仇植

安徽省城建設(shè)計研究總院股份有限公司 安徽 合肥 230041

引言

在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展突飛猛進(jìn)的今天，城市中不僅涌入了大量人口，而且各行各業(yè)也迎來了爆發(fā)式的增長。為了滿足各個行業(yè)以及城市居民的用水需求，市政給水工程成為了市政建設(shè)工作中的重要一環(huán)。對于市政給水設(shè)計工作而言，給水設(shè)計工作水平的高低，無疑與輸水方式選擇以及管網(wǎng)分區(qū)有著密切聯(lián)系。所以，為了提升市政給水設(shè)計工作質(zhì)量，需要市政給水設(shè)計人員從輸水方式選擇與管網(wǎng)分區(qū)方面下功夫，選擇符合城市特點的輸水方式與管網(wǎng)分區(qū)方案，不斷提升市政給水設(shè)計質(zhì)量，確保水資源可以在城市發(fā)展中得到高效利用。

1 科學(xué)選擇輸水方式與管網(wǎng)分區(qū)方案的重要性

眾所周知，作為市政給水工程工作中重要的一環(huán)，市政給水設(shè)計對于整個市政給水工程最終的運行質(zhì)量有著決定性的影響。在市政給水設(shè)計工作中，輸水方式的選擇及管網(wǎng)分區(qū)是其中關(guān)鍵的組成部分，如果輸水方式與管網(wǎng)分區(qū)設(shè)計的不夠科學(xué)，不僅會影響水資源的利用效率，而且也會增加給水工程的造價成本，從而會直接影響給水企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，隨著我國對于水資源保護(hù)工作的越加關(guān)注，節(jié)水、節(jié)能成為考察給水設(shè)計工作好壞的重要指標(biāo)。因此，面對越來越繁雜的市政給水工作要求，市政給水設(shè)計人員應(yīng)從環(huán)保角度入手，在保證市政給水系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，最大限度降低市政給水工程的能耗，杜絕水資源浪費現(xiàn)象發(fā)生，不斷提升水資源的利用效率，確保市政給水工程可以高質(zhì)量運行[1]。

2 市政給水設(shè)計中的輸水方式選擇

2.1 輸水方式的分類

在城市規(guī)模不斷擴大的今天，市政給水系統(tǒng)經(jīng)過多年演變變得十分龐大且復(fù)雜。因此，選用科學(xué)、合理的輸水方式，給水系統(tǒng)才會得到更好的管理與維護(hù)。我國國土面積遼闊，不同城市的給水特點以及地理條件存在差異，所以在給水設(shè)計工作中，需要以城市用水需求為基礎(chǔ)，選用最合理的輸水方式，從而使整個城市的給水系統(tǒng)實現(xiàn)高效運轉(zhuǎn)。目前，常見的輸水方式有壓力輸水、重力輸水以及混合輸水三種方式。

2.1.1 壓力輸水。在絕大部分的市政給水系統(tǒng)中，壓力流輸水是市政給水系統(tǒng)中最常見的輸水方式。所謂壓力流輸水，指的是在一定壓力的作用下，水在給水管道中會流動至出水口，從而實現(xiàn)水資源在市政管道中的輸送任務(wù)。如要選用壓力流輸水方式，需要將加壓設(shè)施修建在水源附近區(qū)域，并要根據(jù)城市給水特點合理設(shè)定水壓大小，確保水資源可以源源不斷地得到輸送，提升給水系統(tǒng)的運行質(zhì)量。與此同時，由于管道中存在一定壓力，在輸水過程中難免會對管道運行的可靠性產(chǎn)生影響，所以為了提升輸水過程的安全性與穩(wěn)定性，管道的選材以及規(guī)格的選取是給水設(shè)計中應(yīng)予以重點考慮的事項。

2.1.2 重力輸水。在設(shè)計市政給水系統(tǒng)時，設(shè)計人員應(yīng)對城市的地理條件進(jìn)行充分考慮，如果水源地的地勢比較高，則可考慮利用重力實現(xiàn)輸水工作。重力流輸水的原理是將水資源的重力勢能轉(zhuǎn)換為動能，從而完成水資源的輸送工作。需注意的是，水源地必須處于高地勢環(huán)境下，才可選用重力流輸水方式。

2.1.3 混合輸水?；旌狭鬏斔绞酵瑯邮鞘姓o水設(shè)計中常見的輸水方式。所謂混合流輸水，指的是在重力以及壓力作用下，實現(xiàn)水源在管道中輸送的任務(wù)。在市政給水設(shè)計前，設(shè)計人員應(yīng)對市政給水系統(tǒng)的特點進(jìn)行深入了解，同時也要認(rèn)真勘探水源區(qū)域的地勢特點，從而制定出合理的混合流輸水方案。

2.2 輸水方式的選擇

在選擇輸水方式過程中，相關(guān)人員不僅要對水源條件進(jìn)行勘測，而且也要了解當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)等條件，并要對供水距離以及供水需求進(jìn)行分析，從而合理選擇輸水方式。對于山區(qū)城市而言，由于地勢比較高，所以為了降低輸水能耗，可采用重力流輸水方式進(jìn)行給水，并且也可大幅度減少管道長度，有助于縮減給水工程的投資成本。在確定輸水管徑前，設(shè)計人員要計算出輸水的最大流量，在保證城市用水需求的基礎(chǔ)上，有針對性地對輸水管道規(guī)格進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。另外，為了提升重力流輸水的穩(wěn)定性，如果地勢高低存在較大差異，可在減壓閥安放在給水管道的合適位置，降低重力對給水管道的沖擊。最后，經(jīng)濟(jì)性是輸水方式選擇不可忽略的問題，綜合比較三種輸水方式的優(yōu)劣，從中選擇出最優(yōu)的輸水方式。

3 市政給水設(shè)計中管網(wǎng)分區(qū)

所謂管網(wǎng)分區(qū)，指的是按照相關(guān)原則科學(xué)、合理地對給水管網(wǎng)進(jìn)行劃分，使每個區(qū)域可以相互獨立，降低給水管理工作的難度。總之，合理地進(jìn)行管網(wǎng)分區(qū)，不僅可提升水資源的利用效率，而且也有助于提升給水企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

3.1 網(wǎng)管分區(qū)的原則

3.1.1 區(qū)域計量分區(qū)原則。區(qū)域計量分區(qū)指的是將閥門安裝在每個區(qū)域的給水管當(dāng)中，在閥門的作用下實現(xiàn)對每個區(qū)域的水流量進(jìn)行控制。如果區(qū)域內(nèi)的給水管道出現(xiàn)滲水、漏水等問題，則可快速定位出現(xiàn)問題的區(qū)域，第一時間將閥門關(guān)閉，避免水資源浪費，方便相關(guān)人員對管道進(jìn)行檢修與維護(hù)，提升整個給水管網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。

3.1.2 壓力分區(qū)原則。在管網(wǎng)設(shè)計時，由于市政管網(wǎng)錯綜復(fù)雜，不同區(qū)域的水壓壓力存在差異，所以可以水壓壓力不同為原則，實現(xiàn)對給水管網(wǎng)的有針對性分區(qū)。在分區(qū)過程中，需要對給水管網(wǎng)的漏水率進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保水管中的壓力與漏水率之間的比值符合標(biāo)準(zhǔn)要求，確保管網(wǎng)的漏水率不因壓力下降而升高，保證給水管網(wǎng)分區(qū)的合理性。

3.1.3 管理分區(qū)原則。在管網(wǎng)分區(qū)工作中，上述兩種管網(wǎng)分區(qū)原則的應(yīng)用十分普遍，并且也極大地提升了管網(wǎng)分區(qū)的合理性。但是，由于我國各個城市的給水需求存在差異，加之給水工程難度大、工作強度高，所以為了降低管網(wǎng)管理工作的實施難度，還可通過管理分區(qū)原則對管網(wǎng)實施分區(qū)。由于城市人口多，區(qū)域面積大，所以可以用區(qū)域為邊界線，簡化管網(wǎng)的分區(qū)條件，降低給水管網(wǎng)的管理難度[3]。

3.2 市政給水設(shè)計中管網(wǎng)分區(qū)方案的確定

3.2.1 選擇區(qū)域系統(tǒng)階層數(shù)。在設(shè)計市政給水方案時，為了保證給水系統(tǒng)可以穩(wěn)定工作，需要以城市給水需求為基礎(chǔ)，科學(xué)構(gòu)建區(qū)域系統(tǒng)階層，確保給水設(shè)計方案符合城市用水要求。通常來說，設(shè)計人員可首先完成第一層系統(tǒng)的構(gòu)建，隨后更改壓力條件或者通過減漏等方式，完成第二層、第三層系統(tǒng)的設(shè)計工作。研究表明，我國市政給水管網(wǎng)系統(tǒng)大多采用兩個層級的設(shè)計，所以應(yīng)以城市發(fā)展規(guī)劃為參照，合理構(gòu)建區(qū)域系統(tǒng)階層就顯得特別重要[4]。

3.2.2 確定區(qū)域規(guī)模。在給水管網(wǎng)工作過程中，水壓是否均衡是給水管網(wǎng)能否正常工作的關(guān)鍵要素。因此，在設(shè)計管網(wǎng)分區(qū)時，需要對分區(qū)水壓進(jìn)行嚴(yán)格控制，最大限度地降低漏水量，確保水資源可以得到有效利用。在分區(qū)供給環(huán)節(jié)中，可通過控制管道水頭的壓力損失、確定進(jìn)水點位置等方式，最大限度地優(yōu)化供水方式，降低漏水率，既實現(xiàn)了水資源的最大限度利用，而且也有助于降低給水能耗。另外，在給水設(shè)計工作時，為了降低給水成本，可以注重應(yīng)用低壓供水方式，并記錄各個區(qū)域的管道流量，分析流量數(shù)據(jù)，加大對管網(wǎng)的維護(hù)頻率，合理控制區(qū)域規(guī)模，提升給水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

3.2.3 確定進(jìn)水點數(shù)量與位置。在市政給水設(shè)計工作中，為了保證給水系統(tǒng)可以安全運行，進(jìn)水點數(shù)量、水壓以及管道中液體的流量需要科學(xué)計算，最大限度降低安全事故發(fā)生概率。在管網(wǎng)分區(qū)時，為了使水壓可以有效控制，進(jìn)水點數(shù)量可以適當(dāng)減少；反之，如果增加進(jìn)水點，當(dāng)有意外事故發(fā)生時，進(jìn)水點數(shù)量越多，則整個給水系統(tǒng)會更加安全，加快意外事故處理實際，并且可以高質(zhì)量地給管理管網(wǎng)分區(qū)供水，為給水系統(tǒng)安全運行提供重要保障[5]。

3.2.4 確定管網(wǎng)區(qū)域邊界。在管網(wǎng)分區(qū)工作中，可以按照壓力大小或者給水距離等參數(shù)為條件，對管網(wǎng)區(qū)域邊界進(jìn)行劃分。此外，針對不同區(qū)域地理條件存在的差異，地勢高度以及地形等，同樣可以此為基礎(chǔ)對管網(wǎng)區(qū)域邊界進(jìn)行劃分，使管網(wǎng)區(qū)域邊界劃分更有針對性，加快管網(wǎng)運行過程中出現(xiàn)問題后的處理效率[6]。

3.2.5 優(yōu)化調(diào)整區(qū)域方案。在確定管網(wǎng)分區(qū)方案后，市政部門應(yīng)組織專業(yè)人員對管網(wǎng)分區(qū)方案進(jìn)行科學(xué)論證，如有問題應(yīng)及時進(jìn)行更改。此外，采用模擬演示的方式對管網(wǎng)分區(qū)方案的運行效果進(jìn)行檢驗，并不斷地優(yōu)化方案中存在問題的地方。在優(yōu)化方案過程中，注意考慮死水對整個管網(wǎng)水質(zhì)的影響，適當(dāng)調(diào)整管網(wǎng)水壓大小，加快末端水源的流動頻率，同時做好排水設(shè)備的安放工作。

3.2.6 分析造價方案。在確定管網(wǎng)分區(qū)方案前，后期給水工程建設(shè)成本同樣是需要考慮的重要事項。因此，在方案確定前，除了要保證管網(wǎng)分區(qū)方案的合理性外，還需要對整個管網(wǎng)工程的造價進(jìn)行精確計算，提升資金的使用效率，防止出現(xiàn)資金浪費情況[7]。

3.2.7 注重應(yīng)用節(jié)水技術(shù)。在設(shè)計市政給水工程時，設(shè)計人員應(yīng)將節(jié)水理念融入設(shè)計工作當(dāng)中，注重采用先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)來提升水資源的利用效率，將可持續(xù)發(fā)展理念切切實實地落實到具體工作之中。在設(shè)計給水管網(wǎng)時，加大節(jié)水材料、節(jié)水設(shè)備在給水網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用規(guī)模，同時對傳統(tǒng)蓄水池進(jìn)行升級改造，避免出現(xiàn)水污染現(xiàn)象，加大可再生能源在給水系統(tǒng)中的利用程度，不僅有助于提升水資源的利用效率，而且也有助于降低給水能耗，使管網(wǎng)分區(qū)更加合理、科學(xué)[8]。

3.2.8 優(yōu)化施工技術(shù)。市政給水系統(tǒng)的建設(shè)期間，不可過于追求施工進(jìn)度，一般市政給水工程都屬于一個大項目，必須在保證施工質(zhì)量基礎(chǔ)之上追求施工進(jìn)度。工程項目進(jìn)展期間，相關(guān)人員必須采取有效措施降低工程風(fēng)險、避免水資源浪費問題，為了達(dá)到這兩大目標(biāo)，相關(guān)人員必須提高其施工技術(shù)。原因在于施工技術(shù)對整個項目的施工質(zhì)量具有直接影響，技術(shù)水平偏低極易引發(fā)工程缺陷，嚴(yán)重時還會造成某工程項目成為高危工程。首先，門檻要求便是相關(guān)人員要具有資格證，其技術(shù)資格必須滿足崗位需求，方可確保項目施工質(zhì)量。此外，還要加強管理人員工作方面的管理。管理方作業(yè)人員必須根據(jù)計劃要求進(jìn)行施工項目的檢查，關(guān)注施工效果，并不斷進(jìn)行修改和解決。充分考慮施工使用設(shè)備的影響，提高關(guān)注度，確保人員安全、設(shè)備使用安全等，避免設(shè)備老化、設(shè)備損壞等引發(fā)事故問題。人工挖掘期間，相關(guān)人員必須進(jìn)行施工流程的研究，一旦施工期間出現(xiàn)各類問題，相關(guān)人員都要保證高效解決，降低各類影響因素對工程項目的負(fù)面影響，從而提高給水效率，增大實際供水能力。

4 結(jié)束語

由此可見，作為市政系統(tǒng)中重要的組成部分，市政給水系統(tǒng)不僅關(guān)系到民生，而且也與各行各業(yè)發(fā)展有著緊密聯(lián)系。通常來說，輸水方式的選擇以及管網(wǎng)分區(qū)是否合理，直接影響給水系統(tǒng)的工作質(zhì)量。因此，為了提升市政給水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性，有必要對輸水方式的選擇及管網(wǎng)分區(qū)進(jìn)行深入研究，提升水資源利用效率，避免水資源浪費，對全面提升我國市政給水設(shè)計質(zhì)量具有十分重要的意義。