文/葛偉 山東省棗莊市薛城區(qū)城市供排水總公司 山東棗莊 277000

城市供水管網(wǎng)的主要作用是向城市各個用水主體輸送水資源的管道體系，它也是整個城市供水系統(tǒng)的主體部分，隨著城市規(guī)模擴大、人口增加、功能豐富，供水管網(wǎng)也逐漸變得復(fù)雜和龐大。尤其近年來，許多城市中存在新城建設(shè)和舊城改造的沖突，而大部分供水管網(wǎng)位于地下空間，這更加劇了供水管網(wǎng)建設(shè)和管理的難度。

1、城市供水管網(wǎng)的設(shè)計

1.1 制訂供水管網(wǎng)優(yōu)化改造規(guī)劃需要考慮的各種因素

一是按照十年或十年以上城市總體發(fā)展進行規(guī)劃和供水專業(yè)規(guī)劃；二是綜合體改供水安全性和可靠性；三是綜合改善管網(wǎng)水質(zhì)問題；四是綜合改善不合理環(huán)節(jié)，使管網(wǎng)逐步優(yōu)化；五是綜合考慮降低漏損，將漏水頻繁或造成較重影響的供水管道作為改造的重點。

1.2 高速公路模式的城市供水管網(wǎng)優(yōu)化措施

當(dāng)前全國各大城市現(xiàn)代化進程不斷加速，城市的規(guī)模也不斷地進行擴大，對供水需求不斷的發(fā)生變化，如果按照城規(guī)的方法來設(shè)計城市的供水網(wǎng)絡(luò)，顯然是無法解決優(yōu)化和對城市變化適應(yīng)性的矛盾的，這使得供水建立和管理部門常常處于被動的補休狀態(tài)。因此提出城市供水管網(wǎng)的高速公路模式。模仿高速公路的特點進行管網(wǎng)布置，在環(huán)線建設(shè)中，要盡量考慮到主干線或環(huán)線的布置。第一，水管環(huán)線或是主干線模型的布置。對于小型城市，選擇一條縱向向上可布置雙管形成內(nèi)環(huán)線或主干線。如果是內(nèi)環(huán)線的話，則使環(huán)線到外側(cè)邊緣的距離與環(huán)中心的距離相近；而如果是主干線，則盡量使主干線的左右兩側(cè)邊緣的距離相近。而對于大型城市，則可以建立雙環(huán)線或是中字線。第二，干路管道的布置。在環(huán)形線上，使環(huán)線僅與干路管道相連，而不與支路管道相連，這樣就可以減少局部水頭的影響，此外在技術(shù)上盡量避免大口徑的管線和小口徑的管線相連，這樣就可以節(jié)省投資。第三，支路管道的配置。從環(huán)路管道流出來的水通過支管接到用戶，這樣就可以減少支管的使用，并滿足整個區(qū)域的供水壓力需求。

1.3 提高城市供水管網(wǎng)的供水壓力

供水管網(wǎng)應(yīng)使城市現(xiàn)代化建設(shè)的供水區(qū)域所有的供水管道都能達到服務(wù)水壓的標(biāo)準(zhǔn)，在該供水區(qū)域內(nèi)六層以下的多層住宅都可以滿足直接供水，不需要在建造房頂水箱或是再次加壓設(shè)施。所以服務(wù)水壓的標(biāo)準(zhǔn)是 0.28Mpa 的標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 經(jīng)濟適當(dāng)?shù)目刂乒┧艿赖脑O(shè)計流速

城市供水網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計流速應(yīng)控制在經(jīng)濟實惠的范圍之內(nèi)，一般大于40mm的大管徑的經(jīng)濟流速為0.9m/s～1.4m/s，100mm～400mm的中小管徑的流速為 0.6m/s～1.0m/s。管子出廠時應(yīng)處于經(jīng)濟流速范圍，與之相連的干路管道和支路管道的經(jīng)濟流速逐步的降低。

1.5 整個區(qū)域的管網(wǎng)加壓與調(diào)蓄設(shè)施的配置

第一，在供水區(qū)域有部分高地或是供水距離較長時，要研究在設(shè)計中實施分區(qū)直接加壓的可行性與合理性，必要時還要考慮添加氯的情況。第二，在用水系數(shù)變化較大時，應(yīng)研究供水管網(wǎng)在一定距離外的主干路水管附近設(shè)計調(diào)節(jié)水池，晚上進水，白天出水這樣的可行性與合理性。

1.6 水管網(wǎng)排污設(shè)施的設(shè)計

供水管排污口子的設(shè)計隨著現(xiàn)代化城市的發(fā)展也變得越來越困難，有些城市的水管網(wǎng)僅有幾個甚至沒有排污口，而只靠消火栓來排污，顯然這樣是不能滿足管道的清理和消毒的要求。這是很有可能發(fā)生爆管等突發(fā)事件的，為了保證水質(zhì)，在城市管網(wǎng)的建設(shè)中，必須解決好排污閥門和排污管道的設(shè)置問題，從設(shè)計、施工到管理，這些都要高度重視。

2、城市供水管網(wǎng)的設(shè)計計算

現(xiàn)狀管網(wǎng)相關(guān)信息的獲得：對大部分城市管網(wǎng)來說，一般都是在原有城市管網(wǎng)基礎(chǔ)上進行擴建和改建。由于現(xiàn)在城市范圍擴展過快，原有的城市管網(wǎng)常常不能滿足城市發(fā)展的需要，現(xiàn)狀管網(wǎng)某些管線需要改造?，F(xiàn)在管理部門提供給設(shè)計單位的現(xiàn)狀管網(wǎng)資料一般都是由計算機軟件生成的電子版，設(shè)計單位一般也是用專業(yè)軟件進行設(shè)計和計算。現(xiàn)狀管網(wǎng)信息的準(zhǔn)確性非常重要，人工處理的環(huán)節(jié)越多，造成信息丟失或信息錯誤的可能性就越大，比較好的方式就是管網(wǎng)管理部提供由管理軟件通過管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫生成具有專業(yè)數(shù)據(jù)屬性的電子圖，在設(shè)計院由專業(yè)軟件將這些專業(yè)數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)換為軟件能夠識別處理的格式。

對于城市供水管網(wǎng)，一般都是由水廠的二級泵站直接供水，直接將水泵參數(shù)融合到平差計算過程，將會比直接確定各供水水源的供水壓力和供水流量更加科學(xué)，尤其是對于比較大的城鎮(zhèn)級管網(wǎng)，不同工況流量的相對變化較大，通過水泵參數(shù)的引入，更能夠使計算結(jié)果接近實際情況。

3、供水管網(wǎng)設(shè)計報批和建庫管理

經(jīng)過最近幾年的信息化建設(shè)，各地規(guī)劃等市政設(shè)計報批基本上都實現(xiàn)了網(wǎng)上電子審批，但是，上報的資料僅僅實現(xiàn)了電子化，沒有可電子化讀取的專業(yè)信息，報批過程只是從圖紙流轉(zhuǎn)變成了計算機網(wǎng)絡(luò)流轉(zhuǎn)，工作效率并沒有顯著提高?，F(xiàn)在，有些地區(qū)開始嘗試制定附帶專業(yè)信息的設(shè)計報批電子文件格式。

現(xiàn)在設(shè)計單位基本上都在使用專業(yè)軟件進行設(shè)計，設(shè)計成果都是帶有專業(yè)屬性的電子成果，從附帶專業(yè)屬性的設(shè)計成果轉(zhuǎn)化為附帶專業(yè)屬性的報批格式只是再向前一步的問題。附帶專業(yè)屬性信息的報批文件，在通過審批后，設(shè)計成果或竣工圖直接由軟件讀取專業(yè)信息入庫，也將大大減少建庫的人為錯誤，并能夠大大提高建庫效率。

4、供水管網(wǎng)的建設(shè)和維護

現(xiàn)在，很多城市單一管網(wǎng)的 GPS 信息系統(tǒng)己經(jīng)建成。在現(xiàn)狀道路進行管網(wǎng)改造時，要弄清楚現(xiàn)狀管網(wǎng)的資料；新道路的建設(shè)，管網(wǎng)的施工有先后順序。如果能夠在施工過程中，隨時查看周圍相關(guān)管道信息，將會大大提高施工安全，同時也將提高施工效率。城市管網(wǎng)種類眾多，就當(dāng)前國內(nèi)的現(xiàn)狀來說，詳細(xì)的資料都掌握在各自的專業(yè)部門，如果各部門的管網(wǎng)庫能夠建立一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并且可以通過某種方式訪問，一種管道施工、搶修時，可以在獲得授權(quán)的范圍內(nèi)快速查詢，將會對施工安全產(chǎn)生革命性的影響。新設(shè)計道路管道的施工，也在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)下進行匯總，施工人員可以根據(jù)施工進度，隨時將己經(jīng)施工完成的管道轉(zhuǎn)化為現(xiàn)狀管，使施工人員清晰了解施工環(huán)境，減少施工事故。

綜上所述，完整的供水管網(wǎng)的建立和管理涉及到的設(shè)計、審批、施工、以及日后的維護、建庫和應(yīng)用等諸多環(huán)節(jié)。為了切實提高城市供水管網(wǎng)的建設(shè)和管理水平，必須要把握好各個環(huán)節(jié)的設(shè)計。