李敏芬

[摘 要]在現(xiàn)代城市的建設中，給排水工程作為城市供水系統(tǒng)的重要組成部分，是維持城市水資源的利用與循環(huán)的重要工程。在市政給排水工程的設計中，輸水方式的選擇與管網(wǎng)分區(qū)方案的確定是非常重要的兩個環(huán)節(jié)，能直接影響城市供水系統(tǒng)的安全運行，因此，本文將對這兩項工作進行分析，并提出相應的解決方案，選擇合理的輸水方式，制定科學的管網(wǎng)分區(qū)方案，以促進市政給排水工程設計的發(fā)展，保證城市供水系統(tǒng)的順利運行，提高城市居民的生活質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]給排水設計；輸水方式；選擇；管網(wǎng)分區(qū)；方案；確定

中圖分類號：D322 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）25-0040-01

前言：隨著城市建設的發(fā)展，我國城市的生產(chǎn)與生活的用水需求不斷增大，對市政供水系統(tǒng)的要求也越來越高。因此，為了適應城市發(fā)展對供水服務帶來的影響，滿足現(xiàn)代化城市的用水需求，市政供水系統(tǒng)應重視城市供水服務的質(zhì)量。給排水輸水方式的選擇與管網(wǎng)分區(qū)是城市供水系統(tǒng)建設中的重要工作，是維持供水系統(tǒng)安全運行的重要保障，因此，城市供水系統(tǒng)的建設應重視市政給排水設計工作，選擇適合當?shù)氐妮斔绞脚c管網(wǎng)分區(qū)方案，加強城市供水服務的質(zhì)量，以適應城市的發(fā)展需求。

1 市政給排水工程

市政給排水工程被分為給水工程與排水工程，它的主要作用是維持城市用水的供應；將城市生產(chǎn)與生活產(chǎn)生的廢水進行排放；對廢水的水質(zhì)進行改善并實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，是城市供水系統(tǒng)建設的重要工程。[1]

1.1 給水工程

給水工程由給水水源、取水設備、輸水管網(wǎng)與給水處理廠等構(gòu)成，其給水過程主要是從給水水源中取集水資源，并將其進行處理，再將處理后的水資源由輸水管網(wǎng)輸送到用戶終端。給水工程的建設是為城市的生產(chǎn)發(fā)展與居民的生活提供用水服務，從而維持城市生產(chǎn)與生活的運轉(zhuǎn)。

1.2 排水工程

排水工程由排水管網(wǎng)、廢水處理廠及最終處理設施構(gòu)成，是排放并處理廢水與多余的地面水的工程。其排水過程主要是將廢水（包括多余的地面水）由排水管道輸送到廢水處理場中，并對其進行凈化處理，待廢水的水質(zhì)改善后，將其排放至水體或土地中。排水工程的作用主要是對城市生產(chǎn)與生活中產(chǎn)生的廢水進行排放、處理與再利用，從而實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，減少水資源的消耗。

2 市政給排水設計中輸水方式的選擇

2.1 輸水方式的類型

按照輸水動力的類型劃分，可將市政給排水設計中的輸水方式分為以下三大類：

（1）重力流輸水方式。重力流輸水方式的原理是在地勢差存在的前提下，使水源中的水在重力的作用下產(chǎn)生水流，從而實現(xiàn)水資源的運輸。其通常用于水源地勢高于用戶且存在一定高度差的地區(qū)。重力流輸水方式對地理環(huán)境的要求較高，依賴于輸水管網(wǎng)所在地的地勢特征，因此其運用率有限，無法適用于所有的城市供水運輸。

（2）壓力流輸水方式。壓力流輸水方式是相對于重力流輸水方式提出的，通常用于地勢較為平緩或水源地勢低于用戶的地區(qū)。其原理在于：由于地勢差的原因，水源中的水無法將其受到的重力轉(zhuǎn)化為水流的動力，因此，要實現(xiàn)水資源的順利運輸，就要對水流進行加壓處理，為管網(wǎng)中的水流提供動力[2]。壓力流輸水方式對管道承受能力、地形特點與動力設備的要求較高，因此其適用性也比較有限。

（3）重力與壓力綜合輸水方式。在地理特征較為復雜的地區(qū)，通常無法單獨使用重力流輸水方式或壓力流輸水方式，在這種情況下，為了減少輸水成本，可以將這兩種輸水方式綜合起來進行使用，并結(jié)合實際的地理情況將其靈活運用。

2.2 輸水方式的選擇

市政給排水設計中輸水方式的選擇通常以水源與輸水管網(wǎng)所在地的地勢特點為依據(jù)，以成本的最小化為原則，因地制宜。一般情況下，所在地為山區(qū)的市政給排水系統(tǒng)常采用的是重力流輸水方式，這種輸水方式可以充分利用山區(qū)的地勢特征將重力作用發(fā)揮出來，從而減少輸水動力的成本投入。而在地勢較為平緩的地區(qū)，其給排水的輸水方式通常采用壓力流輸水方式或綜合輸水方式，從而在實現(xiàn)供水系統(tǒng)安全運轉(zhuǎn)的前提下，節(jié)省水流輸送的成本。

3 市政給排水設計中管網(wǎng)分區(qū)方案的確定

目前我國不少地區(qū)的給排水管網(wǎng)分區(qū)方案存在一些問題，導致該地區(qū)供水的質(zhì)量下降，對城市的建設造成了一定的困難。因此，相關(guān)人員需要對管網(wǎng)分區(qū)方案進行合理的設計與優(yōu)化，要按照相關(guān)的行業(yè)規(guī)定與原則，順應所在地區(qū)的發(fā)展規(guī)律，對現(xiàn)有的管網(wǎng)系統(tǒng)進行合理的分區(qū)管理，實現(xiàn)分區(qū)供水與管網(wǎng)的獨立管理。管網(wǎng)分區(qū)能有效控制管網(wǎng)的水壓與供水的質(zhì)量，有利于城市用水的安全。其方案的確定應考慮以下幾點：

3.1 確定管網(wǎng)系統(tǒng)的階層數(shù)

市政給排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設計應將第一階層管網(wǎng)系統(tǒng)的功能定為合理分布管網(wǎng)，第二和第三階層系統(tǒng)的功能應為實現(xiàn)管網(wǎng)的空壓、改壓和減漏[3]。目前，我國大部分城市的給排水管網(wǎng)系統(tǒng)的階層數(shù)均是兩個，其階層數(shù)確定的依據(jù)通常是當?shù)毓芫W(wǎng)的建設成本與建設規(guī)模等。

3.2 確定管網(wǎng)區(qū)域的邊界與進水點的數(shù)量

劃分市政市政給排水管網(wǎng)區(qū)域的邊界通常需要考慮多種因素，如當?shù)氐牡匦蔚孛蔡卣?、水源與用戶之間的地勢差與供水參數(shù)等[4]。在具體分析以上因素后，選擇合適的管網(wǎng)區(qū)域邊界，并在保證供水質(zhì)量的前提下盡量節(jié)省管網(wǎng)建設的成本。

進水點數(shù)量的確定是給排水管網(wǎng)設計中的一項重要內(nèi)容，在保證供水穩(wěn)定的前提下，管網(wǎng)區(qū)域的進水點應少量化，一般來說，普通區(qū)域的管網(wǎng)最好采用單點進水，便于控制供水的水壓與流量，而在情況較為復雜的事故多發(fā)區(qū)，則可以采用多點進水維持供水的安全。因此，若是管網(wǎng)的規(guī)模較小，則可將進水點的數(shù)目定為兩個，從而在控制水壓與供水量的同時兼顧事故的補救。

3.3 改善分區(qū)方案

當初始的管網(wǎng)分區(qū)方案被提出后，相關(guān)人員應對其進行分析與研究，通過科學的模擬實驗探討其合理性與完備性，并對提出的分區(qū)方案進行優(yōu)化，其優(yōu)化對象不僅要包括輸水管道的設計，還要包括管道及閘斷的設施設置方案。

相關(guān)人員對管網(wǎng)分區(qū)方案的優(yōu)化不僅要實現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)化，還要加強對管網(wǎng)的成本控制。管網(wǎng)的建設會產(chǎn)生一定的成本消耗，其大部分來自于輸水管道的建設，而管道的成本與其材料、長度、橫截面積有關(guān)，因此，對分區(qū)方案的優(yōu)化需要考慮輸水管道的造價問題。此外，管理分區(qū)后的管網(wǎng)也會造成一定的費用消耗，其主要來源于泵站的運行，并視水泵的流量與揚程而定，因此，分區(qū)方案的優(yōu)化也要考慮輸水所需動力消耗的經(jīng)濟費用。

在可持續(xù)發(fā)展理念的指導下，當前的管網(wǎng)分區(qū)方案優(yōu)化應考慮水資源的節(jié)約問題，提高給排水系統(tǒng)的輸水性能，加大水資源的利用率。在具體的實施過程中，可以通過疊壓輸水的運用與節(jié)水設備的使用減少水資源的損耗，如在給排水工程中多使用節(jié)水設備與節(jié)水材料，減少輸水過程中水資源的損耗；將水廠與用戶的供水龍頭構(gòu)成嚴密的系統(tǒng)，摒棄原有的蓄水池結(jié)構(gòu)，防止水資源的二次污染等。

結(jié)束語：

綜上所述，市政給排水工程建設對城市建設至關(guān)重要，其設計中的輸水方式的選擇與管網(wǎng)分區(qū)方案的確定對城市供水質(zhì)量的影響較為深遠。給排水輸水方式的選擇依賴于管網(wǎng)所處地區(qū)的地理特征，要按照實際情況進行具體分析，并考慮技術(shù)與經(jīng)濟兩方面存在的限制，在保證輸水安全的前提下，選擇合適的輸水方式。而管網(wǎng)方案的確定首先要考慮方案的設計，要對管網(wǎng)區(qū)域、進水點數(shù)目、管網(wǎng)階層等關(guān)鍵因素進行初步的確定，然后對提出的方案進行模擬研究，并對其進行改善，實現(xiàn)管網(wǎng)建設技術(shù)與成本的優(yōu)化。

參考文獻：

[1] 任正元，余武，鄭爽.市政給排水設計中輸水方式的選擇及管網(wǎng)分區(qū)方案的確定[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，18：90-91.

[2] 徐月，冷栢雙.市政工程給排水輸水方式的選擇及管網(wǎng)分區(qū)[J]. 科技創(chuàng)新與應用，2014，07：119.

[3] 張方紅.市政給排水設計中輸水方式的選擇及管網(wǎng)分區(qū)方案的確定分析[J]. 江西建材，2014，19：46+48.

[4] 單琦.市政給排水設計中輸水方式的選擇及管網(wǎng)分區(qū)[J]. 科技創(chuàng)新與應用，2015，13：143.