，從設計開始，嚴格抓好工程建設質(zhì)量和施工資料，可為日后正常運行管理提供充分依據(jù)。

3）管道工程設計中進排氣閥設計位置準確可以避免管道運行中形成氣室，造成水錘和夾氣，減少過水斷面，以確保管網(wǎng)正常運行供水。

4）給水管道工程各條主線合理設計，正確施工，管件安裝正確，壓水管緩閉止回閥和水錘消除器選擇安裝合理，可以保證供水系統(tǒng)安全運行。

5）管道出廠總管或轉角節(jié)點應盡量減小管件角度，如設直角和角度大時，必須設管道支墩，以確?；厮N破壞管道。

6 結語

綜上所述，城鎮(zhèn)供水工程的給水管網(wǎng)工程是一項重要的民生項目，對城鎮(zhèn)經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的促進作用。因此，在城鎮(zhèn)供水工程建設中，建設單位提高設計人員的技術水平，結合項目的特點，制定出合理的、科學的給水管網(wǎng)工程設計方案，并對設計方案進行必要的審核，從而確保供水項目建設后各項功能的有效發(fā)揮。

參考文獻：

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[2] 李淑梅.淺析給水管網(wǎng)工程設計[J].科技傳播.2011年第05期