市政给水管道设计及优化措施分析

市政给水管道设计及优化措施分析

宋俊 

常州通用自来水有限公司  江苏省常州市  213000

摘要：目前,我国很多城市在市政供水布局和技术措施创新方面取得了显著成就,但还有一些城市的供水管网需要完善和改造，使其更加适应城市发展的需要。通过调查发现,某些城市的供水管网规划时还存在不少问题,导致夏季高峰供水期时，居民的生活用水和工厂的工业用水难以得到保障,水压和水量不足，这不仅降低了城市居民的生活指数,而且在一定程度上影响了城市的发展,这就要求地方政府认真对待这种情况,并采取正确的办法加以解决。

关键词：市政给水管道设计的意义；设计流程；优化措施

引言

市政给水管道设计和技术措施的合理性，对于保障市政给水工程在实际工作过程中的运行稳定和城市居民的用水需求起着至关重要的作用。因此，在对市政给水管道设计过程中，城市的给水管网的整体规划设计很重要。

1、市政给水管道设计的意义

市政供水是城市工程的重要组成部分之一,在城市规划和城市交通建设中发挥着非常重要的作用。在市政供水管道工程的实际实施过程中，由于项目周期长,项目难度大,项目覆盖面广,施工周边环境和基础设施复杂,施工人员必须在保证建设工程质量和完工日期的前提下,保持供水工程与城市其他设施的良好关系，尽可能避免施工对交通和周围环境的影响，很好地把握建设项目的最终成果和施工质量。因此,在市政给水设计开始时,设计人员必须详细分析给水管道工程的建设要点和作用,并通过对工程环境的调查,设计出最佳的市政给水设计方案。

2、市政给水管道设计流程

2.1市政给水管道总体布置

市政给水管网对于城市居民用水非常重要，市政给水管网可以将大量的水输送到城市的每个角落，然后按照居民用水的需求进行科学配送。因此，要想使城市居民生活用水更加安全、可靠，就需要加强对市政管网的总体规划设计。

在设计市政给水管道时,设计人员应对管道系统的相关要求进行深入系统的分析,以提高供水系统的稳定性和可靠性。给水管网有树状网和环状网两种形式。 其中,树状管网只有一个方向供水，可靠性差，投资省。 环状网干管前后贯通，连接成环,不仅供水可靠安全,而且能有效满足给水系统设计的一般要求,但缺点是给水系统成本高。一般来说,城市在建设初期,往往会选择树状网的设计,经过一定的发展和施工期后,管道将采用环形设计,从而有效地提高供水系统的设计效率。市政管道的埋深应根据冰冻情况，外部荷载、管材性能、抗浮要求及与其他管道交叉情况确定，与其他管道交叉时最小垂直净距满足规范要求。

2.2计算设计区域的用水量计算

设计水量包括综合生活用水（居民生活用水量和公共建筑用水）、工业企业用水、浇洒道路和绿地用水、管网漏损水量、未预见用水以及消防用水。水厂的设计规模一般按照前5项的最高日水量之和确定。

居民生活用水根据规范中用水定额确定。

工业企业用水量根据生产工艺要求确定，结合现有工业企业用水资料分析确定。

消防用水量根据消防规范确定。

浇洒带路和绿地用水量根据路面、绿化、气候和土壤条件确定。

城市配水管网漏损量根据综合生活用水、工业企业用水、浇洒道路和绿地用水之和的10%-12%。

未预见用水根据水量预测时难于预见因素程度确定，一般取综合生活用水、工业企业用水、浇洒道路和绿地用水和管网漏损水量之和的8%-12%。

输水管道的设计流量，按照最高日最大时的用水条件下，由水厂的供水量计算确定。

配水管网按照最高日最大时供水量及设计水压进水水力平差计算，并校核以下情况：

（1）发生消防时的流量和消防水压要求。

（2）最大传输时的流量和水压要求

（3）最不利管段发生故障是的事故用水量和设计水压要求。

2.3市政给水管道管材选取

在市政给水管道设计过程中,设计人员应根据当地给水系统的实际情况,合理选择给水管道材料。以往的市政管道经常选择水泥管，增强塑料管，镀锌管等。 镀锌管长期使用后,容易出现镀锌层脱落，导致管道生锈，造成水中重金属含量过高，使给水管道受到腐蚀、卫生设备污染和水质等问题。水泥管造价便宜，但是自重大，抗裂性差，安装和运输不方便。现在这些管材基本被新型管材取代。现在自来水管使用较多的管材一般有球墨铸铁管、PE管、钢管、钢塑管。设计人员在市政道路给水管道设计过程中，应该根据管径大小，管道的埋深及道路中其他管线的分布情况，合理选择管材。比如在新旧管连接处、穿越其他管道处，由于地下管道情况错综复杂，设计人员在没有详细的地下勘测资料的情况下，选择钢管比较合适。施工人员可以根据现场情况，制作钢制弯头，确定此管段度， 这样施工更灵活。 而在新建道路的、道路情况比较简单的地方，使用球墨铸铁管。球墨铸铁管防腐性能优异，延展性好，安装简单，使用寿命长。大口径的PE管也可以用于市政工程中，但是大口径的PE管造价比较高，不经济。小口径的PE管则适合那些有较多接头、三通的管道，这样安装方便。

3市政给水管道的优化措施

3.1老旧管线更新，调整新旧管线之间联系

为确保城市给水质量，在市政给水管网的设计与建设中，合理调整老旧管线与新建管线之间的联系，以保证新老管线之间的连通，有效地改善城市的供水能力，以适应城市发展的需要。 对于供水要求高的区域，为确保供水质量，应采用环状管网。对于供水要求低的区域，可以采用树状网络，既节省了成本，又方便了管理，而且可以为以后的升级和改造预留空间，是一种比较理想的管网布局方式。

3.2利用智能技术设计市政给水管道

为了对市政给水管道工程进行全面、协调、有效的设计，在设计的过程中就要尽可能地运用网络信息技术、智能技术，比如AI技术、BIM等。BIM技术是一种建筑信息模型，从设计、施工、运行至建筑全寿命周期结束，将各种信息整合于一个三维模型信息数据库中，这种技术可以使市政给水管道设计更加智能化，提高设计效率、减少设计变更，并且有利于加快施工进度、对施工中存在的潜在风险进行有效控制，为市政给水工程的健康可持续发展夯实基础。

3.3 施工过程中不断优化给水管道设计方案

在市政给水管道设计中往往因为原始图纸不够详细，地下管线资料缺失等，设计图会存在一些问题。在施工的过程中,施工人员将地下管道挖出后，发现现场情况图纸不符，则需要立刻通知设计，重新制定设计方案，选择更加合理的设计方案，保证整个给水管网供水需求。

结束语

市政给水管道设计应以城镇总体规划和给水专业规划为依据，考虑水资源的节约和可持续利用，并且结合新技术，新工艺，新材料、新设备，为城市供水提供保证。

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