盧偉偉

摘要：隨著城市的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，原有的舊城區(qū)管網(wǎng)已不能滿足用水需求，水壓偏低，管道漏損等諸多問題日益嚴(yán)峻，因此各地都在不斷新建給水管網(wǎng)。給水管道工程是惠及民生的關(guān)鍵工程，為保證工程質(zhì)量，務(wù)必在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段做好設(shè)計(jì)方案的充分論證和評(píng)估。本文結(jié)合個(gè)人工作實(shí)踐，淺談幾點(diǎn)體會(huì)。

關(guān)鍵詞：管徑 管材 路由 埋深 配套設(shè)施

[前言]給水管道工程設(shè)計(jì)要依據(jù)室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范、給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范、消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，然后結(jié)合當(dāng)?shù)貐^(qū)域規(guī)劃、供水專項(xiàng)規(guī)劃和自來水公司運(yùn)營管養(yǎng)相關(guān)規(guī)定等實(shí)際情況，從管徑、管材、路由、埋深、配套設(shè)施等方面綜合考慮和設(shè)計(jì)。

一、管徑

給水管道管徑的確認(rèn)一般由實(shí)際需水量和管網(wǎng)平差結(jié)果來綜合評(píng)定。按供水區(qū)域劃分，可分為建成區(qū)和新城區(qū)兩部分。其中，建成區(qū)管徑確定方法如下：①生活用水：含公用設(shè)施用水和居民生活用水。可套用綜合生活用水定額或居民生活用水定額等相關(guān)計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)確定。②生產(chǎn)用水：由設(shè)計(jì)單位根據(jù)工藝、設(shè)備及生產(chǎn)要求確定。③消防用水：根據(jù)現(xiàn)行消防類相關(guān)規(guī)范確定。④其他用水（含澆灑道路、綠地用水及其他未預(yù)見水量：根據(jù)最高日用水量的百分比計(jì)算。⑤管網(wǎng)漏失水量：根據(jù)當(dāng)?shù)厮緦?shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定。新城區(qū)因時(shí)常存在招商企業(yè)與規(guī)劃地塊性質(zhì)不一致的情況，為保障供水質(zhì)量，建議根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范GB50282-98》來估算用水量確定管徑。

給水管道設(shè)計(jì)必然涉及管徑與流量相匹配的問題，正常情況下綜合水力計(jì)算表（源自《給水排水設(shè)計(jì)手冊》）、流速、流量和經(jīng)驗(yàn)值來最終確定。與此同時(shí)，還需充分考慮項(xiàng)目建設(shè)投資和運(yùn)營管養(yǎng)經(jīng)費(fèi)。在綜合以上因素的前提下，確定擬建管線的口徑。當(dāng)然，我們也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值來大致確定管徑選擇范圍。一般做法是流速介于0.6～0.9m/s時(shí)，管徑選擇小于DN400;當(dāng)流速位于0.9～1.4m/s時(shí)，管徑選擇一般大于等于DN400。

如已建立智慧水務(wù)運(yùn)維平臺(tái)，我們還可以充分利用管線GIS系統(tǒng)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析方式手段給新建自來水管線提供必要的數(shù)據(jù)支持，以便合理調(diào)整和優(yōu)化管線設(shè)計(jì)。

二、管材

給水管線材質(zhì)選型時(shí)應(yīng)結(jié)合使用需求、管材特性、市場價(jià)格等多方因素綜合考慮。給水管道多采用地埋方式敷設(shè)，且長期承受內(nèi)部水壓、溫變應(yīng)力、水錘沖擊、地面荷載、不均勻沉降等多重不利影響，因此在實(shí)際選材時(shí)必須充分考慮管材強(qiáng)度、剛度和耐腐蝕性能，同時(shí)還需考慮供貨價(jià)格，從設(shè)計(jì)層面合理控制工程造價(jià)。

目前，行業(yè)上常用的給水管道管材有鋼管、塑料管、球墨鑄鐵管、玻璃鋼管、鋼筋混凝土管、復(fù)合管等。

1、鋼管：具有耐震、耐壓、輕薄以及管節(jié)長、接口少等優(yōu)點(diǎn);同時(shí)又有易銹蝕、壽命低、價(jià)格高等缺點(diǎn)，在實(shí)際使用時(shí)必須經(jīng)過防腐處理，若配備陰極保護(hù)裝置則防腐、防銹效果更佳。一般廣泛應(yīng)用于受水壓力高、口徑規(guī)格大的場合，以及穿越鐵路、河流、道路等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

2、塑料管：具有內(nèi)壁光滑、阻力小、重量輕、柔性好、耐腐蝕、施工便捷等優(yōu)點(diǎn);同時(shí)又有易老化、易脆裂等缺點(diǎn)。目前使用較多的塑料管主要有PE聚乙烯管和UPVC硬聚氯乙烯管等。

3、球墨鑄鐵管：具有承壓能力好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)，密封性能好、施工便捷等優(yōu)點(diǎn);同時(shí)又有耐動(dòng)荷載能力弱的缺點(diǎn)。目前市面上給水管道施工普遍選用該類管材。

4、玻璃鋼管：具有抗腐蝕、重量輕、施工便捷等優(yōu)點(diǎn);同時(shí)又有剛度小、易脆裂等缺點(diǎn)。目前該類管材市面上已較少選用。

5、鋼筋混凝土管：具有耐久性好、抗?jié)B性強(qiáng)，耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn);同時(shí)又有易碰損、施工復(fù)雜等缺點(diǎn)。目前常用于大型輸水系統(tǒng)工程。

6、復(fù)合管：常用的有襯塑復(fù)合管，一般用于住宅小區(qū)的內(nèi)部立管。

三、路由

首先，根據(jù)相關(guān)規(guī)范，理論上給水管線設(shè)計(jì)一般布置在道路外側(cè)，主要沿人行道或路邊綠化敷設(shè)。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，人行道或綠化帶管位可能已被其他管線占用，或者規(guī)劃部門對于地下管線經(jīng)過通盤考慮后將給水管道安排在慢車道或機(jī)動(dòng)車道。當(dāng)給水管線敷設(shè)在車道下面時(shí)，應(yīng)減少檢查井的設(shè)置，除去必要的排泥、排氣和腰閥等井室外，其他諸如T口閥和消防閥等井室要設(shè)置在車行道以外。為保障道路兩側(cè)地塊的用水需求，在給水管線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在路口和道路沿線適當(dāng)位置增加過路管和預(yù)留T口，給后期接水施工提供便利。

其次，主干道設(shè)計(jì)給水管線時(shí)一般應(yīng)考慮敷設(shè)雙線（即：輸水管+配水管）。目前，自輸水管開T接水的情況已越來越少。主要有兩方面原因：一是輸水管一般位于主干道，施工協(xié)調(diào)難度大;二是輸水管接水會(huì)破壞原先的水力平衡，自來水公司一般不會(huì)同意。所以，一般情況下，設(shè)計(jì)單位會(huì)在設(shè)計(jì)階段就同步配備小口徑配水管，專用于后期用戶接水。

最后，在給水管線升級(jí)改造的項(xiàng)目中，我們應(yīng)提前摸排出老舊管線的確切位置，然后再給新管道定線，新舊管線要盡量保持1-2m的間距，非必要新管線不得占據(jù)舊管線的管位，同時(shí)根據(jù)舊管道的分支管做好接口預(yù)留。這樣，我們可以確保在新管線施工的同時(shí)，舊管線仍能正常供水，待新管線施工結(jié)束實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)輸水后，再廢除舊管線。如果新管線必須占用舊管線管位時(shí)，必須采取臨時(shí)供水措施，保障用戶基本用水需求。

四、埋深

規(guī)劃部門在做管線綜合規(guī)劃時(shí)一般遵循“有壓讓無壓”的原則。當(dāng)?shù)叵鹿芫€交叉打架時(shí)，規(guī)劃部門一般會(huì)要求給水管深埋避讓，而自來水公司出于工程投資和管養(yǎng)維護(hù)的角度，在滿足荷載和冰凍的情況下，喜歡淺埋處理。實(shí)際上，隨著城市的發(fā)展，地下市政管線越來越多、管線交叉現(xiàn)象越來越頻繁，給水管線在多次避讓后，勢必會(huì)形成頻繁的上下起伏，氣阻、水錘現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，降低了運(yùn)行效率，增加了安全隱患。另外，在排泥、排氣和閘門等處的埋深還要考慮檢查井的大小和形狀。

綜上所述，管道埋深考慮因素具體如下：（1）在地下市政管線復(fù)雜的地段，給水管線避讓或穿越障礙時(shí)，要從全線綜合考慮，盡量順直、平緩過渡。（2）在設(shè)有排泥、排氣和閥門等處管道的埋深，須考慮檢查井的大小、形狀以及閥門大小和井內(nèi)實(shí)操空間。（3）根據(jù)外部荷載、管頂覆土厚度、冰凍層厚度等指標(biāo)設(shè)計(jì)埋深。

五、配套設(shè)施

給水管道工程一般須配建以下附屬設(shè)施：

1、閥門井：為了合理控制造價(jià)，閥門井內(nèi)的管網(wǎng)配件和附件應(yīng)緊湊布置。在預(yù)留操作空間的前提下，管道直徑和附件的種類及數(shù)量決定了閥門井的平面尺寸。而管道埋深及閥門尺寸決定了閥門井的深度。另外，路面材料、附件種類和大小等決定了閥門井的形式。

2、檢修閥：在給水主管上每隔1000m左右應(yīng)設(shè)置一個(gè)檢修閥，主、次干管交接處的閥門應(yīng)設(shè)置在次干管上。

3、排氣閥：管道直徑與排氣閥口徑的比值一般情況下為10：1。在管道上升坡度變小點(diǎn)、管道下降坡度變大點(diǎn)、管道局部最高點(diǎn)、直管段每隔1000m等位置應(yīng)設(shè)置排氣閥。一般情況下，管道與排氣閥之間會(huì)設(shè)置一只開關(guān)閥。

4、排泥閥和排泥管：母管直徑與排泥管和排泥閥的口徑之比一般情況下為3：1。一般在閥門間管段最低處或管道下凹處設(shè)置排泥閥和排泥管，用于檢修時(shí)放空管道或排除管內(nèi)沉積物。排泥管應(yīng)與母管管底平接，同時(shí)設(shè)置一定坡度。

5、伸縮節(jié)：架空敷設(shè)的給水管道應(yīng)在合理位置設(shè)置伸縮節(jié)，消除因熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力。為方便后期閥門拆卸，一般情況下DN300以上檢修閥門應(yīng)配設(shè)伸縮節(jié)。

6、支墩：給水管線的三通、彎頭以及盲板等部位，都有可能產(chǎn)生水錘，從而致使接口松動(dòng)或管道脫節(jié)。為此，須在以上部位設(shè)置支墩來承受水錘沖擊。

7、消火栓：室外消火栓應(yīng)沿道路設(shè)置。當(dāng)?shù)缆穼挾却笥?0m時(shí)，宜在道路兩邊設(shè)置消火栓，并鄰近十字路口，消火栓間距一般不應(yīng)大于120m。

六、結(jié)束語

最后，建議給水管道工程的建設(shè)單位，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段組織設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理以及自來水公司等單位共同研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確保給水管道工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 城鎮(zhèn)給水排水工程規(guī)范 ?中國建筑工業(yè)出版社

[2] 給水排水設(shè)計(jì)手冊一城鎮(zhèn)給水 ?中國建筑工業(yè)出版社

[3] 黃健民 市政給水管道設(shè)計(jì)心得[J].2009，（02）。

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